Адаптивно-ландшафтная система обработки почвы на орошаемых землях Кабардино-Балкарии

Аннотация. Кукуруза – одна из важнейших сельскохозяйственных культур в структуре посевных площадей республик Северо-Кавказского региона. Уникальность этой культуры состоит в высокой потенциальной урожайности и широкой универсальности ее использования. Валовые сборы зерна кукурузы должны увеличиваться за счет повышения урожая и некоторого расширения посевных площадей в районах с хорошей влагообеспеченностью и особенно на орошаемых землях.

Значительным резервом повышения урожая и увеличения валовых сборов является внедрение в сельскохозяйственное производство новых высокопродуктивных гибридов интенсивного типа, хорошо адаптированных в каждой почвенно-климатической зоне возделывания кукурузы. В условиях интенсификации сельскохозяйственного производства гибриды и сорта кукурузы выступают как самостоятельные факторы повышения их продуктивности, но раскрыть свои потенциальные возможности они могут только при высокой агротехнике, основными элементами которой являются способы основной обработки почвы, снижение (по возможности и полное исключение) вредоносности сорно-полевого сообщества в посевах кукурузы. Для решения этих задач на экспериментальном поле лаборатории технологии возделывания полевых культур Института сельского хозяйства- филиала «Кабардино-Балкарского научного центра» РАН (степная зона республики) проводились многолетние исследования (2012-2015гг.), результаты которых нами были проверены в условиях СПК «Ленинцы» Майского района Кабардино-Балкарии в 2018г. Производственный опыт был заложен по предшественнику озимая пшеница на зерно с посевами гибридной популяции Кабардинская 3812 селекции ИСХ «КБНЦ» РАН. Семена отвечали первому классу посевного стандарта. Опыты занимали: для вариантов со способами обработки почвы – 10,0 га на которых испытывались приемы ухода за посевами кукурузы – 8 гектаров (по одному га для соответствующего варианта). Посевы кукурузы поливали дважды в период вегетации: в фазе 5-6 листьев и налива зерна поливной нормой 450-500м³/га напуском вручную по предварительно нарезанным бороздам.

Ключевые слова: сорные растения, зерновая продуктивность, вегетационный период, стерневой предшественник, глубина основной обработки, пропашные культуры, нарезка борозд, адаптивно-ландшафтная система, полевые культуры.

THE ADAPTIVE-LANDSCAPE SYSTEM OF SOIL TREATMENT IN IRRIGATED LANDS OF KABARDINO-BALKARIA

Annotation. Corn is one of the most important agricultural crops in the structure of sown areas of the republics of the North Caucasus region. The uniqueness of this culture is the high potential yield and wide versatility of its use. The gross yield of maize should increase due to higher yields and some expansion of acreage in areas with good water availability and especially on irrigated lands. A significant reserve for increasing the yield and increasing the gross yield is the introduction of new high-yielding hybrids of intensive type, well adapted in each soil and climatic zone of maize cultivation in agricultural production. In the conditions of intensification of agricultural production, hybrids and maize varieties act as independent factors of increasing their productivity, but they can reveal their potential only with high agricultural technology, the main elements of which are the methods of basic tillage, reducing (if possible and completely excluding) the harmfulness of the weed-field community in maize crops. To solve these problems in the experimental field of the laboratory of technology of cultivation of field crops of the Institute of agriculture - a branch of "Kabardino-Balkar scientific center" RAS (steppe zone of the Republic) conducted long-term research (2012-2015), the results of which we have been tested in the conditions of SEC "Lenintsy" May district of Kabardino-Balkaria in 2018. Production experience was laid on the predecessor of winter wheat for grain with crops of hybrid population Kabardinskaya 3812 selection of ISH "kbnc" RAS. Seeds met the first class of sowing standard. Experiments took: for options with methods of tillage-10.0 hectares which tested methods of care of corn crops-8 hectares (one hectare for the corresponding option). Corn crops were watered twice during the growing season: in the phase of 5-6 leaves and grain filling with the irrigation norm of 450-500m3 / ha by hand on pre-cut furrows.

Keywords: weed plants, grain productivity, vegetation period, stubble precursor, depth of main processing, row crops, cutting furrows, adaptive landscape system, field crops.

Орошаемые земли Кабардино-Балкарии при общей площади пашни немногим более 286,0 тыс.га составляют всего лишь 130,7 тыс.га [1]. В условиях орошаемого земледелия республики повышение плодородия почвы неразрывно связано с совершенствованием приемов ее обработки, направленных на создание мощного окультуренного слоя и улучшение его агрофизических свойств. При поливе вода через воздействие на почву изменяет ее физическое состояние, степень интенсивности течения химико-микробиологических процессов, условия накопления и разложения органического вещества в почве.

