Эффективность технологий прямого посева зерновых культур в среднем Поволжье

Литература

1. Биологизация земледелия в основных земледельческих регионах России / В.А. Семыкин, Н.И. Картамышев, В.Ф. Мальцев [и др.] / под ред. Н.И. Картамышева. М.: Издательство «КолосС», 2012. 471 с.

2. Дедов А.А. Плодородие чернозёма типичного и урожайность культур севооборотов при различных способах обработки почвы и приёмах биологизации в лесостепи ЦЧР: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. Воронеж, 2016. 24 с.

3. Дедов А.В. Воспроизводство органического вещества почвы в земледелии ЦЧР (вопросы теории и практики): автореф. дисс. ... докт. с.-х. наук. Воронеж, 2000. 36 с.

4. Кирюшин В.И. О Белгородской модели модернизации сельского хозяйства и биологизации земледелия // Земледелие. 2013. № 1. С. 3 - 6.

5. Каталог проектов агроландшафтов в земледелии (сохранение плодородия, территориальная организация систем земледелия, устойчивость к изменению климата) / М.И. Лопырев, В.Д. Постолов, А.В. Дедов [и др.]; под ред. М.И. Лопырева. Воронеж: Издательство «Полиарт», 2010. 164 с.

6. Несмеянова М.А. Плодородие чернозёма типичного и урожайность подсолнечника при различных приёмах био-логизации и обработки почвы в лесостепи ЦЧР: автореф. дисс. ... кан,д. с.-х. наук. Воронеж, 2014. 23 с.

7. Придворев Н.И. Система удобрений, продуктивность культур и плодородие чернозёма выщелоченного / Н.И. Придворев,

А.В. Дедов, В.В. Верзилин [и др.] // Агрохимия. 2004. № 5. С. 36 - 46.

8. Станков Н.З. Корневая система полевых культур. М.: Колос, 1964. 280 с.

9. Трофимова ТА. Обработка чернозёмов: анализ и перспективы развития // Saarbrucken, Germany: LAPLambert Academic Publishing, 2014. 311 с.

10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследования). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

11. Дедов А.А., Дедов А.В., Несмеянова М.А. Содержание лабильного органического вещества в севооборотах с бинарными посевами // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2018. № 1 (56). С. 13 — 21.

12. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1970. 487 с.

13. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Шевченко А.В. Рекомендации по контролю и оптимизации режима органического вещества в пахотных почвах. М.: ТСХА,1987. 10 с.

14. Дедов А.А. Влияние приёмов биологизации и различных способов обработки почвы на показатели плодородия и урожайности культур севооборотов / А.А. Дедов, М.А. Несмеянова, А.В. Дедов [и др.] // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2016. № 3 (50). С. 47 — 56.

Эффективность технологий прямого посева зерновых культур в Среднем Поволжье

О.И. Горянин, д.с.-х.н., С.Н. Шевченко, чл.-корр. РАН, д.с.-х.н, ФГБНУ Самарский НИИСХ

Основное направление ведения растениеводства в сложившихся природно-экономических условиях - освоение и внедрение ресурсосберегающих технологий, позволяющих устранить нарастание деградации почвенного покрова и повысить эффективность производства [1, 2]. Решению данной актуальной задачи в масштабах страны мешает отсутствие научного и теоретического обоснования перехода на ресурсосберегающие технологии в большинстве регионов, связанное с некомплексным подходом и краткосрочными исследованиями.

В Среднем Поволжье, Западной Сибири и на юге России, по данным многочисленных исследований, нет принципиальных ограничений для внедрения технологий прямого посева на чернозёмных почвах, которые имеют благоприятные агрофизические свойства и не требуют интенсивных обработок. Негативные стороны таких технологий могут быть устранены применением специально подобранных элементов интенсификации [1, 3 - 6]. Исключение могут составить только почвы с низким содержанием гумуса (менее 3,0 - 3,5%), тяжёлые по гранулометрическому составу, заплывающие, солонцеватые и склоновые земли.

Цель исследования - изучить влияние ресурсосберегающих технологий, в том числе и прямого посева, на продуктивность, качество зерна и эффективность возделывания зерновых культур, предложить производству основные элементы технологии прямого посева для засушливых условий Среднего Поволжья.

