ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ ПОВЫШЕНИЯ ПОЛЕВОЙ ВСХОЖЕСТИ СЕМЯН И УРОЖАЙНОСТИ ЛЮЦЕРНЫ ПОЖНИВНОГО СРОКА ПОСЕВА В РАВНИННОЙ ЗОНЕ ДАГЕСТАНА ПРИ ОРОШЕНИИ

УДК 633.31 (470.67)

Оптимизация условий повышения полевой всхожести семян и урожайности люцерны пожнивного срока посева в равнинной зоне Дагестана при орошении

Салатова Д. А.¹

Арсланов М. А.¹

Гасанов Г. Н.^1,2

¹ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный аграрный университет им. М. М. Джамбулатова»

367000, Россия, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, д. 180

² Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского научного центра РАН

367000, Россия, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, д. 45

Целью исследований было усовершенствование системы до- и послепосевной обработки почвы, обеспечивающей повышение полевой всхожести семян и урожайности люцерны при пожнивном сроке посева до уровня, приближающегося к люцерне весеннего посева. Исследования проведены в равнинной зоне Дагестана на лугово-каштановой тяжелосуглинистой почве в двухфакторном полевом эксперименте по изучению эффективности приёмов предпосевной обработки почвы на фоне выравнивания почвы и без него и в однофакторном эксперименте с допосевным и послепосевным прикатыванием. Установлено, что в условиях засушливого климата равнинной зоны Дагестана при орошении наиболее эффективным приёмом предпосевной обработки почвы под люцерну пожнивного срока посева являлось двукратное боронование тяжёлыми зубовыми боронами с последующим выравниванием поверхности почвы выравнивателем МВ-6. В этом случае люцерна, посеянная в первой-второй декадах июля, формировала укос к третьей декаде сентября с урожайностью сена 4,7 т/га, в следующем году — 14,9 т/га, всего 19,6 т/га. Двукратные обработки тяжёлыми дисковыми боронами и паровыми культиваторами в агрегате с зубовыми боронами снижали полевую всхожесть семян и урожайность сена люцерны соответственно до 12,5 и 11,5 т/га. Исключение допосевного выравнивания почвы из этой технологии способствовало снижению урожайности сена на 5,0, 8,4 и 8,4%. Прикатывание почвы после посева люцерны обеспечило увеличение количества растений на 1 м² на 28%, урожайности сена — на 30% по сравнению с контролем. Эти приёмы допосевной и послепосевной обработки почвы при минимальных затратах на их проведение (3,0 тыс. руб./га) способствовали достижению высоких показателей экономической эффективности.

Ключевые слова: люцерна, дискование, культивация, боронование, выравнивание, прикатывание, качество обработки, густота посевов, урожайность.

Основной причиной низкой урожайности люцерны при пожнивном сроке посева является трудность качественной обработки тяжелосуглинистых почв в условия засушливого климата и связанные с этим низкая полевая всхожесть семян и изреженность посевов (Гасанов, Давудов, Салихов, 2012). Основным приёмом предпосевной обработки почвы под культуры пожнивного посева считается двукратная культивация: первая — на 7‒8 см, вторая — на глубину заделки семян (Дорожко, 1987). Поскольку культивировать почву на глубину 2‒3 см перед посевом люцерны практически невозможно, обработка проводится на большую глубину — 5‒6 см. В равнинной зоне Дагестана оптимальные условия для получения дружных всходов пожнивных культур создаются при проведении предпосевного полива после вспашки и выравнивания поверхности почвы (Айтемиров, 1989; Гасанов, Бексултанов, Гаджиев, 2011). В исследованиях сочетание этих приёмов с предпосевным двукратным дискованием почвы в агрегате с зубовыми боронами обеспечило получение высоких урожаев кукурузы, проса и гречихи. Однако подобная технология предпосевной обработки почвы в условиях засушливого климата равнинной зоны Дагестана не обеспечивает получение дружных всходов такой мелкосемянной культуры, как люцерна. Полевая всхожесть в этом случае не превышает 23‒25% от высеянных семян, что и является основной причиной низкой урожайности люцерны (Гусейнов и др., 2017).

В аграрной литературе среди приёмов повышения продуктивности люцерны важная роль отводится до- и послепосевному прикатыванию почвы. Считается, что допосевное прикатывание создает плотное ложе для семян люцерны, к которому подтягивается влага из нижележащих слоев почвы, а послепосевное прикатывание обеспечивает плотный контакт семян с влажной почвой и гарантирует получение дружных всходов этой культуры (Дорожко, 1988). Однако в последующих исследованиях (Гасанов, Давудов, Салихов, 2012) подвергается сомнению целесообразность проведения такого количества прикатывания сырой тяжелосуглинистой почвы в ранневесенний период, хотя экспериментальных исследований по этому вопросу не проводили.

Цель наших исследований — усовершенствование системы до- и послепосевной обработки почвы, обеспечивающей повышение полевой всхожести семян и урожайности люцерны при пожнивном сроке посева до уровня, приближающегося к люцерне весеннего посева.

Методика исследований. Для выполнения поставленной цели были заложены два полевых эксперимента.

Опыт 1. Оптимизация приёмов предпосевной обработки почвы под люцерну пожнивного посева.

1. Схема двухфакторного полевого эксперимента (3×2)

Площадь учётной делянки первого порядка (приём обработки почвы) — 200 м², второго (выравнивание) — 100 м². Повторность четырёхкратная.

Опыт 2. Роль прикатывания почвы в оптимизации условий повышения полевой всхожести семян и урожайности люцерны:

1. без прикатывания (контроль);

2. прикатывание почвы до посева люцерны;

3. прикатывание почвы после посева люцерны;

4. прикатывание почвы до и после посева люцерны.

Площадь учётной делянки — 100 м². Повторность четырёхкратная.

Исследования проводились в 2014‒2017 годах в КФХ «Бикеша» в Тарумовском районе Республики Дагестан.

Почва опытного участка лугово-каштановая тяжелосуглинистая. Плотность пахотного слоя — 1,28 г/см³, слоя 0‒0,8 м — 1,40 г/см³, наименьшая влагоёмкость (НВ) — соответственно 31,0 и 26,6%. В пахотном слое содержится: гумуса — 2,31%, Р₂О₅ — 17–18 мг, К₂О — 312–315 мг/кг.

Программа предусматривала проведение агрохимических (Александрова, Найденова, 1986; ГОСТ 26205-91), водно-физических (Доспехов, Васильев, Туликов, 1987) исследований, учёт засорённости посевов, роста и развития, накопления фитомассы растений (Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами, 1987) и математическую обработку данных по урожайности (Доспехов, 1985).

Посев люцерны (сорт Кизлярская синегибридная) проводили в первой декаде июля нормой 10,0 млн шт./га, уборку первого укоса — во второй декаде сентября (фаза начала цветения), во втором и в последующие годы — при наступлении укосной спелости (в конце бутонизации‒начале цветения).

Результаты исследований. Согласно существующим рекомендациям при пожнивном посеве предпосевная обработка почвы проводится паровым культиватором КПН-4 на глубину 6‒8 см. Эту обработку надо проводить в период, когда почва на указанной глубине достигнет физической спелости. За период от полива до наступления такой спелости тяжелосуглинистой почвы в условиях жаркого и сухого климата верхний 2‒3-сантиметровый слой пересыхает, при обработке её культиватором образуются крупные комки. Для улучшения качества обработки посевного слоя применяют тяжелые дисковые бороны в агрегате с зубовыми боронами (Айтемиров, 1989). Однако последующие исследования (Гусейнов и др., 2017) не подтвердили эффективность такой системы предпосевной обработки почвы под люцерну.

В наших исследованиях вариантом предпосевной обработки почвы, который обеспечивал лучший за 2014‒2016 годы показатель крошения почвы (95,1%) в обрабатываемом слое (5‒6 см), оказалось двукратное боронование зубовыми боронами. Такой показатель соответствует отличному качеству обработки почвы. При обработке дисковыми боронами показатель крошения снизился до 85,6%, паровыми культиваторами — до 81,9%. Такие показатели соответствуют удовлетворительному и неудовлетворительному уровням предпосевной обработки почвы.

Качество предпосевной обработки почвы является основным фактором повышения полевой всхожести семян и урожайности сена люцерны (табл. 2).

2. Густота посевов и урожайность люцерны при различных приёмах предпосевной обработки почвы (послепосевное прикатывание почвы, норма высева семян 10,0 млн шт./га) (2014‒2016 гг.)

НСР₀₅ в год посева люцерны (2014‒2016 годы) колебалась в пределах 0,1‒0,6 т/га, на следующий год (2015‒2016 годы) — 0,4‒0,9 т/га. Разница в показателях урожайности сена по годам между вариантами с предпосевным прикатыванием и теми, где ограничивались боронованием зубовыми боронованиями, была достоверной во все годы исследований.

Замена этих приёмов двукратным боронованием тяжёлыми зубовыми боронами способствовала увеличению количества растений до 384 шт./м² при 285 и 267 шт./м² соответственно на контроле и при культиваторной обработке почвы. Роль выравнивания почвы перед посевом люцерны менее значима, чем приёмов предпосевной обработки почвы: среднее количество растений в этом случае составило 285 шт. против 267 шт./м² без выравнивания.

Таким образом, двукратное боронование перед посевом люцерны обеспечило увеличение степени крошения почвы по сравнению с контролем на 51,2%, а сочетание с допосевным боронованием повысило её ещё на 6,7%. Соответственно повышается и урожайность сена люцерны.

