Забур’яненість посівів і продуктивність 5-пільної сівозміни на фоні різної інтенсивності основного обробітку чорноземного ґрунту

Размещено на http://allbest.ru

Уманський національний університет садівництва

Забур'яненість посівів і продуктивність 5-пільної сівозміни на фоні різної інтенсивності основного обробітку чорноземного ґрунту

В.О. Єщенко, доктор сільськогосподарських наук

Г.В. Коваль, кандидат сільськогосподарських наук

Анотація

Ключові слова: способи і глибина основного обробітку ґрунту, забур'яненість посівів, урожайність культур, продуктивність сівозміни.

Вступ

Постановка проблеми. Сівозміни сучасного польового землеробства повинні розроблятись за принципом класичної плодозміни, який є важливим фактором високої продуктивності окремих сільськогосподарських культур на різних агрофонах, якими можуть бути і різні способи основного обробітку ґрунту. Перевірка останнього і було основним завданням наших досліджень.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Основою адаптивних систем землеробства в сучасних умовах, як вважають академіки НААН Я. М. Гадзало, В. Ф. Камінський і В. Ф. Сайко [1], мають бути динамічні, комбіновані і водночас науково обґрунтовані сівозміни з високою продуктивністю всіх вирощуваних культур.

Ефективність сівозміни і вирощуваних в ній культур у значній мірі визначається способом основного обробітку ґрунту, який в першу чергу позначається на основних елементах родючості орного шару. Так, при використанні в сівозмін безполицевого обробітку в досліді Л. В. Центило [2] вміст гумусу в шарі 0-30 см чорнозему типового мав тенденцію до підвищення порівняно з варіантом, де в більшості полів проводився полицевий обробіток. Але за осіннього плоскорізного обробітку згідно публікації Г. М. Кочик [3] погіршуються порівняно з полицевою оранкою умови засвоєння осінньо-зимових опадів, а тому рано навесні запаси доступної вологи у метровому шарі ґрунту на фоні безполцевого обробітку були на 20-24 мм нижчими, ніж на фоні оранки. Застосування упродовж трьох ротацій дев'ятипільної сівозміни безполицевого основного обробітку ґрунту призвело до підвищення забур'яненості посівів культур сівозміни у 2,5-3,0 рази порівняно з оранкою. Майже на стільки ж (з 156 до 421 шт/м²) зростала за плоскорізного розпушування забур'яненість посівів буряків цукрових у дослідах Уладово-Люлинецької дослідно-селекційної станції [4], а в дослідах Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН це зростання на різних фонах удобрення сягало 5,3-6,3 разів [5].

У меншій мірі, але постійно (на 13,2-33,3 і 43,8-60,0 %) зростала забур'яненість посівів сівозміни від заміни полицевого зяблевого обробітку безполицевим в стаціонарному досліді Білоцерківського національного аграрного університету [6]. Забур'яненість посівів буряку столового від такої заміни у дослідженнях П. В. Безвіконного зі співавторами [7] перед сівбою збільшувалась на 16,5 %. Від заміни полицевої оранки плоскорізним розпушуванням чорнозему звичайного в досліді ННЦ «Інститут ґрунтознавства і агрохімії ім. О. Н. Соколовського» відмічалось помітне зниження мікробіологічної активності за рахунок розкладання целюлози, протеолітичної активності ґрунту та кількості азотофіксувальної мікрофлори [8]. Урожайність кукурудзи на силос за безполицевого обробітку в зволожені роки знижувалась лише на 2,8 %, в той час як у посушливі роки зниження врожайності збільшувалось до 18,8 %.

