Урожайность зерновых колосовых культур в зависимости от различных агротехнологий возделывания в условиях Центрального Черноземья

УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ КОЛОСОВЫХ КУЛЬТУР В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАЗЛИЧНЫХ АГРОТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ

Л.Б. Нитченко

Аннотация. В условиях Центрального Черноземья изучено влияние базовых и интенсивных агротехноло-гий возделывания на урожайность озимой пшеницы и ячменя. Установлено, что для изучаемых культур характерна неустойчивость урожайности по годам и низкая вероятность выхода на запланированный уровень урожайности при возделывании по интенсивным технологиям.

Ключевые слова: базовая технология, интенсивная технология, урожайность, озимая пшеница, ячмень.

В практике сельскохозяйственного производства широкое распространение получили экстенсивные, базовые (нормальные) и интенсивные технологии возделывания зерновых культур. От правильного выбора уровня интенсификации сильно зависит эффективность технологий.

Для экстенсивных технологий характерно полное исключение минеральных удобрений и химических средств защиты растений от сорняков, болезней и вредителей, сокращённое количество технологических приёмов. Основными факторами формирования урожая в этих технологиях выступают природные ресурсы (условия погоды, плодородие почвы и биологический потенциал возделываемой культуры). В благоприятные по условиям погоды годы и при качественном проведении агротехнологических приёмов, экстенсивные технологии могут обеспечить на чернозёмных почвах урожайность озимой пшеницы - 1,8-4,0 т/га, ячменя -1,5-3,2 т/га. Однако, без внесения минеральных удобрений, в этих технологиях неизбежно снижение потенциального плодородия почвы, резкое падение урожайности сельскохозяйственных культур на почвах с низким эффективным плодородием почвы в неблагоприятные по погодным условиям годы. Поэтому экстенсивные технологии отличаются высоким варьированием урожайности по годам, неустойчивостью производства продукции и, как следствие, низкой рентабельностью.

Базовые (нормальные) технологии основаны на использовании как традиционных, так и ресурсосберегающих способов основной обработки почвы, в том числе и прямого посева сельскохозяйственных культур. В базовых технологиях управление продукционным процессом растений осуществляется в режиме ограниченного ввода средств интенсификации: минеральных удобрений, средств защиты растений от болезней и вредителей, мелиорантов. Средняя норма внесения минеральных удобрений, как главного ресурса управления продукционным процессом, в базовых технологиях составляет 70-80 кг д.в./га. Базовые технологии способствуют поддержанию плодородия почвы на исходном уровне и высокую вероятность выхода на запланированный уровень урожайности. Они более устойчивы по урожайности по годам и способны обеспечить урожайность зерновых культур в среднем 3,5 - 4,0 т/га.

Особенностями интенсивных технологий является применение расчётных (на высокий урожай) доз удобрений (при возделывании зерновых культур средняя норма внесения минеральных удобрений составляет 150 кг д.в. на гектар), дробное их внесение по результатам растительной диагностики в период вегетации растений; тесно увязанная с фазами органогенеза растений химическая защита от сорняков, болезней и вредителей; использование ретардантов роста, оставление технологической колеи, измельчение и разбрасывание по полю побочной продукции во время уборки урожая. В

интенсивных технологиях используются различные способы обработок почвы - от традиционных отвальных до минимальных и нулевых, которые оптимизируются в применяемых севооборотах. Для интенсивных технологий целесообразны сорта с высоким генетическим потенциалом, способные использовать большое количество питательных веществ. Потенциал средней урожайности зерновых колосовых культур при возделывании по этим технологиям составляет более 50 ц/га. Однако, широкое применение интенсивных технологий вызывает много вопросов, связанных с ухудшением экологической обстановки, снижением качества продукции, падением цены на выращенную продукцию, нехваткой машин для сушки зерна.

Стабильность урожаев сельскохозяйственных культур может быть обусловлена новыми современными технологиями, которые пришли в последние годы на российские поля.

Отличительная особенность новых технологий при возделывании сельскохозяйственных культур состоит в освоении методов управления продукционным процессом в период вегетации и созревания растений. Этому циклу сельскохозяйственного производства пока не уделяется должного внимания и, как следствие, не удается обеспечить высокий конкурентный уровень продуктивности растений. Наукой, передовой отечественной практикой и функционированием зарубежного сельского хозяйства доказано, что именно в этом процессе содержится основная масса инноваций: от использования космомониторинга и геоинформационных систем до мониторинга посевов в режиме on-line. Даже при более простых методах управления продукционным процессом без высоких затрат и при имеющихся инструментах (техника, средства химизации, сорта и т.д.) возможно кратно поднять эффективность использования энергетических, материально-технических, биологических и финансовых ресурсов [ 2 ].

