Энергосбережение в технологии возделывания кукурузы

В настоящее время земледелие дает человеческому сообществу 88 % пищевой энергии. А между тем ее развитие ведет к катастрофическому разрушению почвенного покрова: практически исчезли сверхмощные сильно гумусированные черноземы в результате ветровой и водной эрозии (Рябов, Бурыкин, Белозеров, 1993).

Поэтому, для сохранения естественного плодородия необходимо развитие новых технологий на основе минимализации таких операций, как основная обработка, культивация, посев, внесение удобрений и пестицидов и т.д. Применительно же к нашей стране надо добавить, что в современных условиях при разработке и внедрении перспективных технологий возделывания кукурузы весьма важно резкое снижение материально-денежных и энергетических затрат на единицу площади. Это связано с ослабление в последнее время интенсификации производства и снижением энергоемкости продукции, что при известных ограничениях темпа роста энергопотребления может существенно сдерживать наращивание валового сбора урожая (Толорая, Малаканова, Барсуков, 2000).

Во всем мире в настоящее время уже практически перешли на данную доктрину. Ради чего совмещают технологические операции, сокращают их число, уменьшают глубину обработки почвы, акцент в борьбе с сорняками делают на гербициды, так как в настоящее время верхний обрабатываемый слой почвы настолько засорен семенами сорняков (по некоторым данным от 80 до 400 млн.шт/га), что на поверхность выпахивается семян, прошедших на глубине период покоя, нисколько не меньше, чем запахивается (Моргун, 1983). К тому же практика показала, что хорошие результаты бывают тогда, когда почва обрабатывается без плужно и на ее поверхности накапливается защитный слой мульчи из растительных остатков. А это не что иное, как моделирование естественного почвообразовательного процесса (Медведев и др., 1987). Ведь одной из основных задач обработки почвы является улучшение физических условий в обрабатываемом слое и приведение их в соответствие с потребностями культурных растений (Мелешко, 1983). При этом не надо забывать, что самой энергоемкой операцией при возделывании сельскохозяйственных культур - до 40 % энергетических и 25 % трудовых затрат является основная обработка почвы. А сокращение численности механизаторских кадров, всевозрастающая проблема обеспечения ресурсами вызывает необходимость дальнейшего совершенствования системы обработки почвы в направлении ее минимизации (Рындин [и др.], 1983). Помимо этого, замена отвальной вспашки бесплужной дает экономию не только топлива, но также металла и времени, что имеет немаловажное народно-хозяйственное значение, так как мобильность технологических операций позволяет подготовить почву для посева и провести его в наилучшие агротехнические сроки (Смуров, Джалалзаде, Чеботарев, 2000) при более высокой производительности труда, что, как следствие, отражается на рентабельности производства и урожайности кукурузы (Жидков, Плескачев, 1998).

Поэтому, в настоящее время в области развития теории и практики обработки почвы одним из ведущих направлений является ее минимализация при применении почвозащитных мероприятий (Поспелова, 1993).

К вышеназванной цели можно идти несколькими путями, используя:

• систему нулевой обработки (прямой посев в стерню);
• систему минимальной безотвальной обработки (на основе орудий плоскореза, чизеля, параплау и т.д.);

Исключая оборот пласта, они сокращают механическое воздействие на почву и формируют условия, близкие к естественному ритму гумусообразования, что, в общем, способствует не только приостановке потерь органических веществ, но и их накоплению. То есть, растительные остатки на почве, имитируя свойства дерна, содействуют уменьшению суточных и сезонных колебаний температуры в верхнем слое, уменьшают скорость ветра на поверхности почвы, защищают ее от прямых ударов выпадающих осадков, устраняют размывание почвы, предохраняют от перегрева и иссушения, улучшают условия обитания животного мира (в частности - дождевых червей, являющихся ценным показателем экологической направленности земледелия).

Так, по данным В.В.Орлова (1982) за 5 лет исследований нулевая обработка стабильно обеспечивала усвоение летне-осенних осадков на 25.35 мм больше в 1,5 м слое почвы по сравнению с системами отвальной обработки. В тоже время, по мнению Н.В. Петровой и В.И. Шульженко (1986) плоскорезная обработка не дает возможности больше накопить влаги по сравнению со вспашкой. А В.Г. Мелешко (1983) конкретизирует данный вопрос, отмечая, что безотвальная обработка способствует лучшему накоплению влаги в осенне-зимний период, в тот момент как вспашка - во второй половине лета. Колебания же плотности сложения пахотного слоя при различных способах и глубине обработки почвы не существенны и находятся в пределах, оптимальных для роста и развития растений.

Не относится к апологетам минимизации основной обработки почвы и Ю.А. Кузыченко (1993), установивший более высокое уплотняющее действие фрезы в подпахотном слое в сравнении со вспашкой отвальным плугом. Вторят ему и Н.В. Гвиненко (1982) с В.В. Орловым (1983) говоря, что плоскорезная обработка не гарантирует от дефляции и увеличивает количество эрозионноопасных частиц в первые 3 - 4 года. А А.А. Данилова (1989) с С.Ш. Нимаевой

1989. обращают внимание на снижение ферментативной активности почвы при минимальной обработке. И при засоренности поля корнеотпрысковыми сорняками так же более целесообразно проводить глубокую зяблевую вспашку (Матюха, Якунин, 1989).

Но, все же количество авторов, ратующих за минимальную обработку значительно больше.

