Бессменное возделывание пшеницы: различные технологии

Правильно выбранная система удобрений повышает эффективность традиционных и вновь возникающих технологий. В производственной практике с сокращением объёмов посевов кормовых культур изменилась структура посева культур. Участились повторные посевы пшеницы или зерновых культур.
При ежегодной вспашке бессменная пшеница изучена в Курганском НИИСХ в течение 47-49 лет. В такой зоне, как северо-западная, с лучшими условиями увлажнения, удобрение и вспашка ведут к урожайности бессменной пшеницы (26 ц/га), не уступающей 1-й пшенице по пару (данные отдела земледелия КНИИСХ по опытам, заложенным  под руководством В.И. Овсянникова) (табл. 1). В других зонах Курганской  области удобренные бессменные посевы даже на фоне вспашки значительно проигрывали пшенице по пару. Появившаяся позже практика ухода за бессменной пшеницей с допосевным или послепосевным применением  гербицидов способна подтянуть её урожайность до более высокого уровня.

С ухудшением материального обеспечения сельского хозяйства отвальная обработка во многих хозяйствах заменена поверхностной и даже оставлением с осени стерневого фона. По литературным данным, в одних опытах вспашка имеет большое преимущество, в других происходит  выравнивание разных систем обработки в засушливых регионах. В северо-западной зоне Курганской области в исследованиях Крутихинского агродандшафтного заказника повторные посевы зерновых культур А.И. Никифоров сравнил по разным фонам обработки почвы: вспашка, поверхностная и оставление стерни. В этом опыте в варианте посева по стерне проигрыш по урожайности составил 3,5-6,3 ц/га (табл. 2). 
На Центральном опытном поле прямой посев пшеницы по стерне давал  результаты, очень зависящие от условий увлажнения, так как здесь более лёгкий гранулометрический состав почвы, чем на других опытных полях. Из двух периодов исследования прямого посева  второй был засушливее, урожай бессменной пшеницы от удобрений повысился только до 15,8 ц/га, в то время как в более влажные 2000-2007 годы на фоне удобрений получено 21,4 ц/га (данные М.Н. Сметаниной, А.П. Курлова) (табл. 2). 

На Центральном опытном поле есть ещё один опыт с бессменной пшеницей по стерне, длительность которого 18 лет (исполнитель О.В. Волынкина). Технологии её возделывания изучались на участке, где ранее в течение 7 ротаций был севооборот кукуруза-пшеница-пшеница-овёс в опыте, заложенном В.И. Волынкиным в 1971 году. После 7 ротаций севооборот был заменён бессменной пшеницей, выращиваемой в 1999-2016 гг. Фоны применения удобрений сохранены. Стерня без осенней обработки весной разделывалась в момент посева стерневой сеялкой с сошником культиваторного типа. Фоном применялась баковая смесь гербицидов против широколистных и злаковых сорняков. Испытаны дозы азота N20-40-60 без фосфора, с аммофосом и на фоне последействия 25-летнего применения фосфора ранее в севообороте. Почва – выщелоченный среднесуглинистый чернозём с содержанием гумуса  4,4%. Погодные условия: июньская засуха  повторилась за эти 18 лет 10 раз. Сорта пшеницы – Терция и Зауралочка. 
Пищевой режим растений от удобрений улучшался: в почве повышалось содержание нитратного азота и подвижного фосфора, что сопровождалось ростом урожайности бессменной пшеницы. Активность нитрификации снижалась при низкой температуре воздуха в мае при её уменьшении в 1-й декаде до 8 ◦С  или в начале июня до 15 ◦С. В такие годы в контроле в слое почвы 0-60 см накапливалось всего 20-30 кг/га нитратного азота вместо 40-50 в других условиях. На фоне азотно-фосфорного удобрения  количество нитратов возрастало до 71-174 кг/га (табл. 3). 

  За счёт разной истории применения фосфорного удобрения создано 4 фона обеспеченности растений подвижным фосфором. Первый  фон – контрольный (Р2О5 40-50 мг/кг). Второй – в варианте одностороннего применения азота, где вынос фосфора растениями не  компенсировался фосфорным удобрением и  наметилось истощение почвы по содержанию Р2О5 (36-39 мг/кг). Третий – на фоне последействия фосфора и калия, вносимых в течение 25 лет в годы севооборота (1971-1995) в дозе Р40К40 в суммарном количестве Р1000К1000 (наличие Р2О5 62 мг/кг), на этом фоне эффективность одностороннего внесения азота всё ещё высока.  Четвёртый – к подобному последействию Р1000  с 2008 года добавлено применение Р20, в сумме за 9 лет Р180, что повысило общую сумму внесённого фосфора  в севообороте и на бессменной пшенице до 1180 кг/га и содержание Р2О5 в почве до 83 мг/кг (табл. 4). 