Материал и методы исследования. Исследование проводили в полевом стационаре отдела земледелия (2000 - 2010 гг.) в севообороте с чередованием культур: пар чистый - озимая мягкая пшеница -просо - яровая мягкая пшеница - кукуруза (с 2006 г. -сидеральный пар) - яровая мягкая пшеница -яровой ячмень. Изучали следующие технологии:

1. Традиционная, с ежегодной вспашкой на глубину 20 - 22 см под все культуры севооборота (с общепринятой системой машин: ПН-4 - 35, БЗСС-1,0, КПС-4, СЗ-3,6, 3ККШ-6);

2. Ресурсосберегающая, с прямым посевом зерновых культур (АУП-18.05), глубоким рыхлением под пятую культуру севооборота - ПЧ-4,5, (обработка общеистребительными гербицидами парового поля);

3. Ресурсосберегающая, с мульчирующей обработкой почвы на глубину 10 - 12 см под все культуры севооборота (ОПО-4,25), посев - АУП-18.05.

На всех вариантах при возделывании зерновых культур применяли протравливание семян, обработку послевсходовыми гербицидами, инсектицидами и фунгицидами (при превышении ЭПВ). Для сохранения почвенного плодородия использовали измельчённую солому и пожнивно-корневые остатки (ПКО) убираемых культур.

Почва изучаемого участка - чернозём обыкновенный малогумусный, среднемощный, тяжелосуглинистый.

Содержание азота и сырого протеина в зерне определяли титрометрическим методом по Кьельдалю, ГОСТу 13496.4-93. Экономическую эффективность рассчитывали в соответствии с общепринятыми методиками.

Результаты учётов и наблюдений обрабатывали методом дисперсионного и корреляционного анализов на ЭВМ (программа ЛОЯОБуег. 2.09).

При испытании технологий благоприятными для роста и развития зерновых культур были 2003 и 2007 гг. В 2002 и 2005 гг. наблюдалась весенняя, в 2008 и 2009 гг. - весенне-летняя засуха, а в 2010 г. - очень сильная весенне-осенняя засуха (ГТК за май - июль = 0,13). В остальные годы климатические условия были на уровне средне-многолетних значений (ГТК за май - июль = 0,70).

Результаты исследования. При засушливых условиях в большинстве исследуемых лет применение ресурсосберегающих технологий обеспечило сравнительно высокий урожай озимой пшеницы, проса и ячменя (табл. 1).

При одинаковой по изучаемым технологиям урожайности зерновых в среднем по севообороту сборы зерна озимой пшеницы колебались от 2,08 до 2,27 т/га. При этом одной из причин снижения урожайности на варианте с ранним паром стало более рыхлое сложение почвы (г = 0,45).

При анализе элементов структуры урожая озимой пшеницы наиболее существенная прямая связь выявлена между урожайностью зерна и густотой стеблестоя (0,73*-0,78**).

Ранний посев (сразу после ранних зерновых) агрегатом АУП -18.05 способствовал получению с 2003 по 2009 г. на всех технологиях более 2 т/га зерна проса. Урожайность культуры в среднем за годы исследования в зависимости от изучаемых технологий колебалась незначительно и составляла 1,91 - 2,00 т/га.

Усилившиеся в последние десятилетия неблагоприятные погодные условия для роста и развития яровой пшеницы привели к снижению её урожайности по сравнению с другими изучаемыми зерновыми до 1,31 - 1,38 т/га.

В отличие от озимой пшеницы, из элементов структуры урожая яровой пшеницы наибольшая сопряжённость выявлена между урожайностью зерна и его массой с 1 растения и высотой стеблестоя. При традиционной технологии коэффициент корреляции

между этими признаками составил 0,87**-0,89**, ресурсосберегающей - 0,90**-0,96** (4-е поле) и 0,87**-0,93** (6-е поле).

Средняя урожайность зерновых в заключительном поле севооборота за счёт повышения продуктивности ячменя увеличилась по сравнению с яровой пшеницей до 1,79 - 1,86 т/га при максимальном значении на варианте с прямым посевом.

На всех изучаемых технологиях выявлена существенная прямая связь урожайности ярового ячменя с густотой стеблестоя (г = 0,97**-1,00**).

В среднем за годы исследования урожайность зерновых в зависимости от изучаемых технологий не изменилась и составила 1,43 - 1,47 т/га.

