Введение
Соя - ценная продовольственная, кормовая и техническая культура. Мировая площадь ее составляет около 100 млн га, а производство достигает 253 млн тонн. Ее возделывают более чем в 100 странах мира, что объясняется ее большими пищевыми, агрономическими и экологическими преимуществами [2].
В России к 2017 году планируется увеличить производство сои до 3,0 млн т, а посевные площади до 2,7 млн га, в том числе за счет освоения новых регионов.
С этой целью в условиях Западного Закамья Республики Татарстан с 2008-2011 годы были проведены полевые опыты и лабораторные исследования по основным элементам технологии возделывания высокобелковой культуры - сои.
Методика исследований. Почва опытного поля - выщелоченный среднемощный чернозем. Содержание гумуса в пахотном слое почвы около 6 %. Сумма поглощенных оснований (магний и кальций) 31-34 мг экв, рН солевой вытяжки - 5,4-5,6. Обеспеченность фосфором высокая, а калием - средняя.
Схема опыта:
Фактор А - приемы основной обработки почвы:
- Отвальная вспашка ПН - 4-35 на глубину 22-24 см;
- Вспашка плугом Мальцева на 22-24 см.
- Обработка КПУ - 3,6 на 14-16 см.
Фактор Б - фон питания: 1. Без удобрений (контроль); 2. РК - фон; 3. Фон + N30; 4. Фон + N60 ; 5. Фон + N90.
Повторность опыта - трехкратная. Общая площадь делянки - 263, учетная - 200 м2.
Объектом исследований служил сорт сои СИБНИИК-315. Предшественник - ячмень. После уборки предшественника проводили лущение стерни ЛДГ - 15 и через две недели - основную обработку почвы согласно схеме опыта. Весной проводили закрытие влаги и предпосевную культивацию - СП-11 + 2КПС-4К и прикатывание почвы СП-11 + 3ККШ-6А. Посев проводили на глубину 6-8 см сеялкой СОН-4,2 с междурядьями 45 см. Семена перед посевом обрабатывали ризоторфином и ЖУСС-2 из расчета 3-4 л/ т семян.
При проведении опытов и выполнении экспериментальной части исследований, сопутствующих измерений и анализов и при статистической обработке полученной информации использовались общепринятые методики, изложенные в отечественных и зарубежных источниках [3,5,6].
Результаты исследований. В земледелии основной обработке почве придается большое значение, так как она в значительной степени влияет на водно-физические, биологические и химические свойства почвы, что в сочетании с другими приемами в конечном итоге определяет величину урожая сельскохозяйственных культур.
Следовательно, регулируя степень уплотнения почвы посредством обработки, можно воздействовать на сохранение и накопление влаги, а также на условия жизнедеятельности почвенной микрофлоры.
В наших исследованиях плотность почвы перед посевом и перед уборкой была выше на вариантах плоскорезной обработки и безотвальном рыхлении по всем слоям пахотного слоя почвы (табл.1), однако она находилась в пределах оптимального уровня, необходимого для роста и развития сои.
Перед посевом на вариантах плоскорезной обработки, в зависимости от фонов питания в слое 0-10 см она составляла 1,09-1,10 г/см3, в слое 10-20 см 1,16-1,17 и в слое 20-30 см - 1,21-1,24 г/см3. Перед уборкой ее показатели составили 1,21-1,24; 1,25-1,27 и 1,36-1,38 г/см3. На вариантах вспашки эти показатели составляли соответственно перед посевом 1,06-1,07;1,11-1,12;1,17-1,20, а перед уборкой 1,16-1,17; 1,22-1,23; 1,30-1,31 г/см3 . Варианты с проведением безотвального рыхления по уплотнению пахотного слоя почвы занимали среднее положение между отвальной и плоскорезной обработкой.
В прямой зависимости от плотности почвы находилась и твердость почвы (табл. 2), то есть, чем выше плотность почвы, тем выше и ее твердость. В зависимости от способа обработки почвы закономерность осталась такой же.
Внесение минеральных удобрений способствовало некоторому повышению этих показателей.