Двукратное бороновании почвы перед посевом люцерны способствовало повышению урожайности сена по сравнению с контролем на 48,2‒55,4% (по фонам выравнивания почвы). А предпосевные культивации с боронованием приводили к потере 10,1‒7,4% урожая по сравнению с контролем. Допосевное выравнивание почвы способствовало повышению урожайности люцерны в среднем по приёмам обработки почвы на 5,3% (16,5 против 15,7 т/га без выравнивания).

Важным приёмом повышения густоты посевов и урожайности люцерны является прикатывание почвы. Более эффективным по этим показателям было послепосевное прикатывание, которое обеспечило увеличение количества растений на 1 м² на 28%, урожайности сена — на 30‒31% по сравнению с контролем (табл. 3)

3. Влияние количества и сроков проведения прикатывания почвы на густоту посевов и урожайность люцерны (двукратное боронование, норма

высева 10,0 млн шт./га) (2014‒2016 гг.)

НСР₀₅ за первый год жизни люцерны (2014‒2016 годы) составила 0,3‒0,5 т/га, за второй год жизни (2015‒2016 годы) — 0,4‒0,8 т/га. Разница в урожайности сена по годам между вариантами с прикатыванием почвы до посева люцерны и двукратным прикатыванием (до и после посева) находилась в пределах статистической погрешности, между ними и двумя остальными сроками прикатывания — оказалась достоверной за все годы исследований.

Прикатывание почвы до посева люцерны также способствовало улучшению указанных показателей соответственно на 12 и 15‒18%, но по сравнению с контролем уступало послепосевному прикатыванию по количеству растений на 1 м² на 14,2%, урожайности сена в среднем за 2 года — на 11,7% (12,9 против 14,4 т/га). Недостатком допосевного прикатывания почвы по сравнению с послепосевным является сильное уплотнение посевного слоя (1,27‒1,28 против 1,09‒1,12 г/см³) и снижение уровня почвы по следу колес трактора МТЗ-80 по отношению к поверхности остальной части поля на 2‒3 см. Вследствие этого часть высеваемых семян по следу колес трактора (это около 10% площади поля) остаются на поверхности почвы, что и является причиной уменьшения количества растений на 1 га. По этой же причине снижаются перечисленные выше показатели при двукратном прикатывании почвы до и после посева люцерны.

Из исследуемых приёмов послепосевной обработки почвы под люцерну двукратное боронование зубовыми боронами являлось наиболее экономичным, поскольку затраты на обработку почвы в этом случае составляли всего 1,0 тыс. руб., на двукратное дискование — 2,0 тыс. руб. , на культивацию — 1,5 тыс. руб/га. Эффективность предпосевной обработки почвы повышалась в случае послепосевного прикатывания почвы, поскольку затраты на её проведение незначительные — 0,4‒0,5 тыс. руб./га, а прибавка урожая составляла 2,4 т/га стоимостью 12,5 тыс. руб.

Заключение. Система предпосевной обработки почвы под люцерну пожнивного срока посева в условиях засушливого климата равнинной зоны Дагестана должна заключаться в двукратном бороновании тяжёлыми зубовыми боронами и допосевном выравнивании почвы. По сравнению с существующими приёмами она обеспечивает повышение урожайности сена люцерны на 55,4% и двукратную экономию денежных и материальных средств на обработку почвы. Прикатывание почвы после посева является дополнительным фактором повышения продуктивности посевов люцерны на 20‒22%.

ЛИТЕРАТУРА

1. Александрова Л. Н. Лабораторно-практические занятия по почвоведению / Л. Н. Александрова, О. А. Найдёнова. — Л.: Агропромиздат, 1986. — 295 с.

2. Айтемиров А. А. Подбор, обработка почвы и орошение пожнивных культур на зерно / А. А. Айтемиров // Совершенствование экономического механизма хозяйствования в АПК республики: матер. научно-практической конференции. — Махачкала, 1989. — С.120.

3. Гасанов Г. Н. Особенности обработки почвы под люцерну на орошаемых землях Дагестана / Г. Н. Гасанов, А. А. Бексултанов, К. М. Гаджиев // Аграрная Россия. — 2011. — № 5. — С.23‒26.

4. Гасанов Г. Н. Факторы формирования высокопродуктивного фитоценоза с люцерной в орошаемых условиях Терско-Сулакской подпровинции / Г. Н. Гасанов, М. Д. Давудов, С. А. Салихов // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. — 2012. — № 5. — С.52‒55.

5. ГОСТ 26205-91. Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Мачигина в модификации ЦИНАО. — М.: Комитет стандартизации и метрологии СССР.