В умовах Полісся урожайність кукурудзи на силос на фоні плоскорізного обробітку знижувалась на 30,4 %, жита озимого - на 19,4 %, пшениці ярої - на 13,5 %, пшениці озимої - на 9,8 %, ячменю ярого - на 8,4 % і горохо-вівса - на 4,3 %, проте конюшина, ріпак ярий і картопля на цьому фоні забезпечували зростання урожайності відповідно на 6,8; 4,8 і 2,8 % [3]. У Західному Лісостепу врожайність коренеплодів буряку столового від заміни оранки плоско різним розпушуванням знижувалась лише на 1,6 % [7], а на Уладово-Люлинецькій дослідно-селекційній станції урожайність коренеплодів буряків цукрових хоча і знижувалась на фоні безполицевого обробітку на 2,6 %, але за рахунок вищої на 0,5 % цукристості збір цукру на фоні плоскорізного розпушування був вищим на 0,2 % [4]. З такою ж публікацією виступив у своєму авторефераті і

О. В. Бойчук [9], який до цього додає, що за плоскорізного розпушування урожайність пшениці озимої порівняно до оранки зовсім не знижувалась, хоч на цьому фоні бур'янів було на 320 % більше. Урожайність зерна кукурудзи у дослідах Національного університету біоресурсів і природокористування України [10] знижувалась за безполицевого обробітку порівняно до контрольної оранки на 14,3 %. При цьому були також нижчі основні економічні показники: умовно чистий прибуток - на 19,7 %, не дивлячись на 4 % менші затрати під час виробництва продукції.

В степовій зоні, згідно публікації Є. О. Юркевича зі співавторами [11] урожайність ячменю озимого за полицевого і беполицевого основного обробітку ґрунту була практично однаковою - 3,24 і 3,25 т/га відповідно. Такою ж була і забур'яненість посівів за обох способів основного обробітку ґрунту в сівозміні. Незначно зростала чисельність бур'янової рослинності за безполицевого вирощування соняшника в дослідному господарстві «Дніпро» Інституту сільського господарства степової зони НААН України, де урожайність насіння на фоні К₆₀Р₃₀К₃₀, була на 3,3 % вищою порівняно з оранкою [12]. Таким чином не в усіх випадках безполицевий спосіб основного обробітку зумовлював поширення бур'янів на посівах і не всі вирощувані в сівозміні на цьому фоні культури знижували свою продуктивність. Перевірити таку результативність у конкретних ґрунтово-кліматичних умовах і було метою наших досліджень.

Умови та методика досліджень

Польові дослідження виконувались у стаціонарному досліді кафедри загального землеробства Уманського НУС на чорноземі опідзоленому важкого гранулометричного складу з вмістом гумусу в орному шарі 3,2-3,5 %. При нормі опадів у середньому за 1961-1990 рр. 633,0 мм за рік впродовж 2013-2014, 2014-2015 і 2015-2016 сільськогосподарських років випадало відповідно 566,8; 527,4 і 508,7 мм опадів, а середня температура повітря в ці роки перевищувала річну норму за вказані роки відповідно на 2,0; 1,9 і 2,6 ^оС. У загальному перші два роки були сприятливішими для формування врожаю, а зливові дощі протягом травня- червня спричиняли значне забур'янення посівів культур сівозміни, яка була 5 - пільною з таким чергуванням культур: соя - ріпак ярий - пшениця яра - льон олійний - ячмінь ярий.

Схема досліду передбачала порівняння між собою двох способів зяблевого основного обробітку - оранки як полицевого і плоскорізного розпушування як безполицевого обробітку, які виконувались на глибину 15-17, 20-22 і 25-27 см. Забур'яненість посівів на початок вегетації вирощуваних культур визначалась рамочним способом з накладанням рамки 50 х 50 см у шестикратній повторності в межах кожного варіанту. Урожайність культур показувалась за стандартами показниками, а продуктивність сівозміни оцінювалась за виходом кормових одиниць і перетравного протеїну з врахуванням тільки основної продукції, тому що вся солома залишалась на полі. Статистичну обробку забур'яненості та врожайних даних виконували дисперсійним методом.

Результати досліджень

Згідно наших попередніх публікацій як і за даними багатьох інших дослідників при заміні полицевого способу основного обробітку ґрунту безполицевим у формі плоскорізного розпушування змінюється основа для формування кількісного ступеня забур'яненості посівів вирощуваних на полі культур.

Як правило, цей ступінь помітно зростає через те, що за плоскорізного розпушування значна частина насіння бур'янистих рослин концентрується у верхньому 10-сантиметровому шарі, звідки воно може за сприятливих умов зволоження прорости і дати сходи, які до холодів можуть зацвісти і поповнити запас насіння бур'янів у ґрунті.