На не удобренном фоне на глубине 5 см твердость почвы по вспашке (в среднем за 4 года) в фазе всходов составила 5,5 кг/см2, по безотвальному рыхлению - 6,5, по плоскорезной обработке - 6,7 кг/см2. На глубине 10 см эти показатели составили соответственно 8,8, 11,9 и 13,3 кг/см2. С углублением пахотного слоя ее показатели увеличивались, а разница между вариантами обработок была более значительной. Так на глубине 25 см эти показатели составили соответственно 26,1; 27,5 и 28,7 кг/см2. К уборке урожая общая тенденция твердости почвы по вариантам опыта сохранилась. Выше она была в засушливом 2010 г., ниже - в увлажненном 2008 г.
Таблица 1. Плотность сложения почвы в зависимости от обработки почвы и фонов питания, г/см3 (средняя за 4 года)
Обработка почвы (А) |
Фон питания (Б) |
Перед посевом |
Перед уборкой |
||||||
0-10 см |
10-20 см |
20-30 см |
0-30 см |
0-10 см |
10-20 см |
20-30 см |
0-30 см |
||
Вспашка |
Контроль |
1,06 |
1,11 |
1,17 |
1,11 |
1,16 |
1,23 |
1,30 |
1,23 |
Фон- РК |
1,06 |
1,12 |
1,18 |
1,12 |
1,16 |
1,22 |
1,31 |
1,23 |
|
Фон+N30 |
1,07 |
1,12 |
1,19 |
1,13 |
1,17 |
1,22 |
1,30 |
1,23 |
|
Фон+N60 |
1,07 |
1,11 |
1,18 |
1,12 |
1,18 |
1,23 |
1,30 |
1,24 |
|
Фон+N90 |
1,06 |
1,12 |
1,20 |
1,13 |
1,17 |
1,23 |
1,31 |
1,24 |
|
Безотвальное рыхление |
Контроль |
1,08 |
1,15 |
1,21 |
1,15 |
1,19 |
1,26 |
1,34 |
1,26 |
Фон- РК |
1,07 |
1,14 |
1,22 |
1,14 |
1,18 |
1,25 |
1,35 |
1,26 |
|
Фон+N30 |
1,08 |
1,14 |
1,21 |
1,14 |
1,20 |
1,24 |
1,34 |
1,26 |
|
Фон+N60 |
1,09 |
1,15 |
1,20 |
1,15 |
1,19 |
1,26 |
1,35 |
1,27 |
|
Фон+N90 |
1,08 |
1,15 |
1,22 |
1,15 |
1,20 |
1,25 |
1,36 |
1,27 |
|
Плоскорезная обработка |
Контроль |
1,09 |
1,16 |
1,23 |
1,16 |
1,21 |
1,26 |
1,36 |
1,28 |
Фон- РК |
1,09 |
1,17 |
1,22 |
1,16 |
1,22 |
1,27 |
1,37 |
1,29 |
|
Фон+N30 |
1,10 |
1,16 |
1,23 |
1,16 |
1,22 |
1,25 |
1,38 |
1,28 |
|
Фон+N60 |
1,09 |
1,17 |
1,22 |
1,16 |
1,23 |
1,26 |
1,7 |
1,29 |
|
Фон+N90 |
1,10 |
1,17 |
1,24 |
1,17 |
1,24 |
1,27 |
1,38 |
1,30 |
Таблица 2. Твердость почвы в зависимости от обработки почвы и фонов питания, кг/см2 (средняя за 4 года)
Обработка почвы (А) |
Фон питания (Б) |
Перед посевом |
Перед уборкой |
||||||||
5 см |
10 см |
15 см |
20 см |
25 см |
5 см |
10 см |
15 см |
20 см |
25 см |
||
Вспашка |
Контроль |
5,5 |
8,8 |
15,8 |
23,5 |
26,1 |
9,8 |
15,5 |
20,1 |
24,5 |
36,3 |
Фон- РК |
5,6 |
8,6 |
15,7 |
23,2 |
26,0 |
10,2 |
15,7 |
20,3 |
24,7 |
36,5 |
|
Фон+N30 |
5,7 |
8,7 |
15,9 |
23,7 |
26,4 |
9,7 |
15,8 |
20,5 |
24,8 |
36,4 |
|
Фон+N60 |
5,6 |
8,7 |
16,0 |
23,6 |
26,2 |
10,0 |
15,7 |
20,3 |
24,2 |
36,0 |
|
Фон+N90 |
5,5 |
8,8 |
15,7 |