В то же время при систематическом орошении происходит разрушение структурных агрегатов, приводящее к известному заплыванию почвы, образованию корки с одновременным уменьшением ее водонепроницаемости. Поливная вода вымывает илистые частицы из пахотного слоя в подпахотный горизонт. На орошаемых землях успешно растут и развиваются сорняки, в т.ч. и особо вредоносные многолетники – гумай, виды осотов и др., перехватывающие значительную часть влаги и элементов питания, предназначенных для возделываемых сельскохозяйственных культур. Поэтому особое значение приобретает рациональная обработка почвы, регулирующая пищевой и водно-воздушный режимы, микробиологическую деятельность, обеспечивающая эффективную заделку в почву удобрений, пожнивных остатков и борьбу с сорняками, вредителями и болезнями.

Обработка почвы в условиях орошения отличается от таковой на неорошаемых землях. Она заключается в выполнении специальных агроприемов по подготовке почвы к поливам, послеполивных рыхлений междурядий на посевах пропашных культур. Поэтому недопустимо механически переносить на орошаемые земли систему обработки почвы, сложившуюся в неполивных условиях (табл.1).

Таблица 1

Влияние способов основной обработки почвы и приемов ухода в борьбе с сорняками на посевах орошаемой кукурузы (производственный опыт) 2018г.

Способы основной обработки почвы	Приемы ухода за посевами	Количество сорняков на 1м2 перед уборкой урожая
всего; шт	% гибели	сухая надземная масса
Отвальная вспашка ПЛН -4 -35 на глубину 28-30 см (контроль)	1. Без гербицидов (контроль)	150,0	-	85,0
В фазе 3-5 листьев кукурузы вносятся:
2. Вояж, ВДГ; 0.1 кг/га	57,0	64,7	57,0
3. Диалент Супер; 1.5 л/га	43,0	73,3	43,0
4. Вар.2 + вар.3 в соотн. 0.8:1.0 кг/л га	19,0	83,3	25,0
Безотвальная плоскорезная КПГ-2.2 на глубину 28-30 см	1. Без гербицидов (контроль)	163,0	-	97,5
В фазе 3-5 листьев кукурузы вносятся:
2. Вояж, ВДГ; 0.1 кг/га	60,0	63,2	97,5
3. Диалент Супер; 1.5 л/га	52,0	68,1	65,0
4. Вар.2 + вар.3 в соотн. 0.8:1.0 кг/л га	23,5	85,2	31,5

Сдерживающим и регулирующим фактором управления засоренностью посевов кукурузы при разных способах основной обработки почвы является применение баковой смеси высокоэффективных гербицидов, внесенных в период достижения культурой фазы 3-5 листьев [4]. Подобное мнение подтверждается и нашими данными, полученными в условиях производственного опыта. Так на фоне отвальной вспашки (контроль) наибольшее количество сорняков к периоду уборки урожая зерна кукурузы насчитывалось на варианте без применения гербицидов – 150 растений по количеству и 85,0г сухой надземной массы на 1 кв. метре посевов. На фоне с безотвальной основной обработкой почвы засоренность посевов на варианте без химпрополки практически не претерпела существенных изменений – 163,0 растений по количеству и 97,5г на 1 кв. метр по массе! Применение гербицидов повсходового действия (Вояж, ВДГ в зоне 0,1кг/га и Диалена Супер в дозе 1,5л/га) значительно снижают засоренность посевов кукурузы на обеих фонах основной обработки почвы – 63,2-83,3% их гибели. Однако применение этих препаратов в баковой смеси в соотношении 0.8:1.0 кг/л на один гектар снизило общую численность сорных растений в пределах 83,3-85,2% при незначительной их сухой массе, не превышающей 25,0-31,5г/м² посевов.

В условиях постоянного удорожания горюче-смазочных материалов актуальными становятся технологии на основе перевода систем обработки почвы на рельсы ресурсосбережения. Однако следует отметить, что основные элементы в агротехнологиях возделываемых культур будут с наибольшим эффектом реализованы при использовании возрастающей роли антропологенных факторов, связанных с влагообеспеченностью выращиваемых растений [3]. Рядом исследований авторов установлено, что затраты энергии на обработку почвы в применяемых технологиях составляет более 30%. Поэтому применяемые системы обработки почвы, различные приемы ухода за выращиваемыми культурами должны быть низкозатратными, энергосберегающими и экологически безопасными [2,5]. В подтверждение рассматриваемых неоспоримых фактов повышения отдачи от основных составляющих в агротехнологиях возделывания полевых культур в наших исследованиях, проведенных в условиях производства, видно, что гербициды повсходового действия Вояж, ВДГ и Диалент Супер, применяемые в отдельности слабо влияют на уровень снижения вредоносности сорняков. Это подтверждается данными урожая зерна на этих вариантах, не превышающих 65,0-75,0ц/га против 81,8-82,0ц/га на фоне их использования в баковой смеси (табл.2).

