Влияние приемов обработки почвы и условий возделывания на структуру урожая посевов сои

Введение

Соя является одной из наиболее распространенных зернобобовых культур с высоким содержанием белка. Благоприятное сочетание питательных веществ позволяет широко возделывать сою как пищевое, кормовое и техническое растение. Возделывая сою, хозяйства получают два полноценных урожая – белка и растительного масла. Однако, урожаи этой культуры недостаточно высоки. И одной из причин является несовершенство разработанных технологий ее возделывания, особенно в условиях недостаточного увлажнения. Являясь теплолюбивым и светолюбивым растением короткого дня и обладая высокой пластичностью, соя хорошо приспособлена для произрастания в различных климатических зонах. Она также хорошо отзывается к проведению механизированных технологических процессов выращивания – от посевов до уборки. Но при этом, соя, так же как и остальные зернобобовые культуры, реагирует на условия возделывания и качество агротехнических приемов.

Соя достаточно чутко реагирует на плодородие почвы. Соя может произрастать на разных почвах, кроме кислых, сильнозасоленных или заболоченных. Хороший урожай она может дать только на богатых органическим веществом высокоплодородных землях с нейтральной реакцией среды (Ламповщиков П.К., 1951; Шильникова В.Н., 1985; Посыпанов Г.С., 1982).

С учетом всех этих агробиологических особенностей, нами были проведены исследования по изучению влияния различных технологических приемов на показатели структуры урожая сои и активность симбиотической деятельности посевов.

Методы и объекты исследований

В 2010-2014 годах нами, в условиях степной и предгорной зон Кабардино – Балкарской Республики, в полевых условиях, проводились опыты по изучению симбиотической деятельности посевов сои в зависимости от условий возделывания при применении различных видов основной обработки почвы.

Наиболее влагообеспеченными были 2011 и 2013 годы, более засушливыми – 2010, 2012 и 2014 годы.

В степной зоне исследования проводились на базе опытно-производственного хозяйства «Опытное». Почва опытных участков – чернозем обыкновенный, с содержанием гумуса 3,5 – 4,0 %, гидролизуемого азота – 150-160 мг, подвижного фосфора – 130-150 мг, обменного калия – 200-220 мг на 1 кг почвы, рН – 6,5-6,7. Сумма активных температур – 3200-3400⁰ С, влажность почвы в пределах 48-80 % НВ.

Исследовались следующие варианты обработок почвы: 1 – отвальная вспашка на глубину 20-25 см; 2 – плоскорезная вспашка на глубину 20-25 см; 3 – мелкое рыхление на 10-12 см. Использовали районированные сорта сои: раннеспелый - Ранняя 10, позднеспелый – Пламя. Предшественник – кукуруза на зерно. Посев проводился широкорядным способом – 45 см.

В предгорной зоне исследования проводились на полях общества с ограниченной ответственностью «Шэрэдж» в двухфакторном опыте в трех вариантах: 1 – вспашка на глубину 20-25 см (контроль), 2 – безотвальное рыхление на глубину 20-25 см, 3 – дискование на глубину 10-12 см – 1-й фактор. Второй фактор (предпосевная обработка почвы): 1 – боронование + культивация на глубину 6-8 см, 2 – боронование + боронование, 3 – культивация на глубину 8-10 см + культивация на глубину 6-8 см. Сорта сои – раннеспелый сорт Ранняя 10, позднеспелый – Пламя.

Почва опытного участка – чернозем выщелоченный. Содержание гумуса – 4-5 %, азота гидролизуемого – 168-170 мг, подвижного фосфора – 140-190 мг, обменного калия 130-135 мг на 1 кг почвы, рН – 6,8-6,9.

Результаты и обсуждение

В почвах Северного Кавказа реакция среды, как правило, не является лимитирующим фактором. Важнейшим фактором, ограничивающим урожайность в предгорных (и, особенно, в степных) районах региона, является дефицит влаги, который наиболее ощутим с июня месяца.

Проведенные исследования показали, что более высокие запасы продуктивной влаги в почве отмечались при отвальной и плоскорезной вспашках. И, естественно, на этих вариантах влага лучше использовалась растениями, что сказалось на показателях структуры урожая.

В наших опытах величины всех параметров, характеризующих структуру урожая, не сильно разнятся, что свидетельствует о большой пластичности и высокой приспособляемости сои к условиям произрастания (табл.1).

Таблица 1. Структура урожая сои при различных способах обработки почвы (среднее за годы исследований)

Полученные данные показывают, что при отвальной вспашке показатели структуры урожая выше, примерно на 10-15 %, чем показатели при плоскорезной вспашке. Промежуточное положение занимают показатели структуры урожая, полученные при проведении мелкого рыхления почвы. Хотя разница по полученным результатам не столь существенна, но такая тенденция сохраняется по годам исследований.

Изучаемые агроприемы позволили получить относительно ровный по величине урожай сои. Но в вариантах при применении отвальной вспашки и мелкой обработки почвы показатели урожайности выше, чем при безотвальной вспашке (табл.2).

Таблица 2. Урожайность семян сои (ц/га) в зависимости от различных приемов обработки почвы

По годам исследований более высокую урожайность растения показали в годы с лучшей влагообеспеченностью (2011, 2013 гг), чем в более засушливые годы (2010, 2012, 2014 гг). В частности, в более влагообеспеченном, 2011 году, при проведении отвальной вспашки, урожайность сои была 18,3 ц/га, а в засушливом 2014 году – 16,9 ц/га.