23,4 |
26,1 |
9,9 |
15,4 |
20,0 |
24,0 |
35,8 |
|
Безотвальное рыхление |
Контроль |
6,5 |
11,9 |
17,3 |
24,8 |
27,5 |
13,3 |
16,9 |
22,7 |
27,8 |
38,0 |
Фон- РК |
6,4 |
12,0 |
17,1 |
24,0 |
27,2 |
13,1 |
17,0 |
22,9 |
27,9 |
38,3 |
|
Фон+N30 |
6,6 |
12,1 |
17,5 |
25,1 |
27,6 |
13,4 |
17,1 |
22,8 |
27,6 |
37,9 |
|
Фон+N60 |
6,5 |
11,8 |
17,0 |
24,7 |
27,1 |
13,3 |
16,8 |
22,6 |
27,4 |
37,7 |
|
Фон+N90 |
6,4 |
11,9 |
17,2 |
24,5 |
27,3 |
13,1 |
17,0 |
22,9 |
27,7 |
38,1 |
|
Плоскорезная обработка |
Контроль |
6,6 |
13,3 |
18,5 |
25,8 |
28,7 |
13,4 |
17,3 |
24,0 |
28,3 |
39,2 |
Фон- РК |
6,7 |
13,0 |
18,0 |
25,6 |
28,5 |
13,5 |
17,5 |
24,3 |
28,4 |
40,1 |
|
Фон+N30 |
6,7 |
12,9 |
17,9 |
25,4 |
28,3 |
13,6 |
17,4 |
24,1 |
28,1 |
39,0 |
|
Фон+N60 |
6,8 |
12,8 |
17,8 |
25,3 |
28,1 |
13,6 |
17,3 |
24,0 |
28,0 |
38,8 |
|
Фон+N90 |
6,7 |
13,1 |
18,1 |
25,5 |
28,4 |
13,5 |
17,5 |
24,4 |
28,5 |
39,2 |
Таблица 3. Влияние приемов основной обработки почвы и удобрений на интенсивность распада льняной ткани, % (2008-2011 гг.)
Обработка почвы (А) |
Фон питания (Б) |
Экспозиция полотна, дней |
|||||||
30 |
60 |
||||||||
0-10 см |
10-20 см |
20-30 см |
0-30 см |
0-10 см |
10-20 см |
20-30 см |
0-30 см |
||
Вспашка |
Контроль |
22,8 |
19,8 |
15,3 |
19,3 |
38,5 |
34,0 |
30,7 |
34,4 |
Фон- РК |
23,0 |
19,6 |
15,9 |
19,5 |
39,2 |
35,1 |
30,9 |
35,1 |
|
Фон+N30 |
24,5 |
20,2 |
16,4 |
20,4 |
43,6 |
36,7 |
31,3 |
37,2 |
|
Фон+N60 |
25,2 |
20,4 |
16,5 |
20,7 |
44,1 |
36,9 |
31,9 |
37,6 |
|
Фон+N90 |
25,6 |
20,5 |
16,7 |
20,9 |
44,4 |
37,5 |
32,8 |
38,2 |
|
Безотвальное рыхление |
Контроль |
30,8 |
24,3 |
21,6 |
25,6 |
60,2 |
45,2 |
39,5 |
48,3 |
Фон- РК |
31,2 |
24,9 |
22,3 |
26,1 |
62,7 |
45,6 |
40,7 |
49,7 |
|
Фон+N30 |
31,5 |
25,5 |
22,9 |
26,6 |
64,1 |
46,2 |
40,9 |
50,4 |
|
Фон+N60 |
32,7 |
26,8 |
23,2 |
27,6 |
64,7 |
46,9 |
41,1 |
50,9 |
|
Фон+N90 |
33,8 |
27,0 |
23,56,26,2 |
28,1 |
65,5 |
47,7 |
42,3 |
51,8 |
|
Плоскорезная обработка |
Контроль |
35,2 |
27,2 |
22,1 |
28,2 |
66,3 |
49,5 |
35,5 |
50,4 |
Фон- РК |
36,1 |
27,9 |
22,7 |
28,9 |
67,8 |
49,7 |
36,2 |
51,2 |
|
Фон+N30 |
36,7 |
30,4 |
23,2 |
30,1 |
68,4 |
50,2 |
36,7 |
51,8 |
|
Фон+N60 |
36,6 |
30,2 |
23,8 |
30,2 |
68,9 |
50,4 |
36,9 |
52,1 |
|
Фон+N90 |
36,8 |
30,1 |
24,3 |
30,4 |
69,2 |
50,7 |
37,1 |
52,3 |
Суммарным показателем, характеризующим деятельности почвенных микроорганизмов по вариантам обработки почвы, является интенсивность распада клетчатки (табл. 3). За 30 дней в слое 0-30 см на фоне без удобрений по отвальной вспашке она составила 19,3 %, по безотвальному рыхлению - 25,6 %, по плоскорезной обработке - 28,2 %.
