Влияние элементов систем земледелия на продуктивность черноземов

нируется довести до 490,8 тыс. т как за счет увеличения посевных площадей, так и за счет повышения продуктивности угодий. Урожайность зерновых культур за 2010-2013 гг. составила в Гиагинском районе в среднем 3,86 т/га, Кошехабльском -3^6 т/га, Майкопском - 2^4 т/га, Майкопе - 2^4 т/га.

Прогноз социально-экономического развития республики, составленный Министерством экономического развития РФ, разработан в двух вариантах. Первый вариант предусматривает консервативный сценарий развития и отражает сложившуюся тенденцию замедленных темпов роста экономики, сокращения инвестиционной активности.

Второй вариант (умеренно оптимистичный) предусматривает развитие экономики в условиях реализации активной государственной политики, направленной на улучшение инвестиционного климата, увеличение конкурентоспособности и эффективности бизнеса, на стимулирование экономического роста и модернизации, а также на повышение эффективности расходов бюджета. Этот вариант предполагает рост банковского кредитования и сохранение сдержанной политики регулирования тарифов [4].

Прогноз производства основных видов сельскохозяйственной продукции по двум вариантам развития в предгорной зоне Адыгеи представлен в таблице 3.

Анализ производства основных видов сельскохозяйственной продукции в 2010-2012 гг. показал, что Гиагинский район, занимающий наибольшую площадь предгорной зоны, является лидером в производстве зерновых, зернобобовых, масличных культур, сахарной свеклы и картофеля Однако наибольший прирост производства растениеводческой продукции в 2014 г. по сравнению с 2013 г. прогнозируется в хозяйствах Майкопского района. По данным Министерства экономического развития в этом районе ожидается увеличение производства продукции зерновых и зернобобовых культур по первому и второму вариантам прогноза соответственно на 38,2 и 39,6 %, масличных - на 19,4 и 20,7 %, картофеля - на S,6 и 06,2 %.

Дальнейшее получение высоких урожаев и дохода от сельскохозяйственного производства в районах предгорной зоны должно обеспечиваться за счет эффективных экономических мер и внедрения адаптив-

но-ландшафтной системы земледелия, предусматривающей совершенствование специализации сельскохозяйственных предприятий, оптимизацию структуры посевных площадей, внедрение научно обоснованных севооборотов, снижение деградаци-онных процессов в почве и, как следствие, повышение устойчивости аг-роландшафтов.

Литература

1. Карчагина Л.П. Анализ интенсивности использования агроландшафтов в сельскохозяйственном производстве Республики Адыгея//Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки, 2006. - № 12. - Прил. - С. 117124.

2. Карчагина Л.П. Научно-методические положения формирования высокопродуктивных и устойчивых агроланд-шафтов/Новые технологии. - Майкоп: ГОУ ВПО МГТУ, 2009. - Вып. 2. - С. 18-21.

3. Захарова Е.Н., Астахова И.А. Эффективное управление земельными ресурсами как фактор устойчивого развития региона//Вестник Адыгейского государственного университета. Серия «Экономика». - Майкоп: Изд-во АГУ, 2010. - Вып. 1 (54). - С. 47-54.

4. Прогноз социально-экономического развития Республики Адыгея на 2014 год и плановый период 2015-2016 гг. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.minecora.ru/.

5. Тугуз Р.К., Мамсиров Н.И. Агроэко-логическая оценка земель Республики Адыгея//Земледелие, 2012. - № 3. - С. 21-23.

Статья поступила в редакцию 06.05.2014

Trends and projections of agricultural production in the pre-mountain area of Adygei republic

L.P. Karchagina, R.K. Tuguz, N.I. Mamsirov

.As a result of long-term studies of land use in the the pre-mountain area revealed predominance of arable lands in the structure of farmland and high degree of intensity of its use. The tendencies in the organization of agricultural land use in the reform of land relations are established. The analysis of major agricultural products and forecasting economic development options is given.

Keywords: farmlands, sustainable economic development, crops, adaptive landscape farming system.

