Паровые звенья как основа оптимизации зерновых севооборотов в сухостепной зоне каштановых почв Волгоградской области

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК: 631.11

ПАРОВЫЕ ЗВЕНЬЯ КАК ОСНОВА ОПТИМИЗАЦИИ ЗЕРНОВЫХ СЕВООБОРОТОВ В СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЕ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

В.Ю. Мисюряев, кандидат педагогических наук Ю.Н. Плескачёв, доктор сельскохозяйственных наук, профессор С.С. Кандыбин, аспирант

Волгоградский государственный аграрный университет

В статье приводятся данные исследований по оптимизации зерновых севооборотов в Нижнем Поволжье. В связи с этим, разработан расчетно-конструктивный метод, который позволяет с достаточно высокой степенью вероятности установить выход зерна с единицы севооборотной площади в зависимости от удельного веса чистых паров.

Ключевые слова: сельскохозяйственное производство, агроландшафты, зерновые севообороты, чистые пары, паровые звенья, севооборотная площадь.

В экстремальных условиях Нижнего Поволжья чистые пары являются главным элементом севооборотов, потому что они представляют собой незаменимое мероприятие ведения богарного земледелия и борьбы с засухой [4]. Объясняется это, прежде всего, благоприятным пищевым режимом почвы в парах - накоплением ко времени посева озимых в результате микробиологических процессов большого количества легкоусвояемых форм азотных, фосфорных и других соединений, необходимых для образования в растениях белковых веществ. Важное значение имеет также основательное очищение посевов озимых хлебов по парам от всех видов сорняков, которые могли бы быть конкурентами не только в потреблении почвенной влаги, но и питательных веществ, особенно азота [7]. Чистый пар - одно из главных средств смягчения отрицательных последствий засухи: он накапливает влагу и обеспечивает более высокие и устойчивые урожаи озимых, а также следующих за ними яровых культур [3]. Поэтому для стабилизации производства зерна проектируемая система севооборотов должна строиться с различным удельным весом чистых паров в структуре пашни в зависимости от почвен-но-климатических условий.

Согласно ранее разработанным системам «сухого» земледелия в специализированных на производстве зерна полевых севооборотах рекомендованы паровые звенья: чистый пар - озимая пшеница, чистый пар - озимая рожь; чистый пар - яровые зерновые. Причем насыщение ими севооборотов было направлено на максимальный выход зерна, но при этом не учитывались экологические, ресурсовосстановительные и сре-довосстановительные принципы агроладшафтного подбора севооборотов.

Многолетние исследования кафедры земледелия и агрохимии ВолГАУ показали, что урожайность зерновых и зернобобовых культур выше на чистых парах, чем на непаровых предшественниках и при бессменном возделывании (таблица 1).

Таблица 1 - Урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости

от предшественника и влагообеспеченности вегетационного периода (ГТК), ц/га

С ельскохозяйственные культуры Предшественники

Черный пар Непаровые

ГТК и а ГТК и &

<0,4 0,6-0.9 >0,9 <0,4 0,6-0,9 >0,9

Сухостепная зона каштановых почв П

Озимая рожь 7,0 39,5 49,7 32,1 - - - -

Яровая пшеница 1,0 13,5 25,8 13,5 0,9 14,6 21,5 12,3

Кукуруза на зерно 1,0 14,7 35,0 16,9 4,1 17,5 31,9 17,0

Ячмень яровой 2,2 26,9 37,8 22,3 0,8 16,8 29,0 15,5

Просо 5,0 17,0 26,7 16,2 0,9 11,3 22,5 10,3

Сорго зерновое 12,4 15,5 28,5 18,8 4,4 14,5 27,4 15,4

Горох 1,2 23,1 37,3 20,3 - - - -

Горчица 6,0 14,8 18,9 13,3 - - - -

Сафлор 7,0 14,2 14,6 11,9 - - - -

Почва светло-каштановая

Озимая пшеница 10,7 31,2 50,1 30,7 6,7 18,4 26,3 17,1

Яровая пшеница 1,3 13,0 34,0 16,7 1,0 15,1 19,9 12,0

Ячмень яровой 4,2 17,7 50,0 24,0 2,6 16,5 36,8 18,6

Овес 11,0 15,3 36,0 24,1 - - - -

Сорго зерновое 17,4 18,5 22,0 19,4 2,4 16,2 25,1 14,6

Горох 5,0 17,8 31,0 17,9 - - - -

Просо 10,4 13,7 25,0 16,4 - - - -

Нут 5,8 22,1 36 21,3 1,2 9,8 12,7 7,9

. Примечание: при бессменном возделывании зерновых культур урожайность озимой пшеницы

13,2 ц/га, яровой пшеницы - 9,9 и ячменя - 16,0 ц/га

В то же время установлено, что чрезмерное расширение парового клина приводит к большим экологическим нарушениям в агроландшафтах, особенно на почвах, подвергающихся эрозионным процессам, с одной стороны, а с другой - ведет к снижению продуктивности севооборотной площади [1, 6, 2].

