Влияние способов обработки почвы на урожайность зерна озимой пшеницы при орошении сточными водами в условиях Донецкого региона

Введение. Донецкий регион является зоной неустойчивого земледелия и характеризуется частыми засухами и неравномерным поступлением осадков, потому остро возникает вопрос влагообеспечения орошаемых сельскохозяйственных угодий.

Вода - природный ресурс, который играет исключительную роль в процессах обмена веществ составляющих основу жизни, и имеет огромное значение в промышленном и сельскохозяйственном производстве [1]. Все более возрастающие потребности сельского хозяйства в воде заставляют ученых мира разрабатывать рациональные технологии использования природных ресурсов. Одним из способов рационального использования воды является эффективное применение сточных вод в качестве орошения сельскохозяйственных угодий.

При использовании сточных вод возникает необходимость их очищать и обеззараживать [2]. Очистка сточных вод - обработка с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Качество очищенных хозяйственно-бытовых вод определяется предельно допустимой концентрацией (ПДК) веществ согласно разрешительным документам по эксплуатации очистных сооружений поселка Новгородское (табл. 1).

Таким образом, результаты химического и санитарно-гигиенического состояния сточных вод соответствуют возможности их использования для орошения сельскохозяйственных культур.

Полевые опыты проводились на опытном поле, расположенном на землях ГП «ОХ «Донецкое». Источник орошения - сточные воды поселка Новгородское, которые попадают в очистные сооружения, предназначенные для очистки воды от вредных веществ путем хлорирования и биологической очистки.

Почвенный покров опытного участка представлен черноземом типичным лег-ко-среднеглинистым с содержанием в пахотном слое 4,7% гумуса, общего азота -3,81 мг/100 г почвы, подвижного фосфора - 2,90 мг/100 г почвы, обменного калия -230-250 мг/кг, рН водной вытяжки 6,4-7,5. Среднее многолетнее количество осадков при неравномерном их выпадении по периодам года составляет - 476 мм, среднегодовая температура воздуха 6,3 ^оС. ГТК - в пределах 0,7-1,2.

Исследуемая культура - озимая пшеница. Под культуру после уборки предшественника (кукуруза на силос) вносили минеральные удобрения из расчета №)₀Р₆₀К₃о и ]Ч₃₀ весной. Влияние сточных вод на культуру изучалось по двум видам обработки: минимальная (весенняя культивация КПС-8 на глубину 8-10 см и посев зерновой сеялкой СЗ-3,6), традиционная (осенью почва боронуется зубовой бороной ЗБР-24, весной проводится первая культивация КПС-8 на глубину 10-12 см, после внесения удобрений - вторая культивация на глубину 8-10 см).

Самым надежным приемом в регулировании водного режима является орошение. Перед посевом озимой пшеницы проводился полив очищенными сточными водами (800 м³/га) из расчета увлажнения слоя почвы на глубину до 1 м.

В процессе исследования выполнялись следующие наблюдения и виды анализов: влажность почвы весовым методом через каждые 10 см до глубины100 см; содержание нитратного азота [3]; содержание подвижного фосфора по Мачигину [4]; учет урожая [5]; засоренность посевов [5]; экономическая эффективность методом математического расчета.

Нашими наблюдениями установлено, что накопление и расход влаги зависит от качества обработки почвы. При традиционной обработке образуется глыбистая поверхность, а при минимальной - почва хорошо крошится, образуется мульчирующий слой, который предохраняет ее от иссушения.

В год проведения исследования содержание влаги в посевном шаре не обеспечивало получение своевременных и дружных всходов озимой пшеницы. Наибольший дефицит влаги был на варианте с традиционной обработкой (2,56 мм), что обусловило необходимость проведения предпосевного полива.

Весной запасы почвенной влаги за счет атмосферных осадков в метровом слое почвы на участках с поливом и без него были почти одинаковыми. На протяжении теплого периода май-июль количество осадков было неравномерным и, как правило, недостаточным. Запасы продуктивной влаги при традиционной обработке уменьшились до 1,1 мм, на минимальной - до 7,1 мм.