За полицевої оранки багато насіння бур'янів рівномірно розподіляється по всьому орному шарі, а тому в шарі 0-10 см його може бути майже наполовину менше порівняно з безполицевим обробітком. Це і є основою того, що в переважній більшості дослідів на фоні безполицевого основного обробітку ґрунту забур'яненість посівів була помітно вищою, ніж за полицевої оранки. Аналогічно ця закономірність відмічалась і в нашому досліді.

Представлені в табл. 1 результати обліку забур'яненості посівів вирощуваних у сівозміні культур показали, що на початок їх вегетації, коли вплив культури ще не міг проявитись, використання плоскорізного розпушування як варіанту безполицевого зяблевого обробітку ґрунту супроводжувалось істотним зростанням забур'яненості посівів усіх культур сівозміни.

Табл. 1. Забур'яненість (шт/м²) культур п'ятипільної сівозміни на початок їх вегетації на фоні різних заходів і глибин основного обробітку ґрунту, середня за 2014-2016 рр.

При цьому забур'яненість сої за безполицевого обробітку зростала на 22,1 %, ріпаку ярого - на 72,6 %, а пшениці ярої, льону олійного і ячменю ярого - відповідно на 15,0; 20,4 і 20,3 %. У середньому по сівозміні забур'яненість на безполицевому фоні порівняно з полицевим була вищою на 25,2 %. забур'яненість землеробство буряк посів

Нами також відмічалось істотне зниження забур'яненості всіх культур сівозміни від збільшення глибини як полицевого, так і безполицевого зяблевого обробітку в сівозміні, коли найбільш забур'яненими виявились посіви всіх культур за обох способів основного обробітку ґрунту за наймілкішого обробітку, а найчистішими вони були за найглибшого обробітку.

Якщо контрольною в досліді рахувалась глибина обробітку 20-22 см, то в середньому по сівозміні від зменшення на 5 см глибини оранки і плоскорізного розпушування забур'яненість посівів всіх культур сівозміни збільшувалась відповідно на 13,2 і 12,6 %, а від збільшення глибин цих обробітків ці показники зменшувались відповідно на 15,5 і 14,2 %. А це свідчить, що на забур'яненості посівів дещо більше проявляється зміна глибини полицевої оранки, ніж глибина безполицевого обробітку ґрунту.

Рівень забур'яненості посівів вирощуваних в сівозміні культур на початок їх вегетації є визначальним фактором у формуванні продуктивності цих посівів (табл. 2).

Табл. 2. Урожайність (т/га) культур п'ятипільної сівозміни на фоні різних заходів і глибин основного обробітку ґрунту, середня за 2014-2016 рр.

Такий висновок випливає з того, що між названими величинами згідно проведеного кореляційного аналізу встановлений сильний і дуже сильний кореляційний зв'язок, коли коефіцієнт кореляції для сої, ріпаку ярого, пшениці ярої, льону олійного і ячменю ярого складав відповідно - 0,77, - 0,92, - 0,99, - 0,96 і - 0,97.

Стосовно ж урожайних даних, наведених в таблиці 2, то з їх аналізу випливає висновок, що всі культури на фоні безполицевого обробітку порівняно з полицевою оранкою істотно знижували свою продуктивність, адже це зниження значно перевищувало показники НІР₀₅ за фактором А.

При цьому у відносному відношенні це зниження для культури сої сягало 28,0 % і значно меншим у межах 9,1-11,1 % воно було для інших культур сівозміни.

Що ж до реакції вирощуваних культур на глибину досліджуваних заходів основного зяблевого обробітку ґрунту, то тільки соя практично не реагувала на мінімалізацію чи інтенсифікацію певного заходу. Відносно інших культур, то всі вони від зменшення глибини контрольного обробітку на 5 см знижували урожайність основної продукції, хоч і не в усіх культур це зниження було істотним, а від поглиблення на 5 см обробітку всі вони підвищували свою урожайність, хоч знову ж таки не в усіх випадках це підвищення було доведено статистично.

Представлені в табл. 3 дані показали, що за виходом кормових одиниць найбільш продуктивною серед культур сівозміни виявилась пшениця яра, а за виходом перетравного протеїну - бобова культура соя.

