Досліджено ефективність різних систем обробітку ґрунту й азотних добрив на темно-каштанових ґрунтах Степу.
Стабільність виробництва зерна в степовій зоні України значною мірою визначається ресурсами ґрунтової вологи. На жаль, останнім часом спостерігається погіршення водного режиму темно-каштанових ґрунтів через нераціональну систему основного обробітку ґрунту. Так, багато сільгоспвиробників переходять на мінімальний обробіток або на нульовий. Однак на важких темно-каштанових ґрунтах, особливо в умовах зрошення та постійного застосування мілкого обробітку або сівби в попередньо необроблений ґрунт підвищується його щільність, знижується пористість і водопроникність. Це призводить до порушень механічного складу ґрунту, повітряного та водного режимів ґрунтів і водної ерозії. В результаті рослини отримують дискомфортні умови середовища, що, своєю чергою, негативно позначається на продуктивності.
На дослідних полях Інституту зрошуваного землеробства НААН провели дослідження, головною метою яких було виявити закономірності формування водного режиму ґрунту й продуктивності зерна кукурудзи за різних способів і глибини основного обробітку ґрунту. Також на тлі вивчення різних способів обробітку вивчали й забезпеченість рослин азотом за різних доз добрив. Дослідження проводили в чотирипільній зерно-просапній сівозміні (ячмінь озимий, соя, кукурудза на зерно, соя) в умовах зрошення.
Експериментальну частину проводили протягом 2012–2014 рр. у стаціонарному польовому досліді. За полицевої різноглибинної системи під кукурудзу застосовували оранку на 28–30 см плугом ПЛН-5-35. Під час безполицевої різноглибинної й одноглибинної систем основного обробітку під кукурудзу застосовували чизельне розпушування на 28–30 і на 12–14 см відповідно за допомогою агрегата ПЧ-2,5.
Диференційована-1 і диференційована-2 системи обробітку ґрунту передбачають мілкий обробіток під усі культури, крім кукурудзи, з оранкою на 20–22 см і щілюванням на 38–40 см під сою один раз за ротацію сівозміни. Диференційована-2 система — це мілкий обробіток у сівозміні й оранка під кукурудзу на 28–30 см.
 |
На фоні п’яти систем основного обробітку ґрунту вивчали дію трьох доз азотних добрив: N120, N150, N180. В дослідах використовували середньостиглий гібрид кукурудзи СОВ-329 СВ.
Ґрунт дослідної ділянки — темно-каштановий середньосуглинковий з умістом в орному шарі ґрунту загального гумусу 2,8–3,4%. Найменша вологомісткість шару 0–100 см становить 21,5%, вологість в’янення — 9,5% маси сухого ґрунту, щільність будови — 1,47 г/см³.
Кліматичні умови за роками досліджень були різними. Наприклад, 2012 рік був середньовологий (за вегетаційний період випало 1683 м³/га), 2013-й і 2014 роки були середньосухими (за вегетаційний період випало 1057 та 1047 м³/га відповідно).
Накопичення та споживання вологи
Кукурудза по-різному використовує вологу залежно від фази свого розвитку. У фазу сходів та до 7 листків добова потреба становить до 13 м³/га, до фази цвітіння потреба збільшується — в середньому до 34 м³/га. У момент формування врожаю до молочної стиглості за добу кукурудза потребує 51–55 м³/га. І тільки наприкінці вегетації потреба суттєво спадає — до 19 м³/га.
Глибоке розпушення ґрунту з обертанням і без обертання скиби позитивно впливає на процеси засвоєння та накопичення ґрунтом вологи. Наші дослідження показали, що незалежно від року найбільший рівень накопичення продуктивної вологи та найменший дефіцит спостерігався на варіантах, де проводили глибокий обробіток. Так, за глибокої оранки та чизельного обробітку ґрунту на 28–30 см рівень продуктивної вологи був найбільшим і становив 1278 м³/га, а дефіцит вологи — найменшим (385 м³/га).
Мілкий обробіток на темно-каштанових ґрунтах негативно впливає на процеси засвоєння атмосферної вологи. Наші дослідження показали, що за мінімального обробітку на 12–14 см без обертання скиби запаси продуктивної вологи були найменшими — 1151 м³/га. Переущільнення ґрунту призвело до зниження водопроникності, волога не могла засвоюватися ґрунтом і стікала зі схилу, тим самим негативно впливаючи на процеси росту рослин і призводила до ерозійних процесів.