Такие условия вызвали необходимость проведения вегетационных поливов, особенно в критические периоды развития озимой пшеницы - в фазы выхода в трубку и перед наливом зерна. В период вегетации для увлажнения корнеобитаемого слоя почвы проводилось орошение сточными водами с нормой расхода 550-600 м³/га. Суммарное водопотребление за период вегетации озимой пшеницы в среднем за год составил 507,3 мм. Применение орошения увеличило коэффициент водопотребления до 690 мм.

Питательный режим почвы при орошении очищенными сточными водами изменяется в зависимости от способов обработки. Наибольшее содержание нитратов (4,67 мг/100 г почвы) и доступного фосфора (3,81 мг/100 г почвы) зафиксировано на варианте с минимальной обработкой. Преимущество минимальной обработки в содержании доступных фосфатов сохранилось на протяжении всего периода вегетации озимой пшеницы. Под влияниеморошения отмечалось увеличение содержания обменного калия (260 мг/кг), что характеризует сточные воды как удобрение.

Орошение почвы оказывает сильное влияние на развитие корневой системы озимой пшеницы. Под воздействием орошения произошло изменение агрофизических и агрохимических свойств почвы, что способствовало увеличению числа зародышевых и вторичных корней растения.

Исследованиями установлено, что орошение влияет и на степень засоренности озимой пшеницы. Наибольшее количество сорных растений в посевах отмечено в фазу выхода озимой пшеницы в трубку. Орошение повысило засоренность при традиционной обработке на 22 шт/м², при минимальной - на 11 шт/м². Увеличение засоренности в этот период происходило за счет зимующих и ранних яровых сорняков. Этот фактор не оказал отрицательного влияния на урожайность озимой пшеницы, так как за счет орошения у растений были лучше развиты корневая система и листовая поверхность, что способствовало подавлению сорняков.

Под действием обработок и орошения изменились основные показатели структуры урожая озимой пшеницы (табл. 2).

На варианте с минимальной обработкой при орошении наблюдается прибавка урожая на 27,1 ц/га в сравнении с вариантом без орошения. На варианте с традиционной обработкой прибавка составляет 25,1 ц/га.

Технология возделывания культуры многозатратна, что являетсяодной из причин высокой себестоимости продукции и низкой конкурентной способности на внутреннем рынке, а также сдерживающим фактором эффективного хозяйствования и сбережения окружающей среды [6]. Актуальным заданием сельскохозяйственного производства является обеспечение снижения затрат энергии при выращивании культур.

Производственные затраты выращивания озимой пшеницы при минимальной обработке с орошением составляли 7294 грн/га, при традиционной обработке с орошением - 7560 грн/га. Если взять условную цену за 1 кг пшеницы 1,7 грн, то получаем чистую прибыль по минимальной технологии с орошением 4028 грн/га, по традиционной - 3456 грн/га. Уровень рентабельности по минимальной технологии составляет 35,6%, по традиционной технологии - 31,2%.

Таким образом, проведенные исследования по изучению влияния на урожайность зерна озимой пшеницы обработок при орошении сточными водами позволяют сделать следующие выводы:

• 1. Проведение предпосевных поливов является одним из наиболее важных приемов при возделывании озимой пшеницы, что позволяет значительно повысить урожайность сельскохозяйственных культур и усилить охрану окружающей среды.
• 2. Поливы сточными водами, содержащими питательные вещества, улучшают водный и пищевой режимы и не оказывают влияния на изменения физических показателей почвы на протяжении вегетации озимой пшеницы.
• 3. В условиях орошения традиционная обработка способствует лучшему развитию корневой системы в сравнении с минимальной обработкой.
• 4. Наиболее высокий урожай зерна пшеницы был получен после двух вегетационных поливов по минимальной технологии и составлял 66,6 ц/га.
• 5. Орошение озимой пшеницы сточными водами в условиях Донецкого региона по минимальной технологии является прибыльным и рентабельным.