Сравнение технологий выращивания сои по Strip-till (с глубокой полосной обработкой почвы) и по No-till (нулевая обработка почвы).

В Украине 52,3% посевов сои выращивается в зоне южной степи; 45% – в зоне лесостепи и 27% – в зоне Полесья.
Благодаря высокому тепловому потенциалу почвенно-климатические условия южной степи благоприятны для выращивания сои. Однако недостаточное количество осадков в данном регионе в весенне-летний период сдерживает распространение этой культуры на неполивных землях. Здесь сою можно выращивать только на орошении. 

Вместе с тем высокая затратность технологии выращивания, предполагающей глубокую вспашку и многократные разноглубинные способы предпосевной и междурядной обработки почвы, вынудила сельхозпроизводителей принимать технологические меры, направленные на повышение урожайности и уменьшение себестоимос­ти продукции.
Эффективность производства сои можно повысить путем совершенствования технологии ее выращивания и внедрения в производство научных разработок и рекомендаций, направленных на рост урожайности и уменьшение себестоимости продукции.
В 2007-2008 годах мы провели исследование двух технологий выращивания сои – с глубокой полосной обработкой почвы (известная как технология Strip-till) и без обработки (No-till) на орошении. С этой целью в ЧП «Эммануил Фарм» (Херсонская обл., Горностаевский р-н, с. Каиры) были заложены опыты на одном поле, разделенном на два участка: на одном внедрялась технология выращивания сои по Strip-till, а на другом – по No-till. Режим орошения на обоих участках был одинаков.

 

По Strip-till

Технология Strip-till отличается от нулевой технологии, которая используется в регионе, прежде всего наличием обработки почвы. Технология выращивания сои с глубокой полосной обработкой почвы (щелевание) по стерневым предшественникам включала в себя следующие технологические операции:
• нарезка щелей щелерезом производства компании Brillion (США), агрегатированным с трактором Buhler Versatile 2425 (Россия/Канада) мощностью 425 л.с., на глубину 40 см после уборки предшественника с осени;
• внесение полной дозы минеральных удобрений в щели на глубину 8-10 см с помощью оборудования-распределителя Gandi производства США, установленного на раму сеялки John Deere 7000.
На этом осенний цикл работ по технологии Strip-till завершался. Весенний же цикл работ начинался с посева сои в щели сеялкой John Deere 7000, оборудованной приспособлением для работы по нулевой технологии.
Уход за растениями заключался в проведении операций по борьбе с сорняками, вредителями и болезнями с помощью опрыскивателей TopAir или Hardi, вегетационных поливов дождевальной машиной «Фрегат». Собирали сою комбайнами John Deere 9610 с жаткой John Deere 930, оснащенной плавающим режущим аппаратом.

 

По No-till

Технология выращивания сои без обработки почвы отличалась от технологии с глубоким полосным возделыванием (щелеванием) отсутствием операции «нарезка щелей», а минеральные удобрения вносились с осени прямо в стерню при помощи распределителя Gandi.
Остальные операции в исследуемых технологиях были аналогичными.

Результаты исследований

Таблица 1. Показатель условий работы щелереза Brillion. Таблица 2. Показатели качества выполнения технологического процесса

 

Нарезка щелей – один из способов полосной обработки. Подрезаются и рыхлятся только те ряды, в которые сеется соя. Остальная площадь остается нетронутой и покрытой стерней и растительными остатками предыдущей культуры.
Щелерез Brillion, который в хозяйстве использовался в технологии Strip-till (фото 1), предназначен для нарезки щелей в почве в целях разрушения плужной подошвы, улучшения аэрации и инфильтрации почвы.
Рабочими органами машины (фото 2) являются режущие диски (1), щелеобразователи (2), диски-заделыватели (3). Рабочие органы установлены на раме со спицей и четырьмя опорными колесами (спаренными по два).
Машина оборудована двумя маркерами, гидросистемой и электрооборудованием.
Технологический процесс щелерез осуществляет следующим образом:
• при движении агрегата режущие диски разрезают слой почвы на глубину 6-10 см;
• щелеобразователи, установленные по режущим дискам, образуют щель глубиной до 55 см. Щель формируется долотом и заостренной стойкой щелеобразователя;
• диски-заделыватели, установленные сзади щелеобразователя, заделывают верхнюю часть щелей грунтом, образуя грунтовый валик.
Глубина хода рабочих органов регулируется по глубине обработки.
Условия, в которых проводилось полосное возделывание, и качество обработки (нарезки щелей), представлены в таблицах 1 и 2.