Одним из главных показателей отрасли растениеводства является продуктивность. Н.Н. Дубачинская считает, что она зависит от многих лимитирующих факторов: рационального подбора возделываемых культур и сортов, специализации хозяйства и др. [7].

В нашем исследовании продуктивность севооборота, как и урожайность зерновых, в зависимости от изучаемых технологий изменилась несущественно и составила 1,73 - 1,77 т.к.ед/га.

Под влиянием условий возделывания в значительной степени может изменяться не только урожайность сельскохозяйственных культур, но и качество получаемой продукции. В последние годы в связи с высокими валовыми сборами зерна существенно повысились требования к его качеству.

Полученные в многочисленных исследованиях результаты по влиянию способов обработки почвы и технологий на качество зерна весьма противоречивы. В одних исследованиях показано, что отказ от плужной обработки приводил к ухудшению качества зерна, в других утверждается, что показатели не зависели от способов обработки почвы [8 - 10].

В нашем исследовании натура и масса 1000 семян зерновых культур в большей степени зависели от биологических особенностей растений и практически не изменялись в зависимости от изучаемых технологий. Так, натура зерна колебалась

1. Урожайность сельскохозяйственных культур при разных технологиях выращивания, т/га

Культура, показатель Технология НСР05

традиционная ресурсосберегающая с прямым посевом ресурсосберегающая с минимальной обработкой

Озимая пшеница 2,18 2,08 2,27 0,24

Просо 1,98 1,91 2,00 0,21

Яровая пшеница 1,33 1,38 1,35 0,15

Кукуруза (с 2006 г. - горох + овёс), т к.е / га 2,55 2,33 2,35 0,35

Яровая пшеница 1,35 1,33 1,31 0,14

Ячмень (2003 - 2007 гг. - яровая пшеница) 1,82 1,86 1,79 0,22

Урожайность зерновых 1,44 1,43 1,45 0,16

Продуктивность севооборота, т к.е / га 1,77 1,73 1,76 -

от 647 - 654 г/л (ячмень) до 744 - 757 г/л (яровая пшеница, просо). Масса 1000 семян изменялась в большей степени - от 8,3 - 8,4 г (просо) до 31,5 - 33,0 (яровая пшеница) и до 42,4 - 44,0 (ячмень).

Одним из главных показателей качества зерна является содержание белка, который находится, как правило, в обратной зависимости от продуктивности. В нашем исследовании применение ресурсосберегающих технологий обеспечило незначительное возрастание содержания белка в зерне озимой пшеницы - на 0,1 - 0,6% по сравнению с традиционной технологией (16,1%). При этом выявлена средняя обратная связь между его содержанием и урожайностью (г = -0,37- 0,52), при наибольшей сопряжённости в контроле.

Из абиотических факторов максимальное влияние на содержание белка оказывала температура воздуха в мае (г = 0,54 - 0,70*) и относительная влажность воздуха за май - июнь (г = 0,49 - 0,70*).

Содержание белка озимой пшеницы находилось в обратной зависимости от количества (г = -0,52 - 0,78**) и массы зерна с колоса (г = -0,62* - 0,80**).

Применение ресурсосберегающей технологии, обеспечивая одинаковую продуктивность яровой пшеницы по сравнению с традиционной технологией, не снижало содержание белка. Улучшение питательного режима почвы в предпоследнем поле севооборота способствовало максимальному накоплению белка в зерне исследуемых культур -16,6 - 16,9%.

Показатель, как и на озимой пшенице, находился в средней зависимости от урожайности (г = -0,39 - 0,72*) при наибольшей сопряжённости при традиционной технологии, что согласуется с данными, полученными в лесостепи Поволжья [11].

Содержание белка в зерне яровой пшеницы находилось в обратной зависимости от всех абиотических факторов (осадков, температуры и относительной влажности воздуха, ГТК) при наибольшей связи с осадками (г = -0,69* - 0,89**).

Содержание белка в зерне ярового ячменя на ресурсосберегающих технологиях находилось в существенной зависимости от урожая культуры (г = -0,91* - 0,99**). На традиционной технологии связь снижалась до несущественных значений (г = -0,79).

