Сравнение традиционной и No-till технологий возделывания сои
в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края

В настоящее время соя занимает всего около 1 % от посевных площадей в Ставропольском крае. По данным министерства сельского хозяйства Ставропольского края в 2017 году соя занимала чуть более 20 тыс. га, а валовой сбор составил 32 тыс. тонн, при средней урожайности 1,5 т/га. Минсельхоз края ставит задачу в ближайшее время увеличить посевные площади в крае до 50 тыс. га, однако существует ряд проблем, препятствующих этому.

 

Во-первых, это погодно-климатические условия Ставропольского края, которые не везде подходят для возделывания сои. Самыми оптимальными для возделывания сои являются западные административные районы края, прилегающие к Краснодарскому краю и юго-западные предгорные районы, где выпадает 450 мм и более осадков. Остальная часть края является засушливой, либо остро засушливой. Зачастую цветение сои в этих районах наступает в самый пик высоких температур и отсутствия осадков, что в последствие не позволяет сформировать высокий урожай.

 

Во-вторых, большинство сельхозтоваропроизводителей предпочитают возделывать те культуры, урожайность которых сравнительно стабильна по годам, соя этим не отличается. Как правило, если год засушливый, урожайность снижается и площадь в крае под соей в последующем году резко уменьшается, а если наоборот, то площадь под соей увеличивается.

 

В-третьих, отсутствует крупная перерабатывающая промышленность на территории Ставропольского края, на наш взгляд это бы решило ряд проблем.

 

В-четвёртых, отсутствует хорошо отработанная технология возделывания сои, с учётом погодно-климатических, почвенных и других условий. Сюда можно отнести и отсутствие новых засухоустойчивых сортов, адаптированных к местным условиям, отсутствие новой ресурсосберегающей техники, отсутствие научно-методического сопровождения и др.

 

Исследуя мировой опыт, мы выяснили, что основными производителями сои являются США, Бразилия и Аргентина. В этих странах широко применяется технология возделывания полевых культур без обработки почвы (технология No-till). Так, в Аргентине сою возделывают уже много лет без какой-либо обработки почвы [1], в структуре посевных площадей она занимает до 50 %, а средние урожаи сои варьируют от 2,5 до 4,0 т/га [2]. Бразилия по технологии прямого сева возделывает сою на площади 23,5 млн га (2010), экспорт соевых бобов составляет 29,1 млн тонн [3]. В США широко практикуется прямой способ сева сои в стерню пшеницы, особенно на почвах, подверженных ветровой и водной эрозиями. Это оправдано необходимостью сохранения плодородия почвы и возможностью применения эффективных гербицидов широкого спектра действия [4].

 

Несмотря на это, в нашей стране эта технология не получила должного распространения, одной из причин тому является отсутствие научных данных по эффективности этой технологии. В связи с этим целью наших исследований является изучение влияние технологии возделывания сои без обработки почвы в сравнении с традиционной технологией на её продуктивность, а также агрофизические свойства чернозема обыкновенного в зоне неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья. Одной из задач исследований является изучение влияние разных доз минеральных удобрений на рост, развитие и урожайность сои при ее возделывании по традиционной и No-till технологиям.

 

Исследования проводили на опытном поле Ставропольского научно-исследовательского института сельского хозяйства, расположенного в зоне неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья. За год здесь выпадает 450-550 мм осадков, ГТК 1,1–1,3. Сумма эффективных температур 3000-3200 ⁰С. Лето довольно жаркое, со среднемесячной температурой июля 22-24 ⁰С.

 

Весенние заморозки заканчиваются в апреле, иногда отмечаются и в мае. Среднесуточная температура воздуха поднимается выше +10 ⁰С после 15-20 апреля. Летом максимальная температура может достигать +40 ⁰С. Высокие температуры обуславливают большую испаряемость, которая превышает количество выпадающих осадков. В июле-августе относительная влажность воздуха опускается до 59-62 %, что оказывает неблагоприятное действие на развитие растений сои. К положительным сторонам климата относятся длительный вегетационный период и высокая сумма положительных температур; к отрицательным – ливневый характер осадков и их неравномерное распределение по временам года, суховеи [5].