В научных исследованиях изучению различных типов агротехнологий возделывания сельскохозяйственных культур уделяется много внимания. Однако ресурсное обеспечение, условия наиболее эффективного применения и возможный потенциал этих технологий достаточно полно не обоснованы. Поэтому дальнейшее изучение и совершенствование различных типов агро-технологий возделывания сельскохозяйственных культур вполне актуально.

Исследования проводились в условиях Центрально-Чернозёмной зоны на территории Курской области в научно-производственном опыте ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии (Курская область, Медвенский район, п. Панино), заложенном в 2002 г. Опыт раскрыт в пространстве и во времени.

Почва опытного участка - чернозём типичный среднесуглинистый среднегумусный. В начале закладки опыта (2002 г.) характеристики пахотного слоя почвы имели следующие показатели: содержание гумуса 5,8 %, рН солевая - 5,6, Нг - 4,1 мг-экв. на 100 г почвы, содержание щёлочногидролизуемого азота - 20,50 мг/Ш0г, подвижного фосфора - 13,0 мг/100 г, обменного калия - 12,0 мг /100 г почвы.

Объектом исследования являлись базовые (нормальные) и интенсивные типы агротехнологий возделывания озимой пшеницы и ячменя (с 2003 по 2013 гг.).

Схема опыта представлена следующим севооборотом: пар (чёрный - в нормальной технологии и сиде-ральный - в интенсивной) - озимая пшеница - сахарная свекла - гречиха - ячмень. Размер посевных делянок

данных технологий - 21,6 х 250 м. Основная обработка почвы - вспашка на глубину 20-22 см. В чёрном пару вносили минеральные удобрения в дозе Р30К30 кг д.в./га, в сидеральном пару - Рв0К60 кг д.в./га +30,3 т/га зелёной массы гороха, под озимую пшеницу - N20 кг д.в./га - в базовой технологии и N40 кг д.в/га - в интенсивной технологии, под ячмень - N15 Р40К40 кг д.в./га - в базовой технологии и Р60К60 кг д.в/га - в интенсивной технологии. В базовой технологии применяли гербициды, в интенсивной - ретарданты роста, гербициды и фунгициды в рекомендуемых дозах. Наблюдения и анализы проводили по общепринятым методикам. Учёт урожая озимой пшеницы и ячменя проводили методом сплошной уборки учётной площади.

Агрометеорологические условия возделывания озимой пшеницы с сентября по август (сельскохозяйственный год) во все годы исследований (с 2003 по 2013 гг.) можно характеризовать как достаточно увлажнённые (ГТК = 1,3-1,6) или избыточно увлажнённые (ГТК >1,6), кроме 2010 года (ГТК=1,26 - недостаточно увлажнённые); в период весенне-летней вегетации озимой пшеницы и ячменя с апреля по июль - как недостаточно увлажнённые (2003, 2005, 2008, 2009 гг., ГТК = 1,30; 1,12; 1,25; 1,07 соответственно); - избыточно увлажнённые (2004 г., ГТК = 1,91); - засушливые (2006, 2007, 2011, 2012, 2013 гг., ГТК = 0,75; 1,00; 1,00; 0,86; 0,79 соответственно); - очень засушливые (2010 г., ГТК = 0,41).

Урожайность сельскохозяйственных культур является интегрированным показателем оценки изучаемых факторов. В большинстве случаев, как показывают полученные данные, рост урожайности зерновых культур происходит за счёт количества продуктивных стеблей, числа зёрен в колосе и массы 1000 зёрен. Также велико и влияние исследуемых факторов на агрохимические свойства почвы и фитосанитарное состояние посевов, что не может не сказаться на урожайности сельскохозяйственных культур.

Обоснованными нормативами получения урожая зерновых колосовых культур, возделываемых по базовым технологиям, в ЦЧР в благоприятных условиях, является 3,5-4,0 т/га, по интенсивным технологиям -5,0-5,5 т/га. Эффективность таких технологий может быть реализована только при строгом соблюдении всех составляющих технологических приёмов. К числу существенных недостатков интенсивных технологий можно отнести низкую вероятность выхода на запланированный уровень урожая. Объясняется это сильным влиянием условий погоды, способствующих изрежи-ванию или вымерзанию озимых, полеганию посевов, а также несвоевременностью и иногда даже невозможностью обеспечить поддержание всех факторов формирования урожая в оптимуме [ 1 ].

Анализ полученных в наших исследованиях данных показал, что урожайность озимой пшеницы (рисунок 1), возделываемой по базовой технологии в среднем за 2003-2013 гг. составила - 3,62 т/га, по интенсивной -4,09 т/га. Самая низкая урожайность озимой пшеницы получена в засушливом 2010 году по базовой технологии - 1,29 т/га, по интенсивной технологии - в 2006 году -2,25 т/га и в 2010 году - 2,42 т/га. Самая высокая её урожайность была в 2005 г. (по базовой - 4,08; по интенсивной - 5,38 т/га) и в 2012 годах (по базовой -4,60; по интенсивной - 5,80 т/га). Коэффициент вариации урожайности озимой пшеницы по годам, возделываемой по базовой технологии, составил 33,4 %, возделываемой по интенсивной технологии - 27,4 %, то есть варьирование урожайности по изучаемым технологиям по годам значительное.