УДК 631.582:631.51:631.8

Влияние

элементов

систем

земледелия на продуктивность чернозема

A.Н. ВОРОНИН, кандидат биологических наук

Белгородский НИИ сельского хозяйства

E-mail: van959@mail.ru

B.И. МЕЛЬНИКОВ, кандидат сельскохозяйственных наук

Департамент АПК Белгородской области

E-mail: melnikov@belapk.ru

Приводятся результаты многолетних исследований продуктивности чернозема типичного в зависимости от типа севооборота, вида основной обработки почвы и степени насыщенности органическими и минеральными удобрениями. Показано влияние этих факторов на продуктивность севооборотов и урожайность отдельных культур. Представлены данные по величинам главных эффектов и их взаимодействий.

Ключевые слова: чернозем типичный, факторы, взаимодействие, севооборот, обработка почвы, удобрения.

Тема ресурсосбережения в земледелии достигла своего апогея в условиях перехода к рыночной экономике. Удешевление технологий предлагается проводить, прежде всего, за счет минимизации операций по обработке почвы, на долю которых приходится 35-40 % энергии, затрачиваемой в полевом цикле [1].

Анализ литературы по данному вопросу не позволяет сделать однозначных выводов. Многие исследования свидетельствуют о снижении продуктивности пашни при переходе к минимальным или нулевым обработкам, прежде всего, из-за большой засоренности и ухудшения фи-тосанитарной ситуации [2-7]. К этому " следует добавить неудовлетвори- | тельное распределение удобрений g по глубине при такой обработке. Так, | в микрополевых опытах выявлено, ^ что при вспашке 15 % туков нахо- z дятся в слое 0-10 см, 38 % - в слое ¡J, 10-20 см, 47 % - в слое 20-30 см; м при бесплужной - соответственно 55, 2

R

2 Земледелие № 5

Énïîëïiçîâàièâ çâiëè.p65

21.06.2014, 23:56

9

I. Виды севооборотов и чередование культур

Зернотравянопропашной Зернопропашной Зернопаропропашной

1. Озимая пшеница 2. Сахарная свекла 3. Ячмень с многолетние травы 4. Многолетние травы I г.п. 5. Многолетние травы 2 г.п. 1. Озимая пшеница 2. Сахарная свекла 3. Ячмень 4. Кукуруза на силос 5. Горох 1. Озимая пшеница 2. Сахарная свекла 3. Кукуруза на силос 4. Кукуруза на зерно 5. Черный пар

31 и 14 % [8]. В то же время даже у зерновых с их мочковатой корневой системой по вспашке 38 % корней находилось в слое 0-10 см, 17 % - в слое глубже 30 см, а при поверхностной обработке - соответственно 49 и 10 % [9]. Разумеется, у пропашных культур с их стержневой системой корневой габитус по профилю почвы будет смещен на большие глубины.

Севооборот - важное средство восстановления и повышения плодородия почвы, способствующее регулированию процессов накопления и разложения органического вещества, новообразования и минерализации гумуса, оптимизации водного, воздушного и пищевого режимов почвы, улучшения фитосанитарного состояния посевов. Сегодня требуется критическое осмысление роли специализированных севооборотов, в частности долевого участия пропашных и культур сплошного сева в их структуре, а также концентрации многолетних трав и наличия чистых паров. В условиях неустойчивого земледелия доля чистых паров в структуре полевых севооборотов может достигать 10-20 % [10, 11]. Поле с чистым паром, выбывает из хозяйственного оборота и не дает продукции. Но если учитывать продуктивность севооборота в целом, то по данным некоторых исследователей [12] зернопаропропашной севооборот во второй ротации по продуктивности превышал зернопропашной на 6-8 ц/га зерн. ед.

Чистый пар способствует интенсивной минерализации органического вещества почвы, повышая продуктивность пашни, но при этом снижает потенциальное плодородие за счет уменьшения количества органического вещества и ухудшения его качественного состава [12-1S].