Таблица 2

Эффективность способов основной обработки почвы и приемов ухода на посевах орошаемой кукурузы (производственный опыт) 2018 г.

Способы основной обработки почвы	Приемы ухода за посевами	Урожай зерна; ц/га	+ - к контролю от:	Окупаемость стоимости гербицидов прибавкой урожая; ц/руб
обработки почвы	гербицидов
Отвальная вспашка ПЛН 4-35 на глубину 28-30 см (контроль)	1. Без гербицидов (контроль)	55,0	0,0	0,0	0,0
2. Вояж, ВДГ; 0.1 кг/га	В фазе 3-5 листьев кукурузы вносятся:
66,8	0,0	+ 11,8	118,0
3. Диалент Супер; 1.5 л/га	75,0	0,0	+ 20,0	13,3
4. Вар.2 + вар.3 в соотн. 0.8:1.0 кг/л га	81,8	0,0	+ 26,8	14,9
Безотвальная плоскорезная КПГ-2.2 на глубину 28-30 см	1. Без гербицидов (контроль)	53,9	- 1,4	0,0	0,0
2. Вояж, ВДГ; 0.1 кг/га	В фазе 3-5 листьев кукурузы вносятся:
65,0	+ 1,8	+ 11,1	111,0
3. Диалент Супер; 1.5 л/га	74,0	- 1,0	+ 19,0	12,7
4. Вар.2 + вар.3 в соотн. 0.8:1.0 кг/л га	82,0	+ 0,2	+ 28,1	15,6

Подобное явление происходит по той причине, что Вояж, ВДГ относятся к группе противозлаковых препаратов, и он с высоким технологическим, эффектом подавляет в большей степени сорные растения, относящиеся к группе злаковых сорняков (гумай, щетинники сизый и зеленый, куриное просо, мятлик однолетний и др.). А такие особо опасные представители двудольных сорняков (амброзия полыннолистная, горчица полевая, виды осотов – желтый и розовый, марь белая, щирица запрокинутая и др.) продолжают вегетировать и наносят определенные убытки в урожае зерна кукурузы. При совместном их внесении в баковой смеси пониженными нормами (0,8:1,0кг/л на 1га посевов) достигается высокий уровень подавления как злаковых, так и двудольных видов сорняков. Сохраненный от потерь зерна в рассматриваемом случае составил пределы 26,8 и 28,1ц/га по различным фонам основной обработки почвы. Окупаемость стоимости смесевых препаратов составила 14,9 и 15,6ц зерна кукурузы на каждый кг/литр израсходованных гербицидов. Таким образом, производственное испытание систем обработки почвы и приемов ухода за посевами кукурузы в условиях степной зоны Кабардино-Балкарии (на примере СХПК «Ленинцы» Майского района Республики) показало, что на один из испытанных гербицидов повсходового действия на полях кукурузы со смешанным (сложным) типом засоренности посевов самостоятельно не решает проблему борьбы с ними.

Решающее влияние на эффективность систем (отвальная, безотвальная на одну и ту же глубину – 28-30см) основной обработки почвы при возделывании кукурузы гибридной популяции Кабардинская-3812 оказывает не только экономия ресурсов на их выполнение, но и степень засоренности посевов культуры.

В то же время следует отметить, что на сильно засоренных полях многолетними сорняками (гумай, виды осотов) зяблевая обработка почвы после рано убираемых предшественников, где планируются посевы кукурузы, должна начинаться с неоднократного лущения стерни с интервалом между ними в 8-10 дней широкозахватными орудиями типа ЛДГ-10 (стерневые предшественники) или дискование почвы БД-10, дискаторами различных модификаций (поздно убираемые – подсолнечник, кукуруза на зерно или силос) на глубину 5-6 и 8-10 см, соответственно.

Необходимость проведения дисковой обработки почвы, осуществляемой вслед за уборкой предшественника, вызывается не только из-за сильного уплотнения ее в период уборочных работ, но и для эффективного измельчения растительных (листостебельных) остатков, подавления многих видов (в т.ч. и многолетних) сорняков.