Урожайность. По сравнению с выращиванием пшеницы в севообороте бессменное её возделывание, да ещё и по стерне, привело к снижению урожайности (табл. 5). 

Повлияло несколько факторов: устранение севооборота, минимизация обработки почвы и различие в погодных условиях. За 16 лет посева пшеницы в севообороте было 5 сухих лет, а за 18 лет бессменного её выращивания июньская засуха повторилась 10 раз.  Эффективность состава удобрения прежняя: как и в севообороте, одностороннее азотное удобрение малоэффективно на фоне низкого содержания Р2О5 – 40 мг/кг.
Строгое сравнение вспашки со стерневым фоном в одни и те же годы велось в Курганском НИИСХ в 5-польном зернопаровом севообороте. Урожайность пшеницы на фоне химизации по вспашке была выше, чем в варианте без обработки, на 1 ц/га у 1-й культуры по пару и на 2-4 ц/га в остальных полях (данные г.Л. Апетёнок за 1997-2004 гг.).  По данным г.Л. Апетёнок и О.С. Бастрычкиной,  за большой период сравнения (1972-2009 гг.) преимущество вспашки в 5 ц/га проявилось во влажные годы с гТк5-8 1,02-1,70. В засушливые  оно было меньшим и равнялось 2 ц/га.
Качество зерна. Продовольственную пшеницу хорошего качества на бессменном посеве сложнее вырастить при жёсткой технологии – без вспашки и без удобрений. Соответствие зерна третьему классу в контроле за 18 лет было лишь 6 раз – 33% лет. Не было перехода из 4-го класса в 3-й у пшеницы, удобренной малой дозой азота в сочетании с фосфором – N20P20 и  N20+ последействие фосфора, так как в этих вариантах более существенно повышался урожай. Дозы N40-60  положительно влияли на частоту 3 класса зерна и стоимость пшеницы (табл. 6). 

Экономическая эффективность разных технологий. В опыте пять вариантов отличаются системой удобрения, относя их к разным по интенсивности технологиям: экстенсивная – без удобрений (1), нормальная, распространённая в области, – внесение N40 без фосфора (2), интенсивная, когда применяется и азот, и фосфор в дозах N40Р20 (3) и N60Р20 (4). Технология 5 предусматривала применение одного азота в дозе N40 на почве, окультуренной по фосфору.  Здесь затраты на фосфор, ранее вносимый  на протяжении 25 лет и оказывающий последействие в течение уже 21 года, не взяты в расчёт.  В этом варианте от внесения N40 урожай повысился до 15,1 ц/га, тогда как от той же дозы на бедном по фосфору фоне до 12,3. Поэтому здесь соотношение затрат и стоимости урожая иное и экономическая оценка самая высокая (табл. 7). Окультуренные по наличию фосфора почвы есть в области в хозяйствах, где в 80-е годы 20 века регулярно применяли суперфосфат с достижением содержания подвижного фосфора в слое 0-20 см 70 мг/кг.  

Итак, повторные посевы пшеницы характеризуются разной продуктивностью в зависимости от интенсивности фона и зоны Курганской области. При вспашке и применении удобрений результаты гораздо выше (18,8-26,0 ц/га), чем на стерневых фонах с удобрениями (15-22) и тем более по стерне без удобрений (10-16). Лучшие условия увлажнения северо-западной зоны обеспечивают более высокую урожайность повторных посевов пшеницы. В центральной зоне на выщелоченном чернозёме на стерневых посевах бессменной пшеницы, удобренной в дозе N40P20, получен средний урожай  15 ц/га при повторяемости качества зерна 3 класса в 67% лет. На экстенсивном фоне урожайность 10 ц/га, а частота 3 класса опускается до 33% лет.   На окультуренных по содержанию подвижного фосфора фонах применение одного азотного удобрения в дозе N40 эффективно, за счёт чего существенно повышалась урожайность пшеницы и прибыль достигала 5 тысяч руб./га.