В то же время разумное использование в севообороте многолетних бобовых трав положительно сказывается на плодородии почв. С увеличением эрозии доля многолетних трав в структуре посевных площадей должна возрастать. В связи с тем, что многолетние травы существенно обогащают почву растительными остатками, оптимизация их площадей ? в структуре пашни - непременное 8 условие простого и расширенного ш воспроизводства плодородия черно-z земов [16, 17]. Но учитывая, что тра-ш вопольные севообороты менее про-t; дуктивны, чем интенсивные пропаш-ч ные, доля многолетних трав в паш-ё не должна быть оптимальной (при-§ нято считать, что доля бобовых трав п

10

не должна превышать 30 % от посевных площадей) [18].

В данной работе приводятся результаты четырех ротаций севооборотов стационарного опыта, заложенного в Белгородском НИИ сельского хозяйства в 1987 г. Почва опытного участка - чернозем типичный сред-немощный малогумусный, тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке с содержанием при закладке опытов в пахотном слое S,18-S,32 % гумуса, S2-S8 мг подвижного фосфора и 9S-10S мг/кг почвы обменного калия; рН S,8-6,4.

' 1 СОЛ. ' '

Насыщенность пропашными культурами зернотравянопроппашного севооборота составляла 20 %, зер-нопропашного - 40 %, зернопаро-пропашного - 80 % (табл. 1). В опыте применяли три способа основной обработки почвы (отвальную вспашку на глубину 22-32 см в зависимости от возделываемой культуры, безотвальную обработку на ту же глубину без оборота пласта плугом типа «параплау» и минимальное рыхление КПЭ-3,8 на глубину 10-12 см).

Органические удобрения (навоз) вносили один раз за ротацию севооборотов, под сахарную свеклу, в дозах 40 и 80 т/га. Минеральные удобрения применяли ежегодно под каждую культуру. Одинарная доза ^0-90 кг/га д.в.) рассчитана на простое

воспроизводство почвенного плодородия, а двойная

- на расширенное. В среднем на 1 га севооборотной площади доза минеральных удобрений составляла: для первого севооборота - 1Х42Р62К62, для второго - М62Р62К62, для третьего

- Ы54Р62К62. В качестве контроля служил вариант без удобрений.

Результаты, полученные по 100 полям (20 лет по пять закладок ежегодно) показали, что наиболее продуктивным был зернопаропропаш-ной севооборот, что связано с насыщением его интенсивными культурами. Так, в среднем по трем обработкам почвы продуктивность на контроле составила 3,69 т/га зерн. ед., в то время как в зернопропаш-ном и зернотравянопропашном севооборотах - соответственно 3,44 и 3,^ т/га зерн. ед. (табл. 2). При внесении удобрений преимущество по продуктивности остается за севооборотами с большим насыщением пропашными культурами.

Влияние обработок почвы проявилось следующим образом. В вариантах без удобрений в трех севооборотах преимущество было за вспашкой, на втором месте находится безотвальная обработка, последнее место занимает минимальная обработка. Эта же тенденция прослеживается в вариантах с приме-

2. Продуктивность севооборотов в зависимости от основной обработки почвы и уровня применения удобрений, т/га зерн. ед.

Навоз, т/га севооб. площади Минеральные удобрения, доза ЗТ ЗП ЗПП

В Б М В Б М В Б М

0 0 3,19 3,16 3,10 3,55 3,45 3,32 3,80 3,72 3,54

1 4,35 4,30 4,42 4,95 4,81 4,68 5,17 5,03 4,84

2 4,81 4,79 4,70 5,53 5,37 5,24 5,78 5,66 5,49

8 0 3,73 3,72 3,61 4,15 4,08 3,94 4,42 4,31 4,23

1 4,67 4,61 4,57 5,31 5,22 5,10 5,58 5,46 5,33

2 5,09 5,05 4,98 5,74 5,77 5,59 6,11 5,94 5,88

16 0 4,02 4,16 3,96 4,46 4,40 4,30 4,80 4,71 4,53

1 5,01 5,00 4,91 5,70 5,65 5,48 5,95 5,91 5,57

2 5,48 5,43 5,40 6,18 6,12 5,97 6,50 6,35 6,25

В среднем 4,48 4,47 4,41 5,06 4,99 4,85 5,35 5,23 5,07

НСРПЯ = 0,7

Примечание. ЗТ - зернотравянопропашной севооборот , ЗП - зернопропашной,

ЗПП - зернопаропропашной; В - вспашка, Б - безотвальная обработка,

М - минимальная обработка.

