А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский, А.С. Савинов, М.С. Овчаренко // Земледелие. - 2008. - №7. -С.34-35.

 

Создание многокомпонентных агроценозов в современных условиях является одним из эффективных приемов биологизации земледелия и стабилизации агроландшафтов на эродированных землях. Высокая насыщенность современных севооборотов зерновыми и техническими культурами, а также чистым паром в Ростовской области (в сумме более 90% от площади пашни) приводит к увеличению техногенной нагрузки на почву, ее деградации и большой зависимости от климатических условий. В связи с этим при разработке адаптивных технологий требуется поиск новых научных решений, которые должны базироваться на более полном вовлечении в средо- и почвообразовательный процессы агроэкосистем доступных возобновляемых ресурсов. Переход к биологизированным системам земледелия на ландшафтной основе позволит в определенной мере смоделировать природные фитоценозы, в которых бобовые культуры занимают свою биологизированную нишу как в надземном, так и во внутрипочвенном пространстве. Значение бобовых культур в земледелии многогранно, а пути их использования на современном этапе развития земледелия требуют расширенного и углубленного изучения, а также широкого внедрения. В комплексе с другими элементами биологизации земледелия создание бинарных посевов подсолнечника и озимой пшеницы с люцерной изменчивой позволит более полно использовать потенциальные возможности многих гибридов и сортов подсолнечника и озимой пшеницы, повысить защиту почвы от эрозии на склонах и продуктивность пашни в целом. Создание бинарных посевов подсолнечника и озимой пшеницы с люцерной изменчивой (патенты РФ № 2320110 и № 2260929) на эродированных землях позволяет использовать многолетние бобовые травы для повышения плодородия почвы и производства конкурентоспособной продукции растениеводства. Исследования по разработке и изучению межвидовых (бинарных) посевов подсолнечника и озимой пшеницы с люцерной изменчивой в Донском ГАУ проводятся с 2003 года. Годы исследований по погодным условиям были не одинаковыми, они различались как по температурному режиму, так и по сумме осадков. Так, 2003 и 2007 сельскохозяйственные годы были остро засушливыми, 2006 г. – засушливым, а 2004 и 2005 гг. – средние по увлажнению. Проведение исследований в различные по увлажнению годы позволило более объективно оценить применяемые новые элементы технологии возделывания подсолнечника и озимой пшеницы. В опытах выращивали сорта сельскохозяйственных культур: подсолнечник - Донской 60; озимая пшеница - Ермак, Зимородок, Тарасовская остистая; люцерна изменчивая – Багира; кукуруза на силос - Донская высокорослая. Повторность опыта – трехкратная, площадь учетной делянки 450 м2, в производственных условиях – 3 га. Технология возделывания подсолнечника была общепринятая для приазовской зоны Ростовской области (за исключением боронования по всходам и окучивания растений подсолнечника в бинарном посеве). Люцерну изменчивую высевали в рядки подсолнечника переоборудованной сеялкой СУПН-8 с нормой высева 2,5-3,0 кг/га. После уборки подсолнечника в одновидовом посеве (контроль) проводили поверхностную обработку почвы БДТ-7 на глубину 8-10 см, а затем отвальную обработку на глубину 25-27 см. на бинарном посеве подсолнечника после уборки никаких обработок почвы осенью не проводили, весной при наступлении физической спелости почвы делянки прикатывали кольчато-шпоровыми катками для измельчения растительных остатков подсолнечника. В начале отрастания растений люцерны проводили междурядную обработку культиватором КРН-5,6 на глубину 8-10 см. Люцерну изменчивую убирали на зеленый корм (два укоса). На делянках, где был одновидовой посев подсолнечника высевали на ½ делянки кукурузу на силос, а оставшуюся ½ площади оставляли под чистый пар. Осенью по всем предшественникам высевали изучаемые сорта озимой пшеницы с нормой высева 4,5 млн. шт/га всхожих семян. Исследованиями установлено, что возделывание люцерны в течение трех лет позволяет существенно повысить плодородие почвы, под действием растений люцерны улучшается питательный и водный режимы, агрофизические и биологические свойства почвы. При возделывании подсолнечника в бинарном посеве с люцерной изменчивой улучшается структура почвы и повышается ее водопроницаемость, что существенно сокращает смыв почвы в период летних ливневых дождей. Так, при выпадении ливней в июне-июле 2003, 2006 и 2007 гг. смыв почвы с одновидовых посевов подсолнечник составил от 12,6 до 21,4 м3/га, или на 9,2-10,3 м3/га больше по сравнению с бинарным посевом. Корневая система люцерны как «арматурный каркас» переплетает почвенные частицы, обеспечивая защиту почвы от разрушительного действия воды. Исследованиями установлено, что люцерна в бинарном посеве с подсолнечником в конце первого года жизни формирует мощную корневую систему, сухая масса которой составляет более 3,3 т/га, а объем корней одного растения составляет 21,2 см3. Благодаря стержневой корневой системе люцерна «разрыхляет» почву на глубине до 30-50 см и более, обеспечивая биодренаж плужной подошвы. После отмирания корней в почве остаются «ходы», по которым в глубокие слои поступает воздух и влага, почва обогащается свежим органическим веществом, что способствует формированию водопрочной структуры почвы. В зависимости от агроценоза формирование водопрочной структуры почвы происходит по-разному. Так, на вариантах одновидового посева подсолнечника водопрочных агрегатов в пахотном слое почвы к концу вегетации повысилось до 46,2%, а на бинарном посеве подсолнечника с люцерной их содержалось 50,8%. На следующий год после уборки подсолнечника (вариант одновидового посева) за период парования почвы в чистом пару содержание водопрочных агрегатов снизилось на 8,4%, а на кулисно-мульчирующем пару (вариант бинарного посева подсолнечника с люцерной) к посеву озимой пшеницы содержание водопрочных агрегатов было максимальным – 58,3%, или на 20,5% больше по сравнению с чистым паром. Следовательно, возделывание люцерны изменчивой в бинарном посеве с подсолнечником обеспечивает восстановление утраченной структуры эродированных черноземов. При этом нами отмечено высокое последействие корневой системы люцерны на структуру почвы. Так, перед уборкой озимой пшеницы по чистому пару содержание водопрочных агрегатов в пахотном слое почвы было 51,2%, или на 18,4% меньше по сравнению с вариантом люцерны в кулисно-мульчирующем пару. Наряду с формированием оптимальных агрофизических свойств почвы люцерна изменчивая в бинарном посеве улучшает условия вегетации подсолнечника. Синергизм бобового компонента в бинарном посеве с подсолнечником отчетливо прослеживается по реакции растений на условия вегетации, выражающейся в изменении габитуса растений. В зависимости от погодных условий у растений подсолнечника в бинарном посеве с люцерной изменчивой наблюдается изменение высоты растений, длины и диаметра междоузлий, формирование листового аппарата и корзинки. Все эти изменения габитуса растений связаны с аллелопатическим влиянием растений люцерны на масличную культуру. Нами установлено, что высота растений подсолнечника в бинарном посеве была ниже по сравнению с растениями в одновидовом посеве в фазу бутонизации на 4,6 см, а в фазу полного цветения на 6,8 см. Изменение высоты растений подсолнечника в бинарном посеве по сравнению с одновидовым посевом в сторону уменьшения приводило к уменьшению длины междоузлий – нижнего на 0,8 мм, а верхнего – на 1,0 мм. Изменение диаметра стебля растений подсолнечника при прочих равных условиях влияет на расположение, размеры, количество и строение проводящих пучков в стебле. Увеличение структурно-функциональных характеристик сосудисто-проводящей системы благоприятно влияет на биологические процессы растения: увеличивается скорость передвижения физиологических растворов по растению, улучшается транспирация и снабжение генеративных органов ассимилянтами, что в конечном счете повышает продуктивность растений подсолнечника. При анализе характера формирования ассимиляционного аппарата в одновидовом и бинарном посевах нами установлено, что на начальных этапах развития растений подсолнечника количество листьев на вариантах опытов различалось незначительно, но ко времени наступления фазы полного цветения облиственность растений подсолнечника в бинарном посеве была больше, чем в одновидовом на 1,3 шт. В бинарном посеве у растений подсолнечника, кроме увеличения числа листьев, формируются более крупные листья, что обеспечивает повышение ассимиляционного аппарата растений до 39,60 тыс.м2/га. В бинарном посеве озерненность корзинки подсолнечника в среднем составляет 87,2%, что на 5,5% больше по сравнению с одновидовым посевом. Урожайность подсолнечника в бинарном посеве с люцерной изменчивой за годы исследований была выше, чем в одновидовом посеве на 3,3 ц/га (табл. 1).