В варианте Фон+N90 разложение льняного полотна по отвальной вспашке составило 20,9 %, по безотвальному рыхлению - 28,1 % и 30,4 % по плоскорезной обработке. С увеличением экспозиции до 60 дней разложение льняной ткани на этих вариантах увеличилось соответственно на контроле без удобрений до 34,4 %; 48,3 % и 50,4 % , а в варианте Фон+N90 - до 38,2 % ; 51,8 % и 52,3 %.
Самая наибольшая (20,0 ц/га) урожайность сои в среднем за четыре года получена при отвальной вспашке в варианте Фон + N60 (табл. 4).
Дальнейшее повышение норм азотных удобрений не приводило к повышению урожайности. По сравнению N30 прибавка урожайности зерна составила 300 кг/га. Увеличение дозы азота до 90 кг снизило урожайность зерна по сравнению с вариантом Фон + N60 - 130 кг/га, при урожайности на контроле - 11,9 ц/га. Несколько ниже (17,0 ц/га) урожайность получена в варианте Фон + N30. Самая низкая (15,4 ц/га) урожайность сои в аналогичном варианте получена при плоскорезной обработке.
Таблица 4. Урожайность сои в зависимости от обработки почвы и фона питания, ц/га, за 2008-2011 гг.
Обработка почвы (А) |
Фон питания (Б) |
Средняя за четыре года |
Прибавка, кг |
|
От обработки почвы |
От удобрений |
|||
Отвальная вспашка |
Контроль |
11,9 |
- |
- |
Фон- РК |
15,2 |
- |
3,3 |
|
Фон+N30 |
17,0 |
- |
5,1 |
|
Фон+N60 |
20,0 |
- |
8,1 |
|
Фон+N90 |
18,7 |
- |
6,8 |
|
Безотвальное рыхление |
Контроль |
10,1 |
1,8 |
- |
Фон- РК |
13,6 |
1,6 |
3,5 |
|
Фон+N30 |
15,4 |
1,6 |
5,3 |
|
Фон+N60 |
18,3 |
1,7 |
8,2 |
|
Фон+N90 |
16,6 |
2,1 |
6,5 |
|
Плоскорезная обработка |
Контроль |
10,2 |
1,7 |
- |
Фон- РК |
13,3 |
1,9 |
3,1 |
|
Фон+N30 |
15,4 |
1,6 |
5,2 |
|
Фон+N60 |
18,3 |
1,7 |
8,1 |
|
Фон+N90 |
17,0 |
1,7 |
6,8 |
НСР05 |
|
2008г. |
2009г. |
2010г. |
2011г. |
|
Фактор А(обр. почвы) |
0,46 |
0,39 |
0,47 |
0,29 |
|
Фактор Б(удобрения) |
0,49 |
0,60 |
0,61 |
0,73 |
|
Фактор АБ |
0,12 |
0.77 |
0,33 |
0,96 |
Выводы
Результаты проведенных полевых опытов и лабораторных исследований показали, что в условиях Закамья Республики Татарстан наибольший урожай сои в годы с нормальной влагообеспеченностью формируется после отвальной вспашки на глубину 22 - 24 см, а самый низкий при плоскорезной обработке. Лучшей дозой внесения на фоне фосфорных и калийных удобрений следует считать норму азота N60. Увеличение норм азота с 30 до 90 кг д.в. га способствовало повышению содержания белка в зерне от 1 до 1,6 %.
Рецензенты:
Шарифуллин С.Н., д.т.н., профессор, директор ООО «Центр модернизации техники», г. Чистополь.
Каримов Х.З., д.с.-х.н., профессор, ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет», г. Казань.