 

В 2015 году посев сои был произведен 26 мая. Погода летних месяцев была жаркая и преимущественно сухая, на протяжении всего лета наблюдался дефицит атмосферных осадков, за три месяца выпало только 96 мм, тогда как среднемноголетнее значение 183 мм. Температурный режим летних месяцев характеризовался как засушливый, среднемесячная температура июня была выше среднемноголетнего значения на 2,0 ⁰С, июля на 2,8 ⁰С и августа на 2,3 ⁰С, то есть 2015 год характеризовался как крайне неблагоприятный для нормального роста и развития растений сои, в самый ответственный период вегетации сои – во время цветения наблюдался острый дефицит влаги и повышенные температуры.

 

Среднемесячные температуры лета 2016 года были незначительно выше среднемноголетних значений, но этот год был благоприятней для роста и развития сои, из-за обилия атмосферных осадков. Соя была посеяна 21 мая. За третью декаду мая выпало 41 мм осадков, за июнь, июль и август 221 мм, а за сентябрь – 61 мм. Всего за указанный промежуток времени выпало 323 мм.

 

В полевом многолетнем опыте, заложенном осенью 2012 года, изучается возделывание сои по традиционной технологии с обработкой почвы, рекомендованной научными учреждениями (лущение стерни, зяблевая вспашка, культивация), и технология No-till (без какой либо обработки почвы) с применением разных доз минеральных удобрений.

 

Соя возделывается в севообороте: соя - озимая пшеница - подсолнечник - кукуруза. Севооборот развёрнут в пространстве всеми полями. Делянки в опыте размещены в 2 яруса – первый ярус технология без обработки почвы, второй –традиционная технология. В каждом ярусе делянки размещены в трёхкратной повторности. По обеим технологиям за контроль взят посев сои без удобрений, есть вариант с внесением рекомендованной дозы (N₃₅P₄₅K₃₀) и с внесением расчётной дозы (N₆₀P₆₀K₆₀, рассчитана под планируемую урожайность сои 2,5 т/га), площадь делянки 300 м² (ширина 6 м, длина 50 м), учётная – 90 м².

 

Минеральные удобрения вносили в 2 этапа – перед севом (вразброс вручную) и при посеве сеялкой. Рекомендованная доза – перед севом 25 кг/га аммофоса в разброс и при посеве – 187 кг/га нитроаммофоски. Расчетная доза – перед севом 175 кг/га вразброс и при посеве 200 кг/га нитроаммофоски. По традиционной технологии удобрения разбрасывали под предпосевную культивацию, а по технологии No-till по растительным остаткам предшественника (кукурузы). По обеим технологиям высевался скороспелый сорт сои Дуниза, семена которой обрабатывали нитрагином. По традиционной технологии посев производили сеялкой СЗ-3,6, а по технологии No-till сеялкой прямого посева Gimetal.

 

Полевые исследования и обобщение результатов полученных данных, проведены общепринятыми методами согласно методическим указаниям Б.А. Доспехова [6] по проведению полевых опытов. Фенологические наблюдения, подсчет густоты стояния растений и другие сопутствующие наблюдения проведены в соответствии с методикой ГСИ [7].

 

Учет урожая проводили путём прокоса посередине делянки комбайном Сампо-130 с последующим пересчетом на стандартную влажность и чистоту по методике ГСИ. Масличность семян сои определяли экстракционным методом (ГОСТ 10857-64), содержание протеина методом Къельдаля (ГОСТ 32044.1-2012). Статистическая обработка полученных данных – методом дисперсионного и корреляционного анализа по Б.А. Доспехову (1985).

 

За два года исследований полевая всхожесть семян сои была несколько выше по технологии без обработки почвы, причём самые дружные всходы наблюдались на делянках без внесения удобрений (таблица 1).