Enlieugiaaiea gaiee.p65 10 21.06.2014, 23:56

3. Влияние элементов системы земледелия на продуктивность культур и севооборота

Средняя продуктивность, т/га зерн. ед.

Фактор сахарная озимая ячмень горох кукуруза кукуруза травы травы севооборот

свекла пшеница на зерно на силос 1 г.п. 2 г.п.

А1 З7,З З,68 З,90 2,22 5,50 ЗЗ,2 5,0З 4,68 4,45

А2 З6,2 З,7З З,85 - - ЗЗ,8 - - 4,96

АЗ З7,7 4,12 - - - - - - 5,22

В1 З8,0 З,80 З,90 2,24 5,70 З4,5 5,01 4,77 4,96

В 2 З7,З З,86 З,89 2,19 5,50 ЗЗ,8 4,95 4,59 4,89

ВЗ З5,9 З,85 З,84 2,24 5,40 З2,З 5,1З 4,62 4,78

С1 ЗЗ,З З,57 З,59 2,04 5,10 З1,1 4,88 4,З2 4,47

С2 З7,2 З,84 З,92 2,22 5,50 ЗЗ,8 5,05 4,66 4,89

СЗ 40,8 4,10 4,12 2,41 6,00 З5,7 5,З6 5,01 5,27

О1 27,9 З,2З З,28 1,89 4,80 27,7 4,47 4,10 З,94

О2 З9,4 4,01 4,08 2,26 5,70 З4,8 5,04 4,66 5,10

ОЗ 44,0 4,28 4,27 2,5З 6,З0 З8,1 5,58 5,2З 5,60

нср05-а 1,40 0,50 0,27 - - 2,90 - - 0,26

нср05-в 1,10 0,09 0,06 0,06 0,З0 0,80 0,З7 0,З9 0,08

НСР05 С 0,70 0,11 0,12 0,12 0,З2 0,70 0,11 0,25 0,09

НСР05-0 0,60 0,11 0,08 0,05 0,16 0,54 0,10 0,19 0,05

Примечание: А - севообороты, В - обработка почвы, С - навоз, О - минеральные удобрения.

нением навоза и минеральных удобрений. Однако с увеличением уровня удобренности различия между обработками нивелируются.

Эффективность минеральных удобрений определяется не только их дозами, но и типом севооборота, способом основной обработки почвы. Если в первом севообороте без применения навоза от единичной дозы минеральных удобрений продуктивность увеличилась на 1,21 т/га зерн. ед., то во втором и третьем - на 1,321,37, а прибавка урожая от двойных доз удобрений составила соответственно 1,62, 1,94 и т/ га зерн. ед. Прибавки от применения навоза также были выше при двойной дозе: в среднем по трем вариантам обработки прибавка от единичной дозы навоза составила 0^4, 0,62 и 0,63, от двойной - 0,90, 0^ и 0,99 т/га зерн. ед. Некоторое снижение прибавок от удобрений в третьем севообороте объясняется лучшей обеспеченностью подвижными элементами питания почвы за счет чистого пара.

Эффективность навоза и минеральных удобрений в среднем по трем обработкам примерно одинакова: падение урожаев на контроле происходит более быстрыми темпами в вариантах с безотвальными способами обработки, чем на удобренных вариантах независимо от способов обработки. Например, прибавки урожаев от единичных доз минеральных удобрений составили 1,271,33 т/га зерн. ед., а от двойных -1,82-1,86 т/га. Увеличение продуктивности от одной дозы навоза было в пределах 0^9-0,60 т/га, а от двух -

ЁпиёйдТаа1ёа да!ёё.р65 11

0,92-0,98. Эти различия находятся в пределах ошибки наблюдения.