На орошаемых участках с различной крутизной склонов, подверженных ирригационной эрозии для снижения (предотвращения) ее вредоносности, отвальную вспашку рекомендуется заменить на обработку почвы орудиями плоскорежущего типа (плоскорезы – глубокорыхлители КПГ-250; КП-2-150; культиваторы противоэрозионные) в сочетании с щелеванием почвы.

На поливных участках при ежегодной вспашке образуются свальные гребни и развальные борозды, а при нарезке поливной сети – неровности, отрицательно влияющие при поливах на равномерное распределение воды по поверхности поля. Поэтому на таких полях (в летне-осенний период предыдущего года или не менее, чем за 2-3 дня до начала поливной компании) необходимо проводить эксплуатационную их планировку по диагонали к направлению вспашки длиннобазовыми планировщиками П-4.0; П-2.8; ВП-8.0; ПН-.0. После планировки проводят глубокую культивацию на глубину 18-20см культиваторами типа ЧКУ-4.0.

Основные агротехнологические требования к техническим операциям при основной обработке почвы на орошаемых землях степной зоны Кабардино-Балкарии, где расположены наибольшие искусственно поливаемые площади республики характеризуются следующими параметрами:

– при культурной вспашке и безотвальных рыхлениях отклонения средней глубины от заданной на полях с ровным рельефом не должны превышать ± 1см, на полях с неровным рельефом ± 2см;

– оборот пласта должен быть полным, а сам пласт раскрошен на мелкие глыбы и плотно уложен;

– количество глыб крупнее 10см при вспашке и безотвальном рыхлении почвы с оптимальной влажностью не должно превышать 20%, поверхность почвы должна быть ровной и слитной, без огрехов и глыб;

– огрехи на поле не допускаются, сорные растения должны быть полностью подрезаны;

– не допускаются разрывы между смежными проходами плуга и скрытые огрехи;

– при дисковании и лущении отклонения от заданной глубины обработки не должны превышать ± 2см на ровных полях и ±3см на полях с пересеченной местностью. Особенно эффективно углублять вспашку до известных пределов на тяжелых малопроницаемых почвах.

По многолетним данным (2010-2015гг) лаборатории технологии возделывания полевых культур ИСХ КБНЦ РАН культурная вспашка на глубину 28-30см (почва – предкавказский карбонатный чернозем тяжелого гранулометрического состава) поля после уборки озимой пшеницы обеспечивала прибавку в урожае зерна гибридной популяции кукурузы Кабардинская-3812 в пределах 4,5-6,8ц/га по сравнению с данными на фоне пахоты на глубину 20-22см. Приблизительно такая же картина характерна и для посевов крупноплодных сортов подсолнечника. Существенной разницы по урожайности зерна кукурузы и семян подсолнечника не наблюдалось за эти же годы на фоне обработки почвы без оборота пласта, проводимой чизель-культиваторами (ЧКУ-4,0).

На орошаемых землях наиболее эффективна обработка почвы на разную глубину, которую проводят с учетом биологических особенностей возделываемых культур, почвенной разницы, предшественника и количественно-видового состава сорняков.

В среднем за годы исследований (2010-2015гг) в стационарном полевом опыте лаборатории технологии возделывания полевых культур ИСХ КБНЦ РАН, благодаря чередованию глубины вспашки на 20-22 и 28-30см в севообороте короткой ротации (кукуруза-озимая пшеница-горох) количество многолетних (гумай, виды осотов) сорняков в посевах к уборке урожая зерна кукурузы было на 34,9% ниже, чем при вспашке только на глубину 28-30см, а под все культуры севооборота - на 48,9% ниже , чем при вспашке только на глубину 20-22см.

При замене глубокой вспашки (предшественник горох) поверхностной обработкой (дискование БД-10 на глубину 10-12см) практически не снижался урожай культур сплошного сева: озимые зерновые колосовые; озимый тритикале; рапс на зеленый корм, а урожаи кукурузы на зерно (гибрид Камилла СВ) и силос были ниже. В среднем за шесть лет (две ротации севооборота) при вспашке на глубину 20-22см урожай зерна этого гибрида составил 63,5ц/га; на 28-30 – 70,8ц/га; на глубину 38-40см – 64,0ц/га.

Предпосевная обработка почвы включает выравнивание и подготовку поверхности поля для высококачественного проведения сева и вегетационных поливов, рыхления части пахотного горизонта для активизации биологической деятельности микроорганизмов в почве и накопления в ней растворенных питательных веществ, борьбу с сорняками, подготовку почвы к посеву.

