Можно ли увеличить урожайность на дифференцированном посеве? Эксперимент с подсолнечником на чернозёмных почвах

Эксперимент я проводил вместе с Иваном Гуменюком, руководителем отдела инноваций одного из хозяйств в Центральной Украине. Площадь хозяйства, в котором работает Иван, — около 6 тыс. га. Основные культуры — подсолнечник, кукуруза и пшеница.

Мы закладывали эксперимент на двух полях подсолнечника. Они находятся по соседству. Оба неоднородны по рельефу и урожайности.

Основная. Я предположил, что участки высокой продуктивности могут обеспечить питательными веществами большее количество растений. Поэтому в этих участках я увеличивал норму высева, а в участках низкой продуктивности — снижал. Такую логику распределения норм я использовал по всему полю.

Альтернативная. Эту гипотезу я выдвинул в противовес основной. Предположил, что растения на поле могут бороться не за питательные вещества и влагу, а за солнечный свет. Потому в участках высокой продуктивности я норму высева, наоборот, снизил, а в участках низкой продуктивности увеличил. Для проверки альтернативной гипотезы я закладывал на поле одну тестовую полосу.

Площадь поля — 110 гектар. Рельеф неоднородный. Перепад высот — 35 метров.

Лимитирующий фактор. Я проанализировал рельеф и сравнил его с картой продуктивности. Оказалось, что зоны продуктивности хорошо согласуются с картой склонов. По моему опыту, чем больше склон, тем выше вероятность почвенной эрозии в таких участках. Эрозия, в свою очередь, ведёт к снижению плодородия почвы. Выходит, на этом поле именно рельеф ограничивает урожайность.

Анализ карты урожайности. В августе поле убрали, и я выгрузил карту урожайности с бортового компьютера комбайна. На первый взгляд кажется, что урожайность не изменилась в зонах с разными нормами высева.

Анализ урожайности по таким участкам помогает точнее оценить результаты эксперимента. Я вручную отбираю данные без шумов, сравниваю среднюю урожайность в выделенных участках в каждой из зон продуктивности, собираю их в таблицу.

В таблице видно, что норма высева никак не повлияла на урожайность: в зоне высокой продуктивности при норме 50 и 70 тыс. семян на га я получил урожайность на уровне 4,15 тонн на гектар. Падения урожайности не произошло, но и роста не наблюдается. Выходит, если бы я знал результаты эксперимента заранее, мог бы здорово сэкономить на семенах.

Второе поле назовём Руслан.

Здесь я проводил эксперимент по такой же схеме. Единственное отличие — на поле Руслан я оценивал ещё и густоту стояния подсолнечника, чтобы понять, есть ли зависимость между количеством растений в фазе цветения и нормой высева.

Площадь Руслана — 111 гектаров. Рельеф неоднородный: на поле есть ложбины стока. Перепад высот — 15 метров.

Как и с первым полем, я анализировал зоны продуктивности и рельеф. Сравнивал их, чтобы понять, что именно ограничивает продуктивность на поле. В этом случае на урожайность влияют ложбины стока, где обычно скапливается влага, и высокий склон.

Оценка густоты стояния в фазе цветения. Чтобы подсчитать количество растений в каждой зоне с разной нормой высева, сперва нужно создать ортофотоплан. Это снимок поля с высоким пространственным разрешением (в нашем случае — меньше 1 сантиметра). По нему легко вручную подсчитать растения и узнать точное число для каждой зоны. Ортофотоплан с помощью беспилотника создал сам Иван.

Дальше я вручную подсчитывал количество шапок подсолнечника. У меня были данные фактической нормы высева по квадратам 10 на 10 метров. Поэтому подсчёт я вёл по таким же квадратам.

Что получилось в итоге? Средняя всхожесть в участке высокой продуктивности при норме высева 70 тыс. на га составила 78,3%, при норме высева 65 тыс. на га — 79,1%, при норме высева 50 тыс. на га. — 84,5%.

О чём это говорит? О том, что я опять мог сэкономить на семенах. В участках высокой продуктивности при увеличении нормы высева я заметил устойчивую тенденцию к снижению густоты всходов. Разница между всхожестью при норме в 50 тыс./га и 70 тыс./га составила 6%.

На участках со средней и низкой продуктивностью я наблюдал такую же тенденцию: разница между всхожестью при высокой и низкой нормах высева была в диапазоне 5−6%.

После уборки поля я проанализировал карту урожайности и для удобства занёс средние значения урожайности в таблицу.

Вывод эксперимента для Руслана оказался таким же, как и для первого поля: норма высева на урожайность не повлияла.

Мне не удалось увеличить урожайность. После эксперимента я сделал три заключения.

Во-первых, в этом случае дифференцированный посев был не нужен. Урожайность с изменением нормы никак не выросла, а всхожесть, наоборот, упала.

Во-вторых, подсолнечник довольно пластичная культура и гибко реагирует на переменную норму высева. В этом году я планирую продолжить эксперименты на полях с подсолнечником, чтобы собрать достаточно данных и подтвердить это предположение.