На вариантах с ресурсосберегающими технологиями наибольшая связь белка в зерне установлена с температурой воздуха (г = 0,90* - 0,93**) и относительной влажностью воздуха в июне (г = -0,96** - 0,97**). На этих же вариантах содержание белка находилось в обратной зависимости от массы зерна с колоса и густоты стеблестоя (г = -0,91* - 0,98**).

Обеспечивая одинаковую продуктивность и качество зерна, ресурсосберегающие технологии способствовали большей эффективности изучае-

мого севооборота по сравнению с традиционной технологией (табл. 2).

2. Экономическая эффективность возделывания полевых культур при разных технологиях на 1 га севооборотной площади (2000 -2010 гг.).

Показатель Традиционная технология Ресурсосберегающая технология

с прямым посевом с минимальной обработкой

Стоимость продукции, руб. 4214,3 4195,2 4244,9

Производственные затраты, руб. 3475,0 2975,1 3112,3

Условный чистый доход, руб. 739,3 1220,1 1132,6

Уровень рентабельности, % 21,3 41,0 36,4

Минимальные производственные затраты составили 2975,1 руб/га при прямом посеве яровых зерновых, что на 137,2 руб/га (4,6%) меньше значений, полученных при технологии с постоянной мелкой обработкой в севообороте и на 499,9 руб/га (16,8%) меньше, чем в контроле. Это способствовало получению наибольшего условного чистого дохода 1220,1 руб/га и уровня рентабельности 41,0%.

Полученный в среднем за годы исследования при применении технологий нового поколения уровень рентабельности 36,4 - 41,0% позволяет вести расширенное зерновое производство.

Выводы. Результаты проведённого исследования показали, что применение современных технологий возделывания с прямым посевом и мелкой обработкой почвы по сравнению с традиционной технологией не приводит к снижению урожайности зерновых, продуктивности севооборота и не ухудшает физических и технологических свойств зерна. Отмечен высокий экономический эффект от технологии с прямым посевом при использовании для прямого посева комбинированного посевного агрегата ООО «Сызраньсельмаш» - АУП -18.05.

На основании проведённого исследования предлагаются ресурсосберегающие технологии. Основные элементы технологии возделывания озимой пшеницы без осенней обработки почвы включают:

- размещение посевов по чистым ранним парам в зернопаровых и зернопаропропашных севооборотах короткой ротации (4 - 6 полей);

- весенне-летний уход за парами с использованием нового поколения комбинированных почвообрабатывающих агрегатов (ОПО-4,25 и ОПО-8,5 и др.);

- посев по необработанным с осени полям с использованием при многолетнем типе засорённости в осенний период гербицидов сплошного действия или баковых смесей гербицидов нового поколения;

- посев агрегатами АУП-18.05, АУП-18.07 с одновременным внесением в рядки при посеве стартовых доз удобрений, применение подкормок;

- интегрированная защита растений с использованием препаратов нового поколения против сорняков, болезней и вредителей с учётом ЭПВ;

- посев адаптивными сортами (Безенчукская 380, Малахит, Светоч и др.);

- прямое комбайнирование с измельчением соломы, в качестве удобрений.

Новая технология возделывания яровых зерновых включает:

- размещение посевов на высокоокультуренных землях после озимых, пропашных культур и яровой пшеницы в зернопаровых и зернопаропропашных севооборотах короткой ротации;

- стартовые дозы азотных удобрений и сложных гранулированных удобрений при посевном и локально-ленточном внесении;

- интегрированную систему защиты растений от сорняков, болезней и вредителей с использованием нового поколения эффективных препаратов;

- посев специальными комбинированными агрегатами (АУП-18.05, и АУП-18.07 и др.);

- использование при посеве адаптивных к новым технологиям сортов (яровая мягкая пшеница Тулай-ковская 10; 100; 108; ячмень Беркут и Орлан и др.);

- уборка прямым комбинированием с использованием измельчённой соломы в качестве удобрений.

Литература

1. Жученко А.А. Проблемы ресурсосбережения в процессах интенсификации сельскохозяйственного производства // Проблемы адаптивной интенсификации земледелия в Среднем Поволжье: сб. науч. тр.: (посвящ. 135-летию со дня рождения Н.М. Тулайкова / ГНУ Самарский НИИСХ. Самара: СамНЦ РАН, 2012. С. 8 - 33.