 

Фото 1-3. Посев сои по щелям

 

Весенний цикл работ начинается с посева сои

В обработанные полосы соя высевалась без применения маркеров непосредственно в щели сеялкой John Deere 7000 (фото 3), оборудованной колтерами для работы по нулевой технологии. Норма высева семян составляла 300 тыс. шт./га (54 кг/га).
Сеялка John Deere 7000 крепилась к трактору МТЗ-82.1 и передвигалась со скоростью до 10 км/ч. Мощности и тяговой силы трактора МТЗ-82.1 было достаточно для планомерного выполнения технологического процесса. Качество проведенных операций удовлетворительное и отвечает требованиям технологии производства сои. В частности, средняя глубина заделки семян составила 5 см, количество семян, заделанных на среднюю глубину в два смежных слоя, –100%.
Динамика продуктивности влаги в почве исследовалась на глубине 100 см через каждые 10 см в разные периоды развития растений. Полученные результаты сравнивались с данными запасов продуктивной влаги в почве на поле, где возделывалась соя по нулевой технологии, то есть без обработки.
За весь период наблюдений запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-100 см по щелям значительно превышали запасы влаги на поле, где обработка почвы не проводилась (рис. 1).

Рисунок 1. Динамика запасов продуктивной влаги в слое почвы 0-100 см

Динамика плотности грунта исследовалась на глубине +5 см через каждые 5 см в тот же период, что и динамика запасов продуктивной влаги (рис. 2). На рисунке 2 видно, что плотность почвы по слоям 0-5 см, 5-10 см, 10-15 см в щелях значительно меньше, чем за пределами щелей, что лучше отражалось на всхожести и росте растений.
При нарезке щелей на глубину 40 см в ноябре 2006 года после вегетационных поливов и уборки сои в октябре 2008 года глубина щелей составляла 31 см, что позволяет использовать их и в дальнейшем. Мелиоративная роль щелевания определяется прорезанием почвенных слоев, что создает условия для перемещения талых, дождевых вод и вод орошения в зону пониженной влажности и слабого промерзания почвы, в результате чего вода просачивается в нижние слои почвы, не создавая на ее поверхности стоковых площадок. Таким образом, в результате глубокой полосной обработки создаются благоприятные условия для развития растений.
Опыты на зачетных участках (таблица 3) показали, что средняя урожайность сои, выращенной по технологии с глубокой полосной обработкой почвы, составила 43 ц/га, а соя, выращенной по технологии без обработки, – 40 ц/га. Обе технологии имеют преимущество перед существующей в регионе традиционной технологией, при которой средняя урожайность не превышает 30 ц/га.

 

Таблица 3. Урожайность сои сорта Солнечный в зависимости от способа обработки в севообороте на орошении

Технико-экономическая оценка технологии выращивания сои с полосным возделыванием сравнивалась с технологией без обработки и традиционной технологией, принятой в регионе, с использованием техники отечественного производства (таблица 4).

 

Таблица 4. Технико-экономические показатели технологий выращивания сои

 

Анализируя технико-экономические показатели технологий производства сои в зависимости от способа обработки и сева, можно констатировать, что наибольший экономический эффект обеспечила технология, основанная на нулевой обработке. Она имеет преимущество по показателям трудозатрат, расхода горючего, энергоемкости технологии в целом. По прямым и совокупным расходам средств технология, основанная на нулевой обработке, имеет незначительное преимущество перед технологией полосного возделывания в расчете на 1 га. Однако совокупные расходы на 1 ц продукции за счет высокого урожая в технологии с щелеванием получены лучше, чем в технологии с нулевой обработкой почвы (59,2 грн/ц против 59,87 грн/ц).
Кроме того, к преимуществам полосной обработки можно отнести мелиоративную составляющую – накопление влаги в осенне-зимний период, сбор влаги в щелях при интенсивном орошении (без создания площадок стока), возможность использования накопленной влаги растениями до начала орошения, экономия на поливе.

Рисунок 2. Динамика плотности почвы в рядке сои, посеянной по щелям и без обработки почвы

 

Выводы

1. В целях экономии энергии, предупреждения эрозионных процессов, повышения эффективности использования влаги целесообразно применять почвозащитную минимальную обработку почвы с мульчированием поверхности поля растительными остатками с периодическим глубоким щелеванием или чизелеванием.
2. Технологии с минимальной обработкой почвы имеют намного лучшие технико-экономические показатели по сравнению с существующей традиционной технологией по удельным трудозатратам, расходу горючего, денежных средств и энергии в расчете на гектар или центнер.
3. Для повышения эффективности выращивания сои и других пропашных культур на орошении с сохранением плодородия почв для хозяйств с высоким и достаточным уровнем ресурсообеспечения целесообразно использовать элементы технологии выращивания пропашных культур на орошении по щелям.

 

Андрей Мигалев, Южно-Украинский филиал УкрНИИПИТ им. Л. Погорилого