Табл. 3. Продуктивність 5-пільної сівозміни за виходом кормових одиниць і перетравного протеїну (т/га) залежно від інтенсивності основного зяблевого обробітку ґрунту, середня за 2014-2016 рр.

І це стосувалось обох способів чи заходів основного обробітку, а окремі культури за обома показниками продуктивності на фоні оранки мали відносно вищі показники порівняно з плоскорізним розпушуванням.

Наприклад, якщо від заміни оранки плоскорізним розпушуванням, соя знижувала свою продуктивність за виходом кормових одиниць на 27,9 %, то ріпак ярий, ячмінь ярий, льон олійний і пшениця яра - відповідно лише на 11,2; 10,1; 9,4 і 9,2 %.

У цілому по сівозміні від такої заміни вихід кормових одиниць знижувався на 13,3 %, а вихід перетравного протеїну - на 16,2 %. Від зменшення на 5 см глибини контрольного полицевого і безполицевого обробітку вихід кормових одиниць сумарного по сівозміні знижувався відповідно на 4,4 і 6,3 %, а від поглиблення на 5 см таких обробітків - зростав відповідно на 8,2 і 5,6 %; вихід перетравного протеїну із основної продукції вирощуваних культур в цілому по сівозміні за зменшення і збільшення на 5 см глибин полицевого обробітку змінювався аналогічно відповідно на 3,6 і 5,9 %, а за таких же змін глибин безполицевого розпушування - зменшувався і збільшувався відповідно на 4,5 і 5,4 %.

Висновки

Використання замість полицевої оранки плоскорізного розпушування як і зменшення глибини обох способів обробітку супроводжується істотним зростанням забур'яненості посівів, таким же зниженням урожайності основної продукції і помітним зниженням продуктивності 5-пільної сівозміни за виходом кормових одиниць і перетравного протеїну.

Література

1. Гадзало Я. М., Камінський В. Ф., Сайко В. Ф., Сівозміни в землеростві України. Землеробство: міжвід. темат. наук. зб. 2015. Вип. 1. С. 3-6.

2. Центило Л. В. Параметри вмісту гумусу в чорноземі типовому залежно від агровиробничого використання. Наукові доповіді НУБіП України. № 2. (78), 2019.

3. Кочик Г. М. Основний обробіток ґрунту в зерно -просапній сівозміні Полісся. Збірник наукових праць Національного наукового центру ”Інститут землеробства УААН”. 2010. Вип. 1-2. С. 45-52.

4. Борівський А. Ф., Шиманська Н. К., Савчук К. А., Мартинюк Л. С. Вплив короткоротаційних сівозмін, способів основного обробітку ґрунту та добрив на продуктивність цукрових буряків. Наук. пр. Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків. 2013. Вип. 18. С. 105-110.

5. Шам І. В., Борівський А. Ф. Особливості забур'яненості посівів культур короткоротаційних сівозмін в умовах східної частини Лісостепу України. Збірник наукових праць Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків. 2012. Вип. 15. С. 32-35.

6. Павліченко А. А. Зміна забур'яненості сівозміни за різних систем основного обробітку ґрунту і удобрення. Вісник Уманського національного університету садівництва. 2018. № 1. С. 29-32.

7. Безвіконний П. В. М'ялковський Р. О., Потапський Ю. В. Вплив систем обробітку ґрунту та гербіцидів на забур'яненість і врожайність буряку столового в умовах Західного Лісостепу. Зб. наук. пр. Уманського національного університету садівництва. 2020. Вип. 97. С. 204-2011.

8. Погромська Я. А. Мікробіологічна активність чорнозему звичайного залежно від обробітку ґрунту. Вісник Уманського національного університету садівництва. 20і9. № 2. С. 33-38.

9. Бойчук О. В. Вплив обробітку ґрунту на його родючість та продуктивність короткоротаційної плодозмінної сівозміни Правобережного Лісостепу України: Автореф. дис. ... канд. с.-г. нак. Київ, 2015. 23 с.

10. Скалій І. М., Литвиненко І. В. Урожайність зерна кукурудзи залежно від систем основного обробітку ґрунту в сівозміні. [Електронний ресурс]. Режим доступу до ресурсу: https://www.sworld.com.ua/konfer34/831.pdf.