Анализ факторного влияния на продуктивность культур показал, что если различия по севооборотам для всех культур статистически недостоверны, то по обработкам почвы для пропашных культур преимущество глубоких обработок статистически достоверно на S %-ном уровне значимости (табл. 3). У культур сплошного сева практически получены одинаковые урожаи, а имеющиеся в некоторых случаях различия статистически недостоверны как по критерию Фишера, так и по НСР05. Если же абстрагироваться от отдельных культур и брать севообороты в комплексе, то здесь достоверны все главные факторы - тип севооборота, вид основной обработки почвы, удобрения.

По всем культурам отмечено высокое действие удобрений. Так, прибавки урожая от двойных доз навоза по главным эффектам составили у свеклы 22^ %, озимой пшеницы - 14,8 %, ячменя - 14,7 %, гороха - 6,4 %, кукурузы на зерно - 14,8 %, 4. Взаимодействие факторов т/га зерн. ед. (в сре

многолетних трав - 13^-14,9 %; от двойных доз минеральных удобрений - соответственно S7,7; 32^; 30,2; 33,9; 31,3; 37Д 23,6-27,3 %. Отмечается тенденция уменьшения прибавки урожаев по мере удаления культуры от места внесения навоза в севообороте.

Мы рассмотрели взаимодействие различных элементов системы земледелия (табл. 4). Было отмечено, что эффективность такого элемента, как обработка почвы, возрастает в зависимости от севооборота (от зерно-травянопропашного к зернопропаш-ному и зернопаропропашному). В то же время отмечено отрицательное взаимодействие между насыщенностью севооборотов удобрениями и видом основной обработки почвы: эффективность навоза и минеральных удобрений уменьшается в ряду вспашка - безотвальная обработка - минимальная обработка. Взаимодействие же навоза и минеральных удобрений было положительным во всех случаях.

Приведенные графики дополни-

продуктивность севооборотов, 1ем за 1988-2011 гг.)

Факторы В1 В2 ВЗ С1 С2 СЗ О1 О2 ОЗ

А1 4,48 4,48 4,4З 4,10 4,48 4,80 З,6З 4,65 5,08

А2 5,08 4,98 4,85 4,55 5,00 5,З5 З,95 5,20 5,7З

АЗ 5,З5 5,2З 5,08 4,78 5,25 5,6З 4,2З 5,45 5,98

В1 4,58 4,98 5,ЗЗ 4,0З 5,20 5,68

В2 4,48 4,9З 5,28 З,95 5,10 5,6З

ВЗ 4,З5 4,80 5,15 З,85 5,00 5,45

С1 С2 СЗ З,4З 4,05 4,З8 4,75 5,08 5,45 5,25 5,55 5,98

Примечание: А - севообороты, В - обработка почвы, С - навоз, О - минеральные удобрения.

21.06.2014, 23:56

Урожайность, т/га 80

50

Сахарная свекла

-48,6-47,9-46i4-

Урожайность,2т/га 5,00,

Озимая пшеница

42,0

40

30

24,1

20 _

10 -I

23,3

21,9

В I Б I М | Без удобрений

41,0

39,6

В I Б 2NPK

32,0 32,0

-

I М

30,9

Гб~Гм

2 Навоз

I Б I М 2 Навоз + 2NPK

4,50 4,00 3,50 3,00 — 2,50 -2,00 — 1,50 -

1,00 -I—

0,50 0.00

В I Б

Тм

Тм

Без удобрений I

2NPK

2 Навоз

2 Навоз+ 2NPK I

В - вспашка, Б - безотвальная обработка, М - минимальная обработка

Влияние основной обработки почвы на продуктивность сахарной свеклы

и озимой пшеницы

тельно иллюстрируют роль отдельных культур в продуктивности пашни (рис.). Так, у сахарной свеклы наблюдается недобор корнеплодов (2,2-2,4 т/га) от применения мелкой обработки, и удобрения в этом случае не исправляют ситуацию. На озимой пшенице, напротив, мелкая обработка либо способствует некоторому увеличению урожайности, либо получению одинаковых урожаев по всем видам обработки.