Полевые севообороты адаптивно-ландшафтной системы земледелия Нижнего Поволжья в условиях многоукладной экономики периода реформирования и адаптации к рыночным отношениям должны соблюдаться следующие требования:

- универсальность, т.е. пригодность для сельскохозяйственных предприятий различной формы собственности, размеров, степени и направления специализации, интенсивности использования пашни;

- специализация на наиболее рентабельных и рыночно востребованных культурах, учитывающая в то же время законы научного земледелия в части требований плодосмена и биологического разнообразия культур;

- различная интенсивность использования пашни в зависимости от экономических и производственных возможностей сельхозтоваропроизводителей;

- короткоротационность, позволяющая быстрее осваивать севообороты и делающая их приспособленными к условиям небольших крестьянско-фермерских хозяйств;

- биологизация, предполагающая использование преимущественно малозатратных биологических и технологических приёмов сохранения почвенного плодородия;

- насыщенность восстановителями почвенного плодородия и прежде всего чистыми парами, позволяющими малозатратным путём решать фитосанитарные проблемы с минимальным применением средств химизации, снизить потребность в минеральных удобрениях, расширить агротехнически допустимые сроки обработки почвы и тем

самым уменьшить зависимость производства от экстремальных погодных и организационно-технологических факторов;

- возможность оперативного реагирования на изменения рыночного спроса корректировкой структуры посевных площадей без нарушения основных принципов размещения культур по предшественникам [5].

В связи с этим, разработан расчетно-конструктивный метод, который позволяет с достаточно высокой степенью вероятности установить выход зерна с единицы севооборотной площади в зависимости от удельного веса чистых паров.

Многолетние статистические и экспериментальные данные площади паров, посевной площади зерновых культур и их урожайности, валового сбора зерна, продуктивности пашни были подвергнуты корреляционному и регрессионному анализу.

Причем учитывали прямое воздействие чистого пара на продуктивность высеваемой по нему культуры, а также и последействие его на другие зерновые культуры севооборота.

В результате проведенного статистического анализа установлена нелинейная корреляционная связь между продуктивностью севооборотов и удельным весом чистого пара в них. Степень криволинейной зависимости определили с помощью корреляционного отношения:

^ух=0,92 ± 0,07

&

§ 16

ш

«

§ 15

Ен

О

а

о 14 ю 14

о о т

?! 13

И5

н 12

и

11

К

а ш

я 10

н

о й

^ о

ш 9

10 15 20 25 30 35

% чистого пара

40

45 50

Рисунок 1 - Зависимость продуктивности пашни

Условные обозначения:

1 ._- эмпирическая продуктивность, ц/га;

2 ...............теоретическая продуктивность, ц/га.

8

7

0

5

Для определения вида криволинейной зависимости был использован модуль «Нелинейное оценивание» программного продукта системы «Statistica» в среде Windows на персональном компьютере.

Модель зависимости вначале была определена экспертно в результате графического анализа фактических данных. Зависимость представляет собой параболический вид (рисунок 1).

Неизвестные коэффициенты полинома второй степени были определены программой с учетом квадратичной функции потерь и в качестве метода оценивания применен квазиньютоновский.

В связи с этим, параболическое уравнение имеет вид:

Y=8,24+0,417 х Х-0,006 х Х2 , где Y - продуктивность севооборота, ц/га; Х - удельный вес чистого пара в севообороте, %.

Это уравнение действительно в пределах от 1-50 % чистого пара.

В результате решения уравнения двух переменных величин определили максимальное значение концентрации чистых паров для условий Волгоградской области. Рациональный процент чистого пара находится в пределах 23-33 %. Дальнейшее насыщение севооборотов чистыми парами приводит к снижению выхода зерна с единицы севооборотной площади.

Достоверность данного уравнения подтверждается высоким коэффициентом корреляции между фактическими данными по продуктивности и расчетными, получаемыми в результате решения уравнения (гу/х=0,98).

В соответствии с удельным весом чистых паров предлагаются различные виды полевых зерновых севооборотов: зернопаропропашные, зернопаротравяные, зернопа-ровые, парозерновые, с выводным полем многолетних трав и травопольные. Причем во всех схемах севооборотов, кроме травопольных, зернобобовые культуры для обогащения почвы азотом и повышения плодородия должны занимать от 12,5 до 25 % севооборотной площади.

Библиографический список

1. Беленков, А. И. Севообороты и обработка почвы в степной и полупустынной зонах Нижнего Поволжья [Текст] : монография/ А. И. Беленков. - Москва. ФГОУ ВПО РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2010. - С. 10-14.

2. Жидков, В.М. Биологизированные приёмы повышения урожайности зерновых культур в Волгоградской области [Текст] : монография / В.М. Жидков, А.В. Зеленев. - Волгоград: ФГОУ ВПО Волгоградская ГСХА, 2011. - 188 с.

3. Иванов, П.К. Чистые и занятые пары на Юго-Востоке [Текст] / П.К. Иванов. - Саратов: Приволж. кн. изд., 1968. - 127 с.

4. Плескачев, Ю. Н. Способы основной обработки каштановых почв Нижнего Поволжья в зернопаровом севообороте [Текст] : монография/ Ю. Н. Плескачев, И. Б. Борисенко. -Волгоград: Перемена, 2005. - 200 с.

5. Система адаптивно-ландшафтного земледелия Волгоградской области на период до 2015 года [Текст] / А.Л. Иванов и др. - Волгоград: Волгоградская ГСХА, 2009. - 304 с.

6. Тютюма, Н.В. Способ обработки почвы и продуктивность зерновых культур в аридной зоне [Текст] / Н.В. Тютюма, А.Ф. Туманян // Земледелие. - 2012. - № 4. - С. 25-26.

7. Шульмейстер, К.Г. Избранные труды: В 2-х т. [Текст] / К.Г. Шульмейстер. - Волгоград: Комитет по печати, 1995. - Т. 2. - 480 с.

E-mail: agrovgsha@mail.ru