Уровень урожайности зерна озимых колоссовых культур и его стабильность по годам в зоне Степи обуславливает соответствие почвенно-экологических условий и технологий выращивания биологическим особенностям растений, главными из которых являются засухоустойчивость, способность выдерживать неблагоприятную зимовку (бесснежья, отли, ледяную корку), устойчивость против полегания, чувствительность к улучшению агрофона
С целью рационального использования эродированных земель и повышения продуктивности озимых культур изучали разные по энергоемкости технологии выращивания ржи и пшеницы за размещение посевов на склонах 2,5–3°. В основу был положен принцип оптимизации минерального питания растений, прежде всего азотного, на фоне высокой обеспеченности почвы подвижными фосфатами. Схема опыта предусматривает следующие варианты:
1 — без удобрений (контроль);
2 — N60P60K40 (к севу);
3 — N60P60K40 (к севу) + N30 (весной);
4 — N30 (весной).
Исследования закладывались в Институте зерновых культур НААН (Днепропетровская обл.). Предшественник – кукуруза. Почва — чернозем обычный слабоэродированный с содержанием гумуса 3,4%, гидролизуемого азота — 40–60 мг/кг, подвижного фосфора — 130–150 мг/кг, обменного калия — 100–130 мг/кг (по Чирикову). /p>
Наши наблюдения не выявили влияния уровней удобрения на густоту лестницы, которую в значительной степени определяла влажность почвы во время сева. В засушливые годы семена ржи прорастали и давали всходы при минимально допустимых запасах продуктивной влаги в почве (10–15 мм в слое 0–20 см). Появление всходов озимой пшеницы в этих случаях задерживалось на 3–5 дней, и густота их варьировала в пределах 310–350 шт./м², что на 60–100 растений меньше, сравнивая с рожью.
В условиях достаточного увлажнения посевного слоя (более 10 мм) рожь отмечается интенсивным кущением растений, что существенно увеличивает степень проективного покрытия поверхности и прекращает дефляцию и смывание почвы талыми водами весной. Кроме того, в отличие от пшеницы, рожь имеет более длительный период оптимальных сроков сева, обусловленный удлинением второго этапа органогенеза.
Посевы ржи благодаря густоте и габитусу растений оказались в 2,9–3,6 раза меньше засоренными, чем посевы пшеницы. Это дает основания для вывода о разной биологической конкурентоспособности озимых культур к сорнякам, часть из которых на ржаном поле не сходит, а вегетирующие особи сильно подавлены. Как следствие, они не успевают пройти световую фазу развития, поэтому не могут сформировать большую биомассу и жизнеспособные семена. Видовой состав группировки сорных растений в посевах пшеницы и ржи был практически одинаковым, он определялся главным образом погодными условиями конкретного года. Так, при существенном недоборе осадков в осенний период, когда озимые из-за дефицита влаги в почве сжижены и ослаблены, в агрофитоценозе доминируют зимующие и многолетние сорняки. В благоприятные по увлажнению годы при плотном стеблесте в посевах росло присутствие яровых сорняков, количество и масса которых, однако, не являлась фактором негативного влияния на урожайность и качество зерна.
Потребление воды из 1,5-метрового слоя почвы зерновыми культурами наибольшим оказалось в умеренно влажные, теплые и урожайные годы (1760–2230 м³/га), наименьшим — при чрезмерно влажной и прохладной погоде во время весенне-летней вегетации озимых (520 м³/га). В засушливые годы с низкой продуктивностью растений посевы потратили 1117–1370 м³/га доступных запасов воды, в частности, вследствие значительных потерь на испарение с поверхности поля.
Внесение минеральных удобрений в большинстве случаев повышало урожайность зерна, к тому же использование влаги из почвы пшеницей увеличивалось на 13–30%, рожью — на 5–10%. В общей сложности суммарное водопотребление озимых (расходы почвы + осадки) в расчете на основную продукцию у пшеницы было на 27–39% больше, чем у ржи (табл. 1).
Таблица 1. Водопотребление озимых культур, мм/ц зерна
Преимущество ржи над пшеницей особенно заметно при неблагоприятных условиях для накопления растворимых углеводов и невозможности прохождения второй фазы закалки растений, понижения температуры на глубине узла кущения зимой до –15 °С, образования притертой ледяной корки, которая держится дольше 30 дней. При сочетании этих факторов в большинстве случаев наблюдается отмирание надземной массы растений озимой пшеницы, частичная или полная гибель узла кущения (потеря тургора, желтовато-коричневая, коричневая или черная окраска), существенное повреждение вторичной корневой системы.