Многочисленными исследованиями установлено, что в степных районах Южного федерального округа в т.ч. и Кабардино-Балкарии в сухую ветреную погоду весной с 1га не проборонованной зяби за сутки испаряется более 80-90м³ воды. Во избежание подобного явления на средних и легких по механическому составу почвах под культуры раннего срока сева выполняют культивацию на глубину 6-8см с боронованием. На среднесуглинистых и легких почвах под культуры позднего срока сева сначала проводят чизелевание на глубину 14-15см или культивацию на глубину 10-12см, а потом предпосевную обработку на глубину заделки семян.

Наиболее распространенные предшественники озимой пшеницы в условиях степной зоны Кабардино-Балкарии на орошении – люцерна, кукуруза на силос, зернобобовые (горох, соя). Из этих культур особое значение имеет люцерна, играющая значительную роль в улучшении структуры почвы, повышении ее прочности, накоплении большего количества органического вещества в пахотном слое. Характерная особенность этой культуры – высокая жизненность и ее способность к отрастанию.

В этой связи первая задача обработки почвы – уничтожение дернины люцерны лемешными лущильниками на глубину 8-10см, при котором обеспечивается полное подрезание корневых шеек, идет интенсивное подсыпание вегетативных органов люцерны, не препятствующие вспашке на глубину в 28-30см. В том случае, когда почву готовят после третьего укоса люцерны и для подготовки почвы под посевы озимых остается мало времени, ее пашут на глубину 20-22см. Лучший срок обработки почвы после кукурузы – вспашка вслед за уборкой этой культуры, при ранних сроках ее созревания – на глубину 28-30см, поздних – на 20-22см.

Почвенную корку, образующуюся до появления всходов культурных растений, разрушают боронованием, а в период близкий к появлению всходов – ротационной мотыгой.

Таким образом, дифференцированное научно обоснованное и внедрение результатов исследований по борьбе с сорняками на фоне различных способов основной обработки почвы в условиях орошения степной зоны Кабардино-Балкарии позволит обеспечение высокой зерновой продуктивности кукурузы при сравнительно низком уровне интенсификации производства.

С целью сохранения плодородия почв и повышения продуктивности орошаемых земель, на наш взгляд, следовало бы возобновить государственное проектирование землеустройства в хозяйствах всех форм собственности на основе адаптивно-ландшафтных систем земледелия и рекомендуемых научно обоснованных агротехнологий в соответствии с агроэкологическими условиями товаропроизводителей.

Список литературы/ References

1. Гостев А.В., Дубовик Д.В. // Сборник докладов Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию со дня рождения член-корреспондента РАН Г.Н. Черкасова Адаптивно-ландшафтное земледелие в России: основные вызовы XXІ-века.
2. Двойных В.В., Бойченко М.Н. // Сборник докладов Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию со дня рождения член-корреспондента РАН Г.Н. Черкасова К разработке базы данных «Водные ресурсы» информационно-справочной системы ресурсного потенциала агроландшафтов».
3. Кирюшин В.И. Методическое руководство Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий под редакцией академиков РАСХН В.И. Кирюшина и А.Л. Иванова – М.: Изд-во Росинформагротех, 2005. 784с.
4. Тарчоков Х.Ш. Борьба с сорняками в посевах семенной кукурузы на орошении // Земледелие. 2014. С. 37-39.
5. Трофимова Т.А. Зяблевая обработка почвы в Юго-восточных районах ЦЧР // Сахарная свекла. 2002. № 7. С. 19-21.

Gostev A.V., Dubovik D.V. // Collection of reports of the International Scientific and Practical Conference dedicated to the 70th anniversary of the corresponding member of the RAS G.N. Cherkasova. Adaptive-landscape farming in Russia: main challenges of the 21st century.

Double VV, Boychenko M.N. // Collection of reports of the International Scientific and Practical Conference dedicated to the 70th anniversary of the corresponding member of the RAS G.N. Cherkasov. On the development of the “Water Resources” database of the reference system of the resource potential of agricultural landscapes. ”

Kiryushin V.I. Agroecological assessment of lands, design of adaptive-landscape systems of agriculture and agrotechnologies, edited by academicians of the Russian Academy of Agricultural Sciences V.I. Kiryushina and A.L. Ivanova - Moscow: Publishing House Rosinformagrotekh, 2005. 784с.

Tarchokov H.Sh. Weed control in crops of seed corn for irrigation // Farming. 2014. pp. 37-39.

Trofimova T.A. Fines cultivation in the South-Eastern regions of the Central Chernozem Region // Sugar beet. 2002. № 7. S. 19-2