Эффективность приёмов ресурсосбережения при возделывании озимой пшеницы на склонах чернозёмов обыкновенных Ростовской области

Эффективность приёмов ресурсосбережения при возделывании озимой пшеницы на склонах чернозёмов обыкновенных Ростовской области

И.Н. Ильинская, д.с.-х.н., ФГБНУ Донской зональный НИИСХ

В условиях нарастающего дефицита увлажнения территории на юге России, включая Ростовскую область, повторяемости засух, неравномерности распределения атмосферных осадков в течение года возрастает роль озимой пшеницы, как наиболее адаптивной и стратегической культуры, имеющей большой удельный вес в обеспечении продовольственной безопасности страны. Исходя из этого в период до 2020 г. площади посева озимой пшеницы, способной эффективно использовать накопленные весенние влагозапасы, возрастут в области до 2,4 млн га, что повышает актуальность исследований по разработке эффективных и ресурсосберегающих технологий её возделывания [1].

Ресурсосбережение должно способствовать экономии материальных и природных ресурсов, более полному и эффективному их использованию. Понимая актуальность и необходимость разработки ресурсосберегающих технологий, многие учёные вели исследования в этом направлении, занимаясь разработкой энерго- и ресурсосберегающих технологий выращивания озимой пшеницы на основе оптимизации структуры севооборотов, норм удобрений, основной обработки почвы, систем защиты растений в условиях Ростовской области, Краснодарского и Ставропольского краёв, Поволжья [2—7].

Однако вопросы агротехнологий возделывания озимой пшеницы, в частности системы обработки почвы, обеспечивающей влагосбережение и защиту почв от эрозии, нуждаются в совершенствовании, а экспериментальный материал по установлению влияния предшественников, способов основной обработки почвы и системы удобрений озимой пшеницы в условиях эрозионной опасности не всегда увязан с конкретными природными условиями.

На землях с уклоном более 1° ввиду повышенной эрозионной опасности рекомендуется применять ресурсосберегающую технологию, которая должна быть природоохранной и в то же время эффективной.

Использование ресурсосберегающих технологий должно вестись с учётом определённых принципов. Технологии должны быть адаптированы к конкретным почвенно-климатическим условиям и иметь тенденцию к снижению материальных затрат. Кроме того, все основные элементы технологии должны быть дифференцированы в зависимости от предшественника, типа почв, элементов рельефа, конструкции севооборота, уровня питания [8].

Материал и методы исследования. В исследовании по разработке элементов ресурсосберегающей

агротехнологии на эрозионно опасных склонах чернозёмов обыкновенных приазовской зоны Ростовской области изучали озимую пшеницу (интенсивный сорт Авеста) в системе контурно-полосной организации территории. Озимая пшеница представлена в системе севооборотов после разных предшественников (чистый пар, горох, кукуруза на силос, озимая пшеница) на склонах крутизной до 3,5—4°.

В исследовании применяли следующие варианты обработки почвы в севооборотах: чизельную и отвальную вспашку, комбинированную, поверхностную. Все изучаемые способы обработки почвы проводили под предшествующую культуру или пар, непосредственно под культуру проводили поверхностную обработку.

Чизельная обработка осуществлялась чизель-ным плугом ПЧ-2,5 как основная обработка на глубину 27—30 см в паровом поле, предпосевная обработка — под яровые культуры и озимую пшеницу. Отвальную обработку (отвальную вспашку) вели под паровое поле на глубину 27—30 см. Под посев озимых после непаровых предшественников проводили дискование на глубину 7—8 (до 10) см дискатором любой модификации или тяжёлыми дисками.

Комбинированную обработку проводили комбинированным почвообрабатывающим агрегатом АКВ-4; глубина обработки на паровом поле составляла 14—15 см, под озимые после непаровых предшественников и уход за парами — 8—10 см. Поверхностную (дискование) — осуществляли дискаторами любых модификаций или тяжёлыми дисковыми орудиями. В паровых полях основная обработка заключалась в дисковании на максимально возможную глубину (до 18 см), на 7—8 см под озимую пшеницу после непаровых предшественников.

Нормы удобрений были различны в зависимости от предшественника и принятого варианта: по пару — N40 и N90, после гороха — N90 и N150P20K30, после озимой пшеницы — N90P50Kg0 и N180P40K90, после кукурузы на силос — N90P70Kg0 и N150P90K120 кг/га д.в. При этом первый фон отражает норму удобрений, рекомендованную в зоне, а второй — повышенную норму.

При проведении исследования использовали общепринятую методику Б.А. Доспехова (1979) и программу статистической обработки данных Excel. Эколого-экономическая оценка систем земледелия проведена по методике Е.В. Полуэктова [9, 10].

Формирование урожайности озимой пшеницы в годы исследования в значительной мере зависело от сложившихся метеорологических условий и

влияющих факторов — способов обработки почвы и фона питания.

Так, если в 2012 и в 2014 гг. за вегетацию озимой пшеницы выпало 233 и 268 мм осадков, то в 2013 г. их было вдвое меньше. Соответственно сумма температур составляла 2550; 2398 и 3461°С (табл. 1).

При этом гидротермический коэффициент по Г.Т. Селянинову составил по годам 0,91; 0,49 и 1,1 при среднемноголетнем значении 1,03, что характеризