Чистые пары в степной зоне Украины - надежный способ борьбы с засухой, повышения продуктивности пашни и устойчивого производства зерна. Научные исследования показывают, что при надлежащей подготовке они здесь гарантируют получение сильного зерна озимой пшеницы на уровне 60-70 ц/га и более. В практике же неодинокие случаи когда из таких площадей собирают лишь половину, а в сильнозасушливые, перед севом годы, даже не получают всходов. Причин такого состояния много и главными из них являются несовершенство обработки почвы и технологии ухода за паром, без учета степени окультуренности поля, развития водной и ветровой эрозии и других условий.
В этой статье приведены обобщенные данные исследований Института зернового хозяйства УААН и передовой практики за 1990-2000 гг. по новым технологиям подготовки черных и ранних паров с использованием почвообрабатывающих орудий, которые наряду с ресурсосбережением обеспечивают высокий почвоохранный и влагосберегающий эффект.
В полевых севооборотах пар обычно размещают после подсолнечника, при уборке которого на поле часто остается густая сеть трещин в почве, общим объемом от 250 до 580 м3/га и много пожнивных остатков высотой 50 см и более в стоячем и наклонном положении. На таких полях ранний пар на основе обработки почвы без оборота пласта весной более эффективен чем черный.
В снежные зимы нетронутые с осени поля в этом случае полностью задерживают снег, почва меньше промерзает и лучше впитывает талую воду. В неблагоприятных условиях (отсутствие снега, сильные морозы и ветры) почва не поддается эрозии даже при критических скоростях ветра, стекающей талой и дождевой воды.
Запасы влаги в почве при этом больше пополняются в глубоких слоях, что снижает потери ее на непродуктивное испарение. Это явление, особенно выраженный характер, носит на склоновых землях, в годы с дождливой зимой или повышенным стоком талых вод.
Отказ от вспашки в чистом пару с осени позволяет экономить до 17,9 кг/га горючего, 1,3 ГДж совокупной энергии. При такой технологии после уборки предшественника не требуется лущение стерни и снижаются затраты ресурсов на основную обработку, так как осуществляется она весной при более благоприятном увлажнении, чем с осени. В опытах пар, без обработки почвы осенью, обеспечивал практически одинаковый урожай озимой пшеницы в сравнении со вспашкой на равнинах и заметно выше на склонах 2-3°.
Наиболее щадящая почву в черном пару - чизельная обработка, осуществляемая по схеме микрополосного (через 45 см) рыхления на глубину 8-32 см. По сравнению с традиционной вспашкой ее применение позволяет экономить 8-10 кг/га топлива и 33-44 грн./га издержек производства.
При обработке почвы чизелем не образуется плужная подошва, за счет частично неразрыхленных гребневых элементов внутри пахотного слоя, почва лучше противостоит переуплотнению энергонасыщенной техникой во время весенне-летнего ухода за паром. Микрополосные различия в сложении, глубоко и мелко обработанных полос, положительно влияют на накопление и сохранение влаги, снижении стока талых и ливневых вод, особенно при применении ее на склонах.
При чизельной обработке почвы, в сравнении с другими видами безотвального рыхления, эффективнее используются пшеницей минеральные удобрения. При внесении их весной под культивацию пара 70-80% туков на такой обработке, за счет скатывания с гребневых элементов, сосредотачиваются в бороздах. Это позволяет заделать их в пахотный слой на глубину 10-12 см, не применяя специальных машин, сосредоточить элементы питания в зоне стабильного увлажнения и максимального распространения корневой системы.
Система удобрений озимой пшеницы в пару предусматривает получение реальной прибавки (6-7 ц/га) зерна с конкретным учетом наличия в почве легкодоступных элементов питания - нитратного азота перед посевом и весной после возобновления вегетации, фосфора и калия перед посевом.
Для создания 1 ц зерна озимая пшеница выносит из почвы 1,9 кг азота, 1,6 кг фосфора, 1,1 кг калия. Для получения планового урожая в 60 ц/га потребление из почвы составит: 114 кг азота, 96 кг фосфора и 66 кг калия.
По содержанию основных элементов плодородия и биологической активности черноземы Приднепровья имеют как среднюю нитрификационную способность (1,5-2,0 мг/100г почвы) и могут в пахотном слое накопить к посеву озимой пшеницы 40-50 кг/га нитратного азота, так и повышенную (2,5-3,5 мг/100 г почвы) и накопить 60-70 кг/га и более.
Для нормального роста и кустистости озимой пшеницы (3-4 стебля на одно растение осенью) необходимо чтобы в почве в слое 0-60 см перед посевом было не менее 60 кг/га нитратного азота. При исключении сорняков, как фактора выноса азота, и соблюдении рекомендованной технологии ухода за паром, такое количество последнего в пару гарантировано.
Весной под хорошо развитым травостоем озимых нитратного азота в слое 0-60 см может содержаться 0,2-0,3 мг/100 г почвы или 8-12 кг/га, что недостаточно для формирования урожая не только 60, а и 40 ц/га. Поэтому, в период выхода растений озимой пшеницы в трубку, в этом случае необходимо внести по 30-40 кг/га азота в подкормку, лучше локальным способом - сеялками на глубину 4-5см.
Для гарантированного получения сильного зерна не ниже 2 класса при среднем (2,2-2,5) и оптимальном (2,6-3,0% на сухую массу) содержании азота в зеленых листьях вначале формирования зерновки, необходимо внести дополнительно 10-20 кг/га азота мочевины, сочетая такую обработку с химической защитой посевов от личинок клопа-черепашки.
Величина прибавки урожая и норма внесения фосфорных удобрений в большей мере зависит от наличия в пахотном слое подвижных фосфатов. Коэффициент использования озимой пшеницей подвижного фосфора из черноземной почвы составляет 10-12%. Таким образом, из почвы растения пшеницы при средней обеспеченности подвижным фосфором (5-10 мг/100 г почвы), могут взять 12-25 кг фосфора с гектара, при повышенной (10-15 мг/100 г почвы) - 25-35 кг, при высокой (15-20 мг/100 г почвы) - 35-45 кг, при очень высокой (более 20 мг на 100 г почвы) - 45-55 кг с гектара.
В силу этого норма внесения фосфорных удобрений должна рассчитываться и определяться по каждому полю отдельно в зависимости от содержания в пахотном слое подвижных фосфатов и планируемого урожая озимой пшеницы. Ориентировочно оптимальная норма внесения минерального фосфора при планируемом урожае в 60 ц/га и средней обеспеченности фосфатами, должна составить 50-60 кг/га, при повышенной - 40-50, при высокой- 30-40, при очень высокой -15-20 кг на гектар действующего вещества.
Роль калия в повышении урожая зерна озимой пшеницы по черному пару на черноземах низкая и даже на фоне азотно-фосфорных прибавка зерна от удобрений не превышает 1 ц/га. Из почвы растения озимой пшеницы выносят 20-22% калия от количества его в подвижной форме. Поэтому, только на полях, где в почве среднее (4-0 мг/100 г почвы) содержание подвижного калия, надо довносить под озимую пшеницу калийное удобрение в норме 25-30 кг/га действующего вещества. При повышенном и высоком содержании (более 12 мг/100 г почвы) подвижного калия в почве, калийные удобрения мало эффективны.
Чистым парам отводится ведущая роль в системе борьбы с особенно злосными многолетними корнеотприсковыми сорняками. Учитывая их высокую жизнеустойчивость, обусловленную мощной корневой системой, и способностью усиленного размножения отприсками, на засоренных ими полях, в системе обработки пара, наибольшее значение имеет глубина подрезания главного корня и степень измельчения горизонтальных. В опытах при глубине вспашки с осени на 28-30 см засоренность, например, осотом розовым (бодяком полевым) после пяти разноглубинных культивации летом уменьшилась, в сравнении с исходной, на 94%, а при мелкой обработке на 12-14 см всего лишь на 23 %, и на 39% после семи культиваций.
В раннем пару в борьбе с корнеотприсковыми сорняками более эффективно соединение механических и химических приемов.
Чтобы снизить общие затраты на уход за паром летом, больше сохранить влаги к посеву пшеницы и избежать повреждения посевов, соответствующие гербициды в этом случае вносят весной до основной обработки почвы, после фонового дискования поля.
В проведенных опытах, внесенная в фазу розетки-стеблевание осота смесь гербицидов Раундап + Диален, дозой 2 + 2 л/га, при плотности засорения 12-18 шт/м2, обеспечила снижение засоренности полей, а, следовательно. и посевов озимой пшеницы на 88%. Запасы влаги при этом, за счет уменьшения количества сорняков, возросли в метровом слое на 32%, а урожай пшеницы увеличился на 14,9 ц/га и составил 48,4 против 33,5 ц/га на контроле.
В пару большой вред плодородию почвы наносят ливневые дожди. На фоне отвальной вспашки они, даже при малом стоке, вымывают из почвы наиболее ценную часть почвы - частицы ила размером меньше 0,001 мм и мелкие фракции, в которых сосредоточены: гумус, азот, фосфор, калий, окиси железа, алюминия, марганца и других веществ. Избежать этого можно сочетанием безотвальной обработки почвы с экранированием поверхности пожнивными остатками. В опытах на фоне мульчи соломы озимой пшеницы 5 т/га сток воды в пару при ливне слоем 45 мм и переменной интенсивностью от 0,5 до 2,6 мм/мин, в сравнении с открытым фоном на склоне крутизной 3°, уменьшался в 2,6 раза, а смыв почвы - более чем в 7 (таблица 1)
| ||||||||||||||||||
Потери питательных веществ были меньшими на 67,7 кг/га и достигали: азота - 8,6; фосфора - 7,3; на открытом фоне - соответственно 59,7 и 43,9 кг/га.