Рисунок 1 - Урожайность озимой пшеницы в зависимости от применяемых агротехнологий в различные годы исследований

Достижение планируемой урожайности озимой пшеницы, возделываемой по интенсивной технологии (5,0-5,5 т/га), оказалось возможным в 2005, 2008 и 2012 годах, то есть в 27,3 % случаев; по базовой технологии (3,5-4,0 т/га) - в 54,5 % случаев. В остальные годы, в значительной степени из-за влияния погодных условий, планируемый уровень урожайности не был достигнут.

Урожайность ячменя (рисунок 2), возделываемого по базовой технологии в среднем за 2003-2013 гг. составила - 3,32 т/га, по интенсивной - 3,88 т/га. Прибавка по интенсивной технологии составила 0,56 т/га. Коэффициент вариации урожайности ячменя по годам, возделываемого по базовой технологии, составил 24,2 % (варьирование значительное), возделываемого по интенсивной технологии - 17,3 % (варьирование среднее).

Рисунок 2 - Урожайность ячменя в зависимости от применяемых агротехнологий в различные годы исследований

Достижение предполагаемой урожайности ячменя, возделываемого по интенсивной технологии (5,0-5,5 т/га), оказалось возможным только в 2003 году (в 9,1 % случаев); по базовой технологии (3,5-4,0 т/га) - в 45,4 % случаев.

Проведенная экономическая оценка исследуемых агротехнологий (таблица 1) показала, что потенциал интенсивных и базовых агротехнологий достаточен для рентабельного производства, обеспечивая получение прибыли в среднем, в размере у озимой пшеницы - 11,6-11,7 тысяч рублей с гектара, ячменя -6,3-6,9 тысяч рублей с гектара. По соотношению полученной прибыли и затрат наиболее рентабельной является базовая технология возделывания как озимой пшеницы, так и ячменя.

Таблица 1 - Результаты экономической оценки исследуемых аг

ротехнологий

Культура

Технологии

Средняя урожайность, т /га

Общие затраты,

руб-

Себестоимость 1 ц продукции, руб.

Прибыль, руб. / га

Рентабельность, %

Озимая пшеница Базовая 3,62 17222,00 475,75 11738,00 68,2

Интенсивная 4,09 21109,10 516,11 11610,90 55,0

Ячмень Базовая 3,32 12944,32 389,89 6975,68 53,9

Интенсивная 3,88 16981,18 437,66 6298,82 37,1

Таким образом, в условиях Центрального Черноземья эффективно могут использоваться различные по интенсивности агротехнологии возделывания озимой пшеницы и ячменя при наличии необходимого ресурса как антропогенного, так и природного происхождения и при строгом соблюдении всех составляющих технологических приёмов.

Базовые (нормальные) технологии более устойчивы по урожайности по годам. Достижение планируемого уровня урожайности озимой пшеницы, возделываемой по базовой технологии (3,5-4,0 т/га) оказалось возможным в 54,5 % случаев, ячменя - в 45,4 % случаев. Для базовых технологий характерна более низкая себестоимость выращенной продукции и более высокая рентабельность её производства.

Технологии интенсивного типа отличаются менее устойчивой урожайностью по годам. Достижение планируемого уровня урожайности озимой пшеницы, возделываемой по интенсивной технологии (5,0-5,5 т/га) оказалось возможным в 27,3 % случаев, ячменя - только в 9,1 % случаев. Обоснованные нормативы урожайности в остальных случаях не были достигнуты, в значительной степени, из-за влияния погодных условий (изреживание посевов озимой пшеницы во время перезимовки, полегание посевов). Интенсивные технологии обладают более низкой экономической эффективностью, по сравнению с базовыми технологиями, из-за небольшой разницы в урожайности и более высокими затратами на возделывание сельскохозяйственных культур.

Список использованных источников

1 Гостев А.В. Эффективность технологий различного уровня интенсивности при возделывании озимой пшеницы и ячменя на типичном чернозёме Центрального Черноземья: автореферат на соиск. уч. степ. канд. с.-х. наук. - Курск, 2009. - 24 с.

2 Стратегия машинно-технологической модернизации сельского хозяйства России на период до 2020 года/ В.И. Фи-синин, Ю. Ф. Лачуга, А. А. Жученко и др. - М.: ФГНУ «Ро-синформагротех», 2009. - 80 с.

Информация об авторе

Нитченко Людмила Борисовна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник ГНУ ВНИИЗиЗПЭ.