1990. и О.А. Поспеловой (1993), как раз минимальная обработка и способствует повышению биологической активности верхней части пахотного горизонта. Исследования В.С. Цикова (1995) показали, что чизельная обработка экономит 10-12 кг/га горючего, в 2 раза снижает эксплуатационные расходы, в

4. раза энергоемкость, общие затраты уменьшаются на 31 %. Она, к тому же, обеспечивает надежную защиту почв от эрозии, регулирует поверхностный сток талых вод, на склонах экономически выгодна. Урожайность при этом увеличивается на 8 - 10 %. По прогрессивной безгербицидной технологии основная обработка почвы проводится без оборота пласта - 2 - 3-х кратное лущение стерни с глубоким чизелеванием осенью. Она обеспечивает быстрое прорастание семян сорняков в слое почвы до 10 см и последующее их уничтожение, накопление влаги за счет летне-осенних и зимних осадков, хорошую выровненность почвы, экономию топлива на 25 - 30 %, на 35 - 40 % увеличивается производительность МТА. При этом в весенний период исключаются операции по выравниванию поля, закрытию влаги и ранневесенней культивации. Такая технология дает возможность весной хорошо прогреется почве, прорасти всем семенам сорняков, которые еще имеются и, тем самым, обеспечить чистоту полей после посева (Особенности безгербицидной технологии возделывания кукурузы на зерно, 1989).

При этом не стоит забывать, что в условиях интенсификации сельскохозяйственного производства трансформация гумусовых веществ во многом зависит от производимых в агроценозах агротехнических приемов (Каргальцев, 1988). Различные виды основных обработок создают неодинаковые условия разложения и распределения по глубине растительных остатков предыдущей культуры, влияя тем самым на микробиологическую активность в пахотном слое и динамику равновесия процессов гумификации- минерализации. Положительным моментом при плоскорезной и нулевой обработках является сохранение влаги, лучшая структура пахотного горизонта, улучшение фосфатного питания, более рационального использования почвенного плодородия за счет снижения интенсивности минерализации органических веществ, что впрочем, требует применение минеральных удобрений (Зуева, Чумачев, Гончаренко, 1988).

Э.Ф. Гессен (1980), улучшается физические параметры обрабатываемого слоя, а дефляционные процессы, как правило, уменьшаются. С ними согласны И.Ф. Горбунов с Е.И. Рябовым (1968), А.М. Бурыкин (1987) и Ю.А. Кузыченко (1993а). По их сведениям обработка плоскорезом черноземных почв по сравнению со вспашкой ведет к уменьшению эрозионно-опасных частиц. Хотя длительное применение одного этого процесса способствует увеличению засоренности посевов (Кушенов, Курдяйкин, 1995). Особой вредоносностью при этом обладают корнеотпрысковые сорняки (бодяк полевой, осот полевой, вьюнок полевой), которые наносят урожаю кукурузы огромный ущерб. Согласно данным, полученным в лаборатории технологии возделывания кукурузы ВНИИК в 1997 - 2002 годах, двудольные сорняки (разные виды осота, амброзия, щирица) наносят более ощутимый вред растениям кукурузы, чем однодольные (мышиное и куриное просо). Осот, щирица, амброзия развивают при благоприятном водном режиме большую вегетативную массу, которая сильно затесняет и подавляет медленно растущие растения самоопыленных линий. В посевах линий вред от этих сорняков более ощутимый, чем в посевах гибридов кукурузы. Без эффективных мер борьбы с этими сорняками можно не получить урожая семян самоопыленных линий (Багринцева и др., 2004).

Засоренность посевов корнеотпрысковыми сорняками находится в зависимости от основной обработки почвы. Так, глубокая вспашка, или глубокое безотвальное рыхление дают более высокий урожай зерна кукурузы, чем мелкие поверхностные обработки (Наумкин, 1990; Жуков, 1998).

Поэтому, для уничтожения корнеотпрысковых сорняков при отказе от вспашки необходимо применять гербициды. По мнению некоторых авторов, таких как Л.А. Матюха и А.А. Якунин (1989), хороший эффект дает внесение Раундапа по отрастающим росткам осота и бодяка полевого осенью. Весной эффективна в борьбе против корнеотпрысковых и яровых двудольных сорняков 2,4 Д - аминная соль в дозе 2,5 л/га, которая вносится в фазе 3 - 5 листьев кукурузы (Маслов, 1995). Внесение гербицидов позволяет сократить междурядные культивации до одной (Конев, 1990).

Так же, в системе механизированного ухода за посевами при возделывании кукурузы боронование является важнейшим и доступным, экологически безопасным способом управления адаптивностью агроценозов. Оно уничтожает сорную растительность до 95 %, которая интенсивно использует питательные вещества, сохраняет влагу в почве и способствует повышению урожайности кукурузы на 5,0.8,6 ц/га (Васильченко, 1972). Эффект защиты посевов от сорной растительности при бороновании объясняется биологическими законами развития агрофитоценозов. В посевах между всходами культурных растений и сорняков существуют аллепатические и конкурентные отношения, которые наиболее благоприятны для сорных растений в условиях повышенной влажности и пониженной аэрации верхнего (3.4 см) слоя почвы. Боронование же увеличивает воздухообмен и снижает переувлажнение почвы, что усиливает окислительные процессы, которые в свою очередь разрушают аллелохимические соединения, выделяемые всеми членами ценоза и угнетающие рост культурных растений. К тому же, в условиях Центрального Предкавказья исследований по поиску оптимального варианта сочетания основной обработки, гербицидов и комплекса после посевной обработки под кукурузу не проводилось.

Все перечисленные факторы взаимосвязаны. Между тем, изучение мер борьбы с сорной растительностью, ее развития и вредоносности зачастую проводится в отрыве от других факторов интенсификации. Особый интерес здесь представляют результаты изучения засоренности посевов кукурузы, полученные в комплексном многофакторном эксперименте. Поэтому нам представляется необходимым уделить особое внимание разработке технологии возделывания гибридов кукурузы на зерно различных групп спелости для более полного использования природно-климатических условий степной зоны Центрального Предкавказья.