Следовательно, в среднем за ротацию наиболее эффективным способом основной обработки почвы, влияющим на продуктивность севооборота, была вспашка, однако это происходило в основном за счет пропашных культур. Для культур сплошного сева все обработки оказались равноценными. Самым продуктивным был севооборот с максимальным насыщением пропашными культурами, несмотря на присутствие не занятого ничем парового поля. Органические и минеральные удобрения выгоднее применять в севооборотах с интенсивными культурами.

Литература

1. Михайлов В.В., Богомазов С.В. Обработка почвы в Пензенской области/земледелие, 2005. - № 4. - С. 1213.

2. Беленков А.И. Оценка севооборотов и основной обработки почвы в Волгоградской области//Земледелие, 2006. -№ 4. - С. 22-23.

3. Бойко П.И., Коваленко Н.П. Усовершенствование севооборотов на Украине/Земледелие, 2005. - № 2. - С. 7.

4. Карпович К.И., Якунин А.И. Совершенствование обработки почвы в Лесо-

12

степи Поволжья//Земледелие, 2006. -№ 4. - С. 21-22.

5. Кондратенко В.Н., Хмельницкий A.A. Какому способу основой обработки почвы отдать предпочтение//Сахарная свекла, 2002. - № 12. - С. 28.

6. Мареев В.Ф., Манюкова И.Г. Ресурсосберегающие способы основной обработки почвы//Агрохимический вестник, 2007. - № 4. - С. 4-6.

7. Чекмарев П.А., Лукин С.В., Сиске-вич Ю.И. Мониторинг содержания органического вещества в пахотных почвах ЦЧР//Достижения науки и техники АПК, 2011. - № 9. - С. 23-25.

8. Кульбиба В.В., Бородань В.А. Альтернативное земледелие: его возможности и перспективы//Земледелие, 1994. -№ 5. - С. 16-18.

9. Листопадов И.Н. Минимизация, а не упрощение//Земледелие, 2007. -№ 1. - С. 25-27.

10. Качанин А.Л. Агрохимические основы повышения эффективности чистых паров в Центрально-Черноземной зоне/ В кн.: Совершенствование технологий возделывания зерновых культур. - Воронеж, 1987. - С. 86-91.

11. Корчагин В.А. Чистый пар - основа севооборота//Земледелие, 1989. - № 3. - С. 9-12.

12. Азаров В.Б. Агроэкологический мониторинг земель сельскохозяйственного назначения юго-западной части ЦЧЗ/ /Автореф. дисс. ... докт. с.-х. наук. - Белгород, 2004. - 43 с.

13. Тютюнов С.И. Совершенствование технологий возделывания сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтном земледелии Центрального Черноземья России/Автореф. дисс. ... докт. с.-х. наук. - Курск, 2005. - 42 с.

14. Соловиченко В.Д. Почвенный покров Центрально-Черноземного региона и воспроизводство плодородия почв/Ав-тореф. дисс. ... докт. с.-х. наук. - Курск,

2013. - 42 с.

15. Карабутов А.П. Изменение свойств чернозема типичного при длительном применении способов обработки почвы и удобрений в Центрально-Черноземном регионе/Автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. - Курск, 2012. - 19 с.

16. Максютов Н.А., Жданов В.М., Захаров В.П. и др. Ресурсосберегающие приемы в земледелии//Земледелие, 2006. - № 6. - С. 33-34.

17. Щербаков А.П., Васенев И.И. Экологические проблемы плодородия почв Центрально-Черноземной области//Поч-воведение, 1994. - № 4. - С. 88-96.

18. Саленков С.Н. Современные энергосберегающие технологии//Земледелие, 2001. - № 5. - С. 8-9.

Статья поступила в редакцию 18.02.2014

Influence of different systems of agriculture on the productivity of chernozem soil in Central Chernozem region

A.N. Voronin, V.I. Mel'nikov

The results of long-year studies of the productivity of typical chernozem depending on the type of crop rotation, methods of basic soil treatment and degree of saturation for organic and mineral fertilizers are presented. Influence of these factors on the efficiency of crop rotations and yields of selected crops is shown. The data on the quantities of main effects and their interactions are presented. Keywords: typical chernozem, interaction, crop rotation, soil treatment, fertilizers.

Eniieügiäaieä gaiee.p65

21.06.2014, 23:56

12