6. Норма высева семян люцерны в чистых и бинарных весенних посевах / А. А. Гусейнов, М. А. Арсланов, Г. Н. Гасанов, М. Д. Давудов // Аграрная наука. — 2017. — № 6. — С.6‒19.

7. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. — М.: Агропромиздат, 1985. — 351 с.

8. Доспехов Б. А. Практикум по земледелию / Б. А. Доспехов, И. П. Васильев, А. М. Туликов. — М.: Агропромиздат, 1987. — 383 с.

9. Дорожко Г. Р. Книга земледельца / Г. Р. Дорожко. — Ставрополь, 1998. — 170 с.

10. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. — М.: ВНИИК, 1987. — 198 с.

Improvement of seed germination in field and productivity of second alfalfa under irrigation in Dagestan flat land

Salatova D. A.¹

Arslanov M. A.¹

Gasanov G. N.^1,2

¹Dagestan State Agrarian University n. a. M. M. Dzhambulatov

367000, Russia, Makhachkala, M. Gadzhieva str., 180

²Caspian Institute of Biological Resources, Dagestan Scientific Center, RAS

367000, Russia, Makhachkala, M. Gadzhiyeva str., 45

The research aimed at development of soil cultivation techniques before and after planting to improve seed germination in field and make productivity of second alfalfa close to the one, sown in spring. Field trial took place on meadow-chestnut soil, containing high loam fraction. Two-factorial experiment analyzed the effectiveness of presowing tillage on the background of soil smoothing. Single-factor analysis included rolling before and after planting. Double harrowing, followed by soil smoothing, was the most effective cultivation method on the irrigated field under arid climate of the region. Alfalfa, sown in the first-second decades of July, formed biomass for cutting by the third decade of September. Hay yield made up 4.7 t ha^-1, being 14.9 t ha^-1 the year after (total yield — 19.6 t ha^-1). Double harrowing by disk harrows and field cultivators with tooth harrows reduced field germination of seeds and hay yield down to 12.5 and 11.5 t ha^-1. Elimination of presowing soil smoothing reduced hay yield by 5.0, 8.4 and 8.4%. Soil rolling after alfalfa planting improved plant number per 1 m² by 28%, hay yield — by 30%, compared to a control. Methods of pre- and postsowing tillage had high economical effectiveness under minimal costs (3.0 thousand rubles/ha).

Keywords: alfalfa, disking, cultivation, harrowing, smoothing, rolling, tillage quality, plant density, productivity.

References

1. Aleksandrova L. N. Laboratorno-prakticheskie zanyatiya po pochvovedeniyu / L. N. Aleksandrova, O. A. Naydenova. — Leningrad: Agropromizdat, 1986. — 295 p.

2. Aytemirov A. A. Podbor, obrabotka pochvy i oroshenie pozhnivnykh kultur na zerno / A. A. Aytemirov // Sovershenstvovanie ekonomicheskogo mekhanizma khozyaystvovaniya v APK respubliki: mater. nauchno-prakticheskoy konferentsii. — Makhachkala, 1989. — P.120.

3. Gasanov G. N. Osobennosti obrabotki pochvy pod lyutsernu na oroshaemykh zemlyakh Dagestana / G. N. Gasanov, A. A. Beksultanov, K. M. Gadzhiev // Agrarnaya Rossiya. — 2011. — No. 5. — P.23‒26.

4. Gasanov G. N. Faktory formirovaniya vysokoproduktivnogo fitotsenoza s lyutsernoy v oroshaemykh usloviyakh Tersko-Sulakskoy podprovintsii / G. N. Gasanov, M. D. Davudov, S. A. Salikhov // Vestnik Rossiyskoy akademii selskokhozyaystvennykh nauk. — 2012. — No. 5. — P.52‒55.

5. GOST 26205-91. Pochvy. Opredelenie podvizhnykh soedineniy fosfora i kaliya po metodu Machigina v modifikatsii TsINAO. — Moscow: Komitet standartizatsii i metrologii SSSR.

6. Norma vyseva semyan lyutserny v chistykh i binarnykh vesennikh posevakh / A. A. Guseynov, M. A. Arslanov, G. N. Gasanov, M. D. Davudov // Agrarnaya nauka. — 2017. — No. 6. — P.6‒19.

7. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta / B. A. Dospekhov. — Moscow: Agropromizdat, 1985. — 351 p.

8. Dospekhov B. A. Praktikum po zemledeliyu / B. A. Dospekhov, I. P. Vasilev, A. M. Tulikov. — Moscow: Agropromizdat, 1987. — 383 p.

9. Dorozhko G. R. Kniga zemledeltsa / G. R. Dorozhko. — Stavropol, 1998. — 170 p.

10. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu polevykh opytov s kormovymi kulturami. — Moscow: VNIIK, 1987. — 198 p.