При мульчировании пожнивными остатками, обеспечивающем проективное покрытие поверхности на 70-80%, почва разрушалась ливнем, в верхнем слое, в 3 раза слабее, чем на открытом фоне. Если до ливня количество пыли в почве было на уровне 9,7-12,6%, то после его выпадания, на незащищенной поверхности содержание ее возросло до 68,3%, что на 39,8% больше, чем на мульчирующем фоне.
На основе полевых опытов, поставленных на равнинных участках и склоновых землях крутизной 1-3°, установлено, что почва в пару летом более устойчива к смыву и в случае, когда уход за паром весной начинается не с традиционного боронования (закрытия влаги), а с культивации, проводимой не в начале полевых работ, а позже, лишь после массового прорастания сорняков.
При такой технологии ухода за паром сток воды при ливне, слоем 35 мм и средней интенсивностью 3,5 мм/мин, начинался через 7,6 мин., при слое осадков 26,6 мм, на контроле, соответственно через 3,2 мин. и осадках 11,2 мм. При установившемся стоке, водопроницаемость почвы на делянках с весенней минимализацией ухода за паром, также оставалась выше и составила 1,08 мм/мин., против 0,65 мм/мин, на контроле. Мутность стекающей воды здесь была почти на 40% ниже и не превышала 25,0 г/л.
В процессе отработки технологии, ухода за черным паром, выделен оптимальный вариант, в котором первая обработка проводилась переходными орудиями, от традиционных паровых культиваторов КПС-4 к чизелям типа КЧП-5,4. Эти орудия отличаются достаточно высокой технологической гибкостью и имеют пять модификаций систем рабочих органов, используемых в зависимости от гранулометрического состава почв, крутизны склонов, наличия сорняков, пожнивных остатков и других условий.
Применение чизельных культиваторов с узкополосными наральниками обеспечивало качественную заделку удобрений, внесенных весной на паровом поле, равномерное мульчирование поверхности, не ухудшало фитосанитарного состояния пара, позволяло заделать в почву пожнивные остатки, путем частичного присыпания их почвенной массой, повышало дифференциацию обрабатываемого слоя по плотности и на этой основе ее устойчивость к смыву при ливневых дождях.
Главную роль в сохранении влаги на парах играет толщина и качество разрыхленного верхнего изолирующего слоя почвы, исследованиями установлено, что в сухую, жаркую погоду мощность его должна быть не более 8-10 см в июле и 6-8 см в августе и сентябре перед посевом озимой пшеницы (таблица 2).
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Мелкое рыхление почвы летом оказывает слабое влияние на сохранение влаги на глубине посева, а более глубокое, иссушая разрыхленный слой, не дает возможности высеять семена на оптимальную глубину и во влажную почву.
Действие разрыхленного изолирующего слоя почвы, на изменение испарения влаги летом, лучше когда поверхность поля на 60-80% покрыта мульчей пожнивных остатков, а сам слой состоит из структурных фракций диаметром частиц почвы 0,25-10 мм. На таком фоне влага, достаточная для получения полноценных всходов озимой пшеницы, длительное время (до месяца) может сохраняться и при меньшей (4-6 см) глубине культивации пара.
Наиболее благоприятные агрофизические свойства почвы, для озимой пшеницы, в пару создаются, когда уход за ним проводят культиваторами с гусеничными тракторами. Плотность всех частей пахотного слоя черноземов в этом случае, на протяжении весенне-летнего периода, постепенно повышается, но, как правило, ко времени сева пшеницы она не превышает оптимальных показателей 1,05-1,30 г/см3.
Когда же пар обрабатывают агрегатами с колесными тракторами, особенно такими как Т-150К и К-700, отрицательное влияние на почву усиливается, особенно если последняя переувлажнена, а за обработкой следует засушливая погода. Плотность почвы по следу трактора в этом случае достигает 1,5-1,6 г/см3, и при этом в 5-6 раз снижается ее водопроницаемость и противоэрозионная устойчивость. Урожайность озимой пшеницы на таких полях ниже на 30-50% и редко превышает 30 ц/га.
Пабат И.А., доктор сельскохозяйственных наук, профессор, член-корреспондент УААН
Институт зернового хозяйства
Сонько М.И., кандидат сельскохозяйственных наук
Днепропетровский центр "Облдержродючість"