Щілювання один раз на ротацію сівозміни на глибину 38–40 см може зменшити негативний вплив постійного мілкого обробітку в сівозміні. Відомо, що глибока оранка та чизельний обробіток призводять до збільшення витрат на виробництво. Проте періодичність щілювання один раз на ротацію за мінімального обробітку на 10–14 см на всіх культурах сівозміни дає змогу скоротити витрати на 15–18% й отримати не гірші показники. Запаси продуктивної вологи за диференційованого-1 обробітку були на рівні 1265 м³/га.
Глибше розпушення ґрунту позитивно впливає на показники сумарного водоспоживання. Так, наприклад на варіантах, де проводили оранку, водоспоживання було найбільшим — на рівні 5450 м³/га. Мілкий чизельний обробіток призвів до погіршення повітряного та водного режимів ґрунту й зниження цього показника на 4,5%.
Віддача врожаєм
В умовах сухого степу практично неможливо забезпечити рослини кукурудзи вологою — на завдяки ґрунтовій волозі, ні через атмосферні опади. Аналіз складових сумарного водоспоживання показав, що потреба кукурудзи у волозі забезпечується атмосферними опадами лише на 19–20%, а запасами ґрунтової вологи — лише на 17–19%. Основну роль у забезпеченні рослин вологою відіграло зрошення (63–65%).
У розрахунку ефективності витрат на зрошення велике значення має аналіз віддачі врожаєм. Так, в результаті розрахунків виявилося, що застосування глибокого обробітку (оранки на 28–30 см) зумовлювало ефективнішу витрату вологи — 400–470 м³/т, водночас в разі застосування мілкого безполицевого обробітку коефіцієнт водоспоживання суттєво збільшився — до 500–590 м³/т.
Вищі дози азотних добрив позитивно позначаються на ефективності використання вологи. Так, за дози N120 коефіцієнт водоспоживання становив у середньому 470 м³/т; унесенням додатково 30 кг д. р. азоту ми знизили коефіцієнт до 420 м³/т. А за максимальної дози азотних добрив N180 ми отримали середній коефіцієнт 400 м³/т.
Глибина та спосіб основного обробітку ґрунту суттєво впливає на врожайність кукурудзи. Так, за оранки на 28–30 см отримана врожайність на рівні 12,7 т/га, заміна оранки чизельним обробітком призвела до незначного зниження врожайності. Найменша врожайність в досліді отримана за мілкого обробітку без обертання скиби на 12–14 см – 10,4 т/га (рисунок).
Диференційована система основного обробітку ґрунту з одним чизельним розпушуванням на ротацію на 38–40 см позитивно позначається на врожайності та зменшує витрати на виробництво. Так, ми зменшили глибину оранки до 20–22 см, а врожайність підвищили на 0,3–0,7 т/га.
Підвищення норми азотних добрив збільшує рівень урожайності кукурудзи. Так, за найменшої дози добрив у досліді N120 урожайність отримано на рівні 11,1 т/га. Збільшення дози азотних добрив лише на 30 кг д. р. на гектар сприяло збільшенню врожайності кукурудзи на 1,1 т/га. Подальше збільшення дози добрив до N180 збільшило збір урожаю на 0,97 т/га.
Висновки
Практика показує, що на важких темно-каштанових ґрунтах, особливо в умовах зрошення, застосування мінімального або нульового обробітку ґрунту призводить до недобору врожаю тільки кукурудзи на 0,3–0,7 т/га. Лише уявити, що за економії 8 л/га паливно-мастильних матеріалів ми втрачаємо практично тонну врожаю!
Альтернативою такій економії може бути лише диференційований основний обробіток ґрунту. Оранка на 20–22 см під саму кукурудзу та із застосуванням щілювання на 38–40 см один раз на ротацію в сівозміні сприяли формуванню найбільшої врожайності в досліді. До того ж ефективність використання азотних добрив також була на високому рівні: застосування додаткових 30 кг д. р. азоту на гектар окупається врожаєм в 1,1 т зерна кукурудзи.
Дмитро Котельников
Інститут зрошуваного землеробства НААН
журнал “The Ukrainian Farmer”, січень 2016 року
Усі авторські права на інформацію розміщену у журналі “The Ukrainian Farmer” та інтернет-сторінці журналу за адресою https://agrotimes.ua/journals належать виключно видавничому дому «АГП Медіа» та авторам публікацій, згідно Закону України “Про авторське право та суміжні права”.
Використання інформації дозволяється тільки після отримання письмової згоди від видавничого дому «АГП Медіа».
The Ukrainian Farmer