11. Юркевич Є. О., Друз'як В. Г., Войцеховська О. С. Вплив системи обробітку ґрунту і удобрення на забур'яненість та продуктивність ячменю озимого у короткоротаційних сівозмінах. Основи біологічного рослинництва в сучасному землеробстві. Зб. наук. пр. Уманського національного університету садівництва. 2011. Вип. 79. С. 232-235.

12. Цилюрик О. І., Судак В. М. Ефективність мульчувального обробітку ґрунту під соняшник в північному Степу. Бюлетень Інституту сільського господарства степової зони НААН України. 2012. № 2. С. 82-87.

References

1. Gadzalo, Ya. M., Kaminsky, V. F., Saiko, V. F. (2015). Crop rotations in agriculture of Ukraine. Agriculture: interdepartmental thematic scientific collection, 2015, issue 1, рр. 3-6. (in Ukrainian).

2. Tsentilo, L. V. (2019). Parameters of humus content in typical chernozem depending on agricultural production use. Scientific reports of NULES of Ukraine, 2019, no. 2. (78), Available at http://dx.doi.org/10.31548/dopovidi2019.02.017 (in Ukr.).

3. Kochik, G. M. (2010). The main tillage in the grain-row crop rotation of Polissya. Collection of scientific works of the National Research Center "Institute of Agriculture UAAS”, 2010, issue 1-2, pp. 45-52. (in Ukrainian).

4. Borivsky, A. F., Szymanska, N. K., Savchuk, K. A., Martyniuk, L. S. Influence of short-rotation crop rotations, methods of basic tillage and fertilizers on sugar beet productivity. Scientific works of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beets, 2013, issue 18, рр. 105-110.

5. Sham, I. V., Borivsky, A. F. (2012). Peculiarities of weediness of crops of short-rotation crop rotations in the conditions of the eastern part of the Forest-Steppe of Ukraine. Collection of scientific works of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beets, 2012, Issue 15, pp. 32-35. (in Ukrainian).

6. Pavlichenko, A. A. (2018). Change in crop rotation weeds under different systems of basic tillage and fertilizer. Bulletin of Uman National University of Horticulture, 2018, no. 1, pp. 29-32. (in Ukrainian).

7. Windowless, P. V. Myalkovsky, R. O., Potapsky. Y. V. (2020). Influence of tillage systems and herbicides on weed infestation and yield of table beets in the Western Forest-Steppe. Collection of scientific works of Uman National University of Horticulture, 2020, Issue 97, pp. 204-2011. (in Ukrainian).

8. Pogromska, Ya. A. (2019). Microbiological activity of ordinary chernozem depending on soil cultivation. Bulletin of the Uman National University of Horticulture, 2019, no. 2, pp. 33-38.

9. Boychuk, O. V. (2015). Influence of tillage on its fertility and productivity of short-rotation crop rotation of the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine. Author. of dis. to obtain the degree of Ag. S. Kyiv, 2015. 23 p. (in Ukrainian).

10. Skaliy, I. M., Litvinenko, I. V. (2014). Yield of corn grain depending on the systems of basic tillage in crop rotation. Available at https://www.sworld.com.ua/konfer34/831 .pdf.

11. Yurkevich Ye. O., Druzyak V. G., Wojciechowska O. S. (2011). Influence of tillage and fertilization system on weediness and productivity of winter barley in short-rotation crop rotations. Fundamentals of biological crop production in modern agriculture. Coll. Science. Uman National University of Horticulture, 2011, Issue 79, pp.232-235.

12. Tsilyurik, O. I., Sudak, V. M. (2012). Efficiency of mulching tillage under sunflower in the northern steppe. Bulletin of the Institute of Agriculture of the steppe zone of NAAS of Ukraine, 2012, no. 2, pp. 82-87.

Аннотация

Ещенко В. Е., Коваль Г. В.

Постановка проблемы. Севообороты современного полевого земледелия должны разрабатываться по принципу классического плодосмена, который является важным фактором высокой продуктивности отдельных сельскохозяйственных культур на разных агрофонах, которыми могут быть и различные способы глубины основной обработки почвы. Проверке последнего и было основным заданием наших исследований.

Annotation

Yeshenko V. E., Koval G. V.