 

Таблица 1. – Влияние технологии возделывания и удобрений

на полевую всхожесть семян сои

(Среднее за 2015-2016 гг.)

 

 

Более дружные всходы по технологии No-till мы объясняем лучшим контактом семян с почвой, так как при посеве сеялкой прямого посева семена придавливаются резиновым уплотнителем сошника ко дну бороздки. Поэтому, несмотря на практически одинаковое содержание влаги в верхнем слое почвы, процент набухших и проросших семян по технологии No-till несколько больше. Снижение всхожести на удобренных делянках мы связываем с отрицательным влиянием минеральных удобрений на прорастание сои, которые вносятся одновременно с посевом на глубину заделки семян. Этот вывод подтверждают результаты исследований Приморской опытной станции [8].

 

Наши наблюдения за надземной биомассой в ходе дальнейшей вегетации сои показали, что в среднем за два года по традиционной технологии вегетативная масса во время ветвления и цветения больше, чем по технологии No-till (таблица 2).

 

Таблица 2. – Влияние технологии возделывания и удобрений

на динамику вегетативной массы растений сои

(Среднее за 2015-2016 гг.)

 

 

По нашему мнению, медленное нарастание биомассы по технологии No-till связано с меньшей прогреваемостью почвы в начальных стадиях роста сои. Наши наблюдения показали, что температура верхнего слоя почвы 0-5 см, с момента посева до 15 июня по традиционной технологии выше в среднем на 2 ⁰С и составляет 25,6 ⁰С.

 

На удобренных делянках также отмечалось отставание в нарастании биомассы по отношению к контролю. Как уже отмечалось ранее, причиной этому являлось разреживание всходов. К моменту полной спелости вегетативная масса по обеим технологиям была практически одинакова.

 

Содержание продуктивной влаги в почве за два года исследований было больше по технологии без обработки почвы. Преимущество технологии No-till можно объяснить тем, что поверхность почвы была укрыта растительными остатками, которые препятствовали испарению влаги и способствовали удержанию её почвой, они задержали больше снега, следовательно в почву поступила дополнительная влага, а по традиционной технологии в октябре месяце проводилась вспашка на глубину 22 см, которая способствовала интенсивному испарению влаги из вспушённой почвы. Следствие этого испарения особенно заметно рано весной, в 20-ти сантиметровом слое почве, в это время по традиционной технологии влаги меньше в два раза (таблица 3).

 

Таблица 3. – Влияние технологии возделывания сои

на содержание продуктивной влаги в почве, мм

(среднее за 2015-2016 гг.)

 

 

К моменту посева, в результате майских осадков, разницы в этом слое между технологиями почти нет, как и во время цветения. Самая большая разница между технологиями наблюдается в полутораметровом слое на протяжении всего периода вегетации, за исключением периода уборки.

 

Плотность почвы определяли на поле, предназначенном для посева сои, начиная от ухода в зиму этого поля и заканчивая уборкой сои. Плотность почвы изменялась от 0,79 г/см³ после вспашки и до 1,39 г/см³ по технологии No-till во время цветения. Во время ухода в зиму и выхода из зимы плотность почвы по традиционной технологии была в пределах 0,79-1,09 г/см³, то есть почва находилась во вспушенном состоянии, а по технологии без обработки почвы в пределах 1,03 и 1,19 г/см³, это также небольшие значения плотности и говорят они о том, что в осенне-зимний период почва под воздействием осадков и низких температур подвержена разуплотнению (таблица 4).

 

Таблица 4. – Влияние технологии возделывания сои

на плотность почвы, г/см³

(Среднее за 2015-2016 гг.)

 

 

К моменту посева, цветения и уборки сои разница между технологиями стала меньше. Следует отметить, что в 2016 году по технологии без обработки почвы во время цветения было некоторое увеличение плотности выше оптимальных значений, что отразилось на урожайности сои ее снижением в этом году.