Можно также заключить, что минимизация обработки почвы способствует созданию наиболее благоприятных условий для фотосинтеза и симбиотической деятельности растений, что сказывается на показателях структуры урожая и его величине.

Результаты исследований показывают, что в условиях недостаточного увлажнения (степная зона) раннеспелые сорта сои (сорт Ранняя 10) имеют более высокие показатели, чем позднеспелые (сорт Пламя). Положительное влияние на урожай сои и его структуру оказывают ранние сроки посева. Это объясняется тем, что растения более эффективно используют весенние запасы влаги почвы.

В ходе исследований также установлено, что период прорастания семян сои не зависел от способов основной обработки почвы. Однако, в дальнейшем, при вариантах отвальной вспашки и мелкой обработки почвы рост и развитие растений был более дружным. На длительность периода «цветение-полная спелость» способы обработки почвы не оказали существенного влияния.

В предгорной зоне исследования показали, что больше запасов продуктивной влаги в почве содержалось при дисковании и безотвальному рыхлению зяби. И растения эффективнее использовали влагу в течение вегетационного периода на этих вариантах. На создание единицы сухого вещества растения сои расходовали меньше влаги на варианте «боронование плюс культивация» по фону дискования почвы, а больше – при «двукратном бороновании» по фону безотвального рыхления.

Изучаемые приемы обработки почвы повлияли на плотность пахотного слоя. Так, исследования показали, что перед посевом сои наименьшая плотность почвы в слое 0-30 см наблюдалось по вспашке, а наибольшая – по дискованию. Но проведение предпосевной двукратной культивации сглаживала показатели плотности почвы по вариантам обработки.

В почвенном слое 0-10 см плотность почвы мало отличалась по вариантам обработки; плотность в слоях 10-20 и 20-25 см зависела от способов основной обработки: по вспашке – 1,03-1,06 и 1,15-1,21 г/см³ , соответственно; по безотвальному рыхлению – 1,10-1,12 и 1,23-1,27 г/см³; по дискованию – 1,18-1,21 и 1,25-1,28 г/см³.

Посевы сои давали наибольшую урожайность (1,87-2,40 т/га – сорт Ранняя 10; 1,74-2,10 т/га – сорт Пламя) при плотности пахотного слоя в период посева – 1,02-1,08 г/см³; а в период налива семян – при плотности 1,12-1,14 г/см³.

При выборе агротехнических приемов необходимо учитывать то, что теоретической основой минимизации обработки почвы является положение о том, что равновесная плотность черноземов находится в пределах биологического оптимума для большинства культур.

Исследования показали, что растения сои давали наибольшую полноту всходов при использовании двух допосевных культиваций по фону дискования на глубину 10-12 см и вспашки на глубину 20-25 см.

Наибольшая высота растений – 83-85 см – наблюдалась по вспашке зяби. Дискование и безотвальное рыхление снижали его на 4,8-6,1 %. Дополнительная предпосевная культивация увеличивала рост растений сои на 8,9-9,4 %; а проведение боронования вместо предпосевной культивации снижала его на 5,3-5,8 %.

Изучаемые приемы основной обработки почвы (кроме безотвального рыхления зяби) не оказали существенного влияния на количество бобов на растениях сои. Безотвальное рыхление немного снижало этот показатель. А проведение перед посевом двукратной культивации по фону дискования зяби увеличивало количество бобов на растениях (а, соответственно, и количество семян) в среднем на 18-19 %.

Проведение предпосевной культивации (независимо от количества обработок), по сравнению с дополнительным боронованием, способствовало увеличению массы 1000 семян на 3,1-3,8 %. Способы основной обработки почвы чернозема выщелоченного не повлияли на величину данного показателя.

Урожайность посевов сои в большей степени зависела от способов предпосевной обработки и в меньшей степени – от способов основной обработки почвы. Наибольшая урожайность зерна была получена при проведении двукратной культивации по фону дискования зяби на глубину 10-12 см (2,4 т/га). При замене предпосевной культивации дополнительным боронованием по фону безотвального рыхления или дискования зяби, этот показатель снижается в 0,8-1,2 раза. И, конечно, на изменение урожайности посевов сои, кроме агроприемов, оказывают влияние погодно-климатические условия.

Исследованиями установлено, что наименьшее количество сорняков наблюдается по вспашке зяби. При поверхностной и безотвальной обработке этот показатель увеличивается примерно в 1,2-1,5 раза. Проведение двукратной предпосевной культивации снижает количество и воздушно-сухую массу сорных растений по сравнению с контролем в 1,4-1,7 раза.

Заключение

Таким образом, исследованные приемы основной обработки почвы показали, что в условиях степной зоны КБР (в зоне недостаточного увлажнения почвы) отвальная вспашка имеет преимущество перед безотвальной вспашкой и мелкой обработкой.

При посевах сои в предгорной зоне Кабардино-Балкарской Республики, в качестве основной обработки почвы целесообразно проведение вспашки на глубину 20-25 см с использованием двукратной предпосевной культивации.

На практике надо помнить и учитывать, что одного рецепта по способам обработки почвы для культур не существует. При возделывании сельскохозяйственных культур необходимо учитывать почвенно-климатические условия конкретной зоны возделывания и особенности самой культуры.

Эффективной и рациональной системой обработки почвы должно достигаться экономное использование запаса гумусовых веществ, улучшение сложения почвы, наиболее полное очищение поля от сорняков; она должна обладать почвозащитной и энергосберегающей направленностью.