Ослабленные растения пшеницы погибали весной под влиянием засухи и суховья, на ветроломных склонах, полях, прикатанных с осени тяжелыми кольчато-зубовыми катками. Очень сжиженными оказались физиологически старые (переросшие) посевы ранних сроков сева. Попытка улучшить их состояние поверхностной или локальной подкормкой растений азотными удобрениями часто приводит к вспышке засоренности амброзией, лебедой, щирицей.
Озимая рожь при неблагоприятной метеоситуации лучше зимует и сохраняет свою вегетативную массу. Количество поврежденных растений не превышало 15–28%, а густота их на время возобновления весенней вегетации составляла 340–360 шт./м². Быстрое отрастание ржи весной обеспечивает плотное покрытие поверхности поля, что делает невозможным преждевременное растрескивание почвы и чрезмерные потери влаги из пахотного слоя.
________________________
Быстрое отрастание ржи ржи весной обеспечивает плотное покрытие поверхности поля, что делает невозможным преждевременное растрескивание почвы и чрезмерные потери влаги из пахотного слоя
________________________
К рискованным относят посевы ржи, прекращающие осеннюю вегетацию в фазу 1–3 листа. Последние хорошо выдерживают стрессовые условия зимовки, однако по причине слабой способности к кущению весной часто бывают сжиженными и засоренными, здесь нерационально используется влага и питательные вещества. Наивысшую продуктивность обеспечивают растения озимой ржи, высеянной в период с 20 по 25 сентября. До наступления морозов они образуют от 3 до 5 хорошо развитых стеблей даже при прохладной погоде в октябре-ноябре и миграции части нитратов за пределы корнеактивного слоя почвы.
Установлено, что внесение полного минерального удобрения (N60P60K40) перед посевом озимой ржи положительно влияло на рост, развитие и зимостойкость растений. Удобренные посевы меньше подвергались повреждениям плесенью, а за выпадение снега на талую почву зимой во время оттепелей не выпревали. С тем наивысшее содержание белка в зерне (10,1–11,8%) формировалось в засушливые годы при слабом распространении грибных болезней и клопа-ракушки. В то же время максимальный объем хлеба (400–450 см³) из муки ржи получен при благоприятной погоде в период наливания зерновки. Применение синтетических удобрений увеличивало такие показатели как натура зерна, его выравненность, масса 1000 семян, количество крахмала и зольных элементов.
В влажную погоду неэффективной была весенняя подкормка ржи аммиачной селитрой, особенно на фоне N60P60K40, внесенных в сев. Повышенный уровень азотного питания приводил к загущенности посевов, приводил к частичному полеганию и снижению продуктивности растений. Сравнительно низкая отдача от удобрений в других случаях связана с биологическими особенностями ржи, корневая система которой наиболее развита среди хлебных злаков и поэтому способна усваивать макроэлементы (особенно фосфор) из труднорастворимых соединений.
В среднем за период исследований урожайность зерновых культур составляла озимой пшеницы — 3,51–4,50 т/га, озимой ржи — 4,63–4,99 т/га (табл. 2). Разница в показателях росла на контроле (неудобренный фон) до 1,23 т/га и уменьшалась при внесении туков (0,13–0,88 т/га).
Таблица 2. Урожайность озимых зерновых культур, т/га
При подкормке удобрениями ржи прирост урожая был больше внесения N60P60K40 (к севу), на пшенице — на фоне N60P60K40 (к севу) + N30 (весной), однако энергоемкость производства зерна и его себестоимость меньше оказались при одной подкормке (N) растений.
Таким образом, на эродированных черноземах Степи рожь целесообразно выращивать из таких соображений. При размещении после непаровых предшественников на склонах раскущенные растения надежно защищают поле от водной и ветровой эрозии. Высокая зимостойкость, неприхотливость к плодородию почвы и плотное укрытие поверхности рожью позволяет снизить затраты на удобрения, семена и средства борьбы с сорняками. Последние в его посевах угнетаются и не достигают экономического порога вредности. Замена пшеницы на рожь за выращивание после кукурузы в зависимости от фона удобрения позволяет получить дополнительно 0,13–1,23 т/га продовольственного зерна и снизить его себестоимость на 11–18%.
Приведенные аргументы указывают на целесообразность увеличения площади ржи, в частности, на склоновых землях и возможность замены основного внесения полной дозы минеральных удобрений (N60P60K40) весенней подкормкой (N30) в период кущения растений.