 

Урожайность сои в среднем за 2 года исследований по традиционной технологии составила 1,39 т/га, по No-till технологии 1,21 т/га. Следует отметить, что разница между технологиями по урожайности сои в 2015 году была математически не доказуема, как и разница по урожайности с удобренных и неудобренных вариантов. Урожайность в 2015 году была низкой из-за сильной атмосферной и почвенной засухи во время цветения и налива семян (таблица 5).

 

Таблица 5. – Влияние технологий возделывания и удобрений

на урожайность сои, т/га

(Среднее за 2015-2016 гг.)

 

 

В 2016 году погодные условия были благоприятней, за вегетацию выпало большое количество осадков и урожайность сои по традиционной технологии составила 1,71 т/га, а по No-till технологии 1,36 т/га. То есть, при благоприятных условиях по традиционной технологии соя даёт больший урожай, а при засухе на уровне с технологией No-till.

 

В 2016 году в вариантах без внесения удобрений, где проводилось только инокулирование, по обеим технологиям соя сформировала выше урожай, чем в вариантах с внесением минеральных удобрений. В результате этого мы пришли к предварительному выводу, что внесение минеральных удобрений под сою на чернозёме обыкновенном неэффективно. Внесение минеральных удобрений не повлияло и на качество семян сои, масличность по обеим технологиям составила 19,9 %, а содержание протеина – 42,0 % по традиционной и 41,8 % по технологии No-till.

 

Элементы структуры урожая в среднем за два года исследований были несколько выше по традиционной технологии, за исключением густоты стояния растений и количества бобов на растении. Превосходство по массе семян с одного растения в 2015 году по традиционной технологии не обеспечило большую фактическую урожайность в этом году, из-за меньшей густоты стояния растений, однако в 2016 году густота стояния была уже практически равной по обеим технологиям, что в совокупности с большей массой семян и обеспечило большую урожайность по традиционной технологии. Такой же вывод применим к удобренным и неудобренным вариантам, т. к. на удобренных делянках элементы структуры урожая были несколько выше, особенно в 2015 году, однако густота стояния была ниже, в результате чего в 2015 году получена одинаковая урожайность по всем вариантам, а в 2016 году больше по неудобренному (таблица 6).

 

Таблица 6 – Влияние технологии возделывания

и удобрений на структуру урожая сои

(Среднее за 2015-2016 гг.)

 

 

Таким образом, на чернозёме обыкновенном Центрального Предкавказья в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края урожайность сои по технологии No-till в засушливый год не уступает урожайности сои по традиционной технологии, в достаточный по увлажнению год, по последней она несколько выше. Минеральные удобрения, внесённые совместно с семенами не приносят положительного эффекта, а наоборот всходы получаются изреженными, вегетативная масса нарастает меньше, по отношению к контролю и как следствие урожайность снижается.

 

 

1. Дридигер, В. К. Технология прямого посева в Аргентине / В. К. Дридигер // Земледелие. – 2013. – № 1. – С. 21-24.

2. Пинегин, В.А. No-till в Аргентине / В.А. Пинегин, Н.А. Зеленский // Ресурсосберегающее земледелие. – 2011. – № 1(9). – С. 21-23.

3. Пименов, А.Н. Новая система земледелия: перспективы освоения / А. Н. Пименов // Аграрный консультант. – 2011. – № 1. – С. 4-5.

4. Баранов, В.Ф. Соя в кормопроизводстве / В.Ф. Баранов. – Краснодар: ВНИИМК, 2010. – 367 с.

5. Рябов, Е.И. Климатические ресурсы / Е.И. Рябов // Система ведения сельского хозяйства Шпаковского района. – Ставрополь. – 1985. – С. 5-11.

6. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. – Изд. 5-е доп. и перераб. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.

7. Методика ГСИ сельскохозяйственных культур. – Вып. 2: Общая часть. – М.: Колос, 1971. – 248 с.

8. Грицун, А.Т. Основы возделывания сои в Приморье: научное издание / А. Т. Грицун. – Владивосток : Дальнев. кн. из-в, 1981. – 159 с.