Таблица 1.

Урожайность подсолнечника в одновидовом и бинарном посевах

Агроценоз	Урожайность, ц/га
	2003г.	2004г.	2005г.	2006г.	2007г.	средняя
Бинарный (подсолнечник + люцерна)	19,8	22,8	25,6	24,9	26,8	24,0
Одновидовой (контроль)	16,4	21,2	23,9	19,7	22,4	20,7
НСР05	0,86	1,07	1,19	1,08	1,21

                   

 

Как показали наши наблюдения в годы с дефицитом осадков (2003, 2006 и 2007) эффективность бинарных посевов подсолнечника с люцерной изменчивой была выше. Так, в 2003, 2006 и 2007 годах прибавка урожая составляла от 3,4 до 5,2 ц/га. Создание межвидовых посевов на эродированных черноземах позволяет увеличить не только урожайность подсолнечника, но и повысить активность почвенной биоты, благодаря чему формируются благоприятные условия для вегетации последующих культур. Исследованиями установлено, что максимальное содержание нитратного азота в пахотном слое почвы перед посевом озимой пшеницы было по чистому пару – 72,6 мг/кг почвы, по кулисно-мульчирующему пару – на 11,9 мг/кг меньше, а по кукурузе на силос содержалось всего 34,7 мг/кг. В ранневесенний период в пахотном слое почвы содержание нитратного азота снизилось по сравнению с осенним сроком определения. Наиболее заметное снижение нитратного азота нами отмечено по чистому пару – до 43,8 мг/кг, или почти на 40% меньше по сравнению с осенним сроком. На варианте бинарного посева озимой пшеницы с люцерной содержание нитратного азота в весенний срок составило 53,9 мг/кг, или на 11,2 % меньше по сравнению с осенним сроком определения. Содержание нитратного азота по кукурузе на силос в пахотном слое почвы в весенний период в весенний период было минимальным – 24,8 мг/кг почвы. По содержанию подвижного фосфора в пахотном слое почвы в ранневесенний период преимущество было на варианте бинарного посева озимой пшеницы с люцерной. Так, в весенний срок определения подвижных фосфатов в пахотном слое содержалось: по чистому пару – 22,4 мг/кг, по люцерне – 28,7 мг/кг и кукурузе на силос – 17,2 мг/кг. Следует отметить, что в засушливые годы содержание подвижных фосфатов в пахотном слое почвы было минимальным – 14-19 мг/кг. Изменение запасов подвижных фосфатов в почве при снижении влаги приводило к уменьшению урожайности озимой пшеницы (табл. 2).

Таблица 2.

Урожайность сортов озимой пшеницы по различным парам

 

 

Агроценоз		Урожайность, ц/га
предшественник	сорт озимой пшеницы	2005г.	2006г.	2007г.	средняя
Чистый пар	Ермак	49,4	38,1	38,6	42,0
	Зимородок	46,8	37,2	36,3	40,1
	Тарасовская остистая	44,9	39,5	37,4	40,6
Кулисно-мульчирующий пар	Ермак	48,2	37,8	39,2	41,7
	Зимородок	46,7	38,7	43,6	43,0
	Тарасовская остистая	49,2	39,6	37,5	42,1
Кукуруза на силос     НРС05	Ермак	36,8	28,8	21,6	29,1
	Зимородок	40,6	26,6	20,8	29,3
	Тарасовская остистая	41,3	28,4	24,7	31,5
		2,18	1,70	1,62

                                                                                                                                                   

Наши наблюдения позволили выявить наиболее продуктивные сорта озимой пшеницы в зависимости от погодных условий и различных предшественников. Так, по чистому пару наиболее урожайным был сорт озимой пшеницы Ермак – 42,0 ц/га, по кулисно-мульчирующему пару – Зимородок – 43,0 ц/га, а по кукурузе на силос – Тарасовская остистая – 31,5 ц/га. Таким образом, изучаемые сорта озимой пшеницы в зависимости от предшественников и условий вегетации в большей мере проявляют свои потенциальные возможности. В настоящее время эффективность предшественников необходимо оценивать в звене севооборота, то есть учитывать не только действие, но и последействие того или иного предшественника. Расчет продуктивности звеньев севооборота со всей очевидностью показал преимущество бинарных посевов подсолнечника и озимой пшеницы с люцерной изменчивой. Так, в сумме за три года звено севооборота с люцерной изменчивой имеет максимальный сбор кормовых единиц и энергии в урожае возделываемых культур (табл. 3).

 Таблица 3.

Продуктивность звеньев севооборота с различными предшественниками

(среднее за 2003-2007 гг.),сорт озимой пшеницы Тарасовская остистая

 

Звено севооборота	Урожайность, ц/га			Выход в сумме за три года
	подсолнечник	кормовая культура (зеленая масса)	озимая пшеница (зерно)	кормовых единиц, ц/га	обменной энергии, ГДж/га
Подсолнечник (одновидовой посев) – чистый пар – озимая пшеница	20,7	-----	40,6	79,1	103,3
Подсолнечник (одновидовой посев) – кукуруза на силос – озимая пшеница	20,7	162,6	31,5	99,1	160,1
Подсолнечник (бинарный посев) – люцерна – озимая пшеница (бинарный посев)	24,0	134,8	42,1	112,8	185,0

 

Наиболее высокий сбор продукции в сумме за три года в кормовых единицах обеспечило звено севооборота с бинарными посевами – 112,4 ц/га. Таким образом, использование люцерны изменчивой в бинарных посевах с подсолнечником и озимой пшеницей позволяют повысить плодородие почвы и продуктивность звена севооборота.