2. Казаков, Г.И., Милюткин В.А. Экологизация и энергосбережение в земледелии Среднего Поволжья: монография. Самара: РИЦ СГСХА, 2010. 245 с.

3. Власенко А.Н., Власенко Н.Г., Коротких Н.А. Проблемы и перспективы разработки и освоения технологии No-till на чернозёмах лесостепи Западной Сибири // Достижения науки и техники АПК. 2013. № 9. С. 16 - 19.

4 Концепция формирования современных ресурсосберегающих комплексов возделывания зерновых культур в Среднем Поволжье / науч. ред., сост. В.А. Корчагин. 2-е изд., перераб. и доп. Самара, 2008. 88с.

5. Кроветто К. Прямой посев (No-till). Самара, 2010. 206 с.

6. Петрова Л.Н. Система обработки почвы в адаптивно-ландшафтном земледелии засушливых районов юга России // Региональное природопользование и сельскохозяйственное производство в южных регионах Российской Федерации: матер. науч.-практич. конф. М., 2003. С. 18 — 35.

7. Дубачинская Н.Н. Роль системы земледелия в экономическом росте АПК // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2006. № 2. С. 86 — 87.

8. Ерофеев С.Е. Технология возделывания яровой пшеницы на чернозёме выщелоченном, адаптированная к условиям Ульяновской области // Пути решения проблем повышения адаптивности, продуктивности и качества зерновых и кормовых культур: матер. междунар. науч.-практич. конф., посвящ. 100-летию Самарского НИИСХ и 70-летию Поволжского НИИСС. Самара, 2003. С. 123 — 124.

9. Огарёв В.Ф. Поле и урожай. Саратов: Приволж. кн. изд-во; Пензен. отд-ние, 1990. 256 с.

10. Храмцов И.Ф. Ресурсосберегающие технологии зерновых культур на равнинных агроландшафтах Западной Сибири // Ресурсосберегающие технологии земледелия: сб. докл. Междунар. науч.-практич. конф. Курск, 2005. С.357 — 361.

11. Кривобочек В.Г. Новые сорта яровой пшеницы для инновационных технологий // Нива Поволжья. 2014. № 3. С. 20 — 26.

Вегетационный индекс NDVI в оценке зерновых культур опытных полей Пермского НИИСХ

Д.С. Фомин, к.с.-х.н., А.Н. Чащин, к.б.н., ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ

Ежегодно в России на территории не только Черноземья, но и Предуралья ведущие сельскохозяйственные предприятия, агрохолдинги всё больше внедряют элементы точного земледелия в свой производственный процесс [1]. Значительную роль при этом имеют наблюдения за состоянием посевов в течение вегетационного периода по аэрофотоснимкам или космоснимкам. Получаемые в результате обработки таких снимков спектральные индексы достоверно отражают состояние посевов на полях хозяйства. Наиболее достоверным и распространённым спектральным индексом является NDVI (normalized difference vegetation index) - нормализованный разностный вегетационный индекс [2 - 4]. Исследования возможности оценки по вегетационному индексу (ВИ) NDVI состояния посевов, а также показателей, характеризующих растения, активно ведутся за рубежом, в центральных районах России [5, 11, 12]. На территории Пермского края исследования

информативности КБУ1 выполняются в основном при оценке лесных ресурсов [6], а работ по КБУ1 возделываемых сельскохозяйственных культур крайне мало [7, 8]. Использование спутниковых данных в растениеводстве является актуальным и инновационным направлением развития аграрной науки в Среднем Предуралье. Исследования возможностей спутниковых данных именно на примере опытных полей Пермского НИИСХ позволят выявить взаимосвязь КБУ1 не только с урожайностью, но и с рядом качественных показателей (содержание хлорофилла, белка в растениях и т.д.), а также условий проводимых опытов.

Цель настоящего исследования - оценить посевы зерновых на опытных полях Пермского НИИСХ ПФИЦ УрО РАН по вегетационному индексу КБУ1.

Материал и методы исследования. Исследовали поля на территории Пермского НИИСХ в 2016 году. Всего было изучено 24 поля. Произрастающими зерновыми культурами в 2016 г. являлись: ячмень (сорт Родник Прикамья), озимая рожь (сорт Фаленская 4), яровая пшеница (сорта Горноуральская, Баженка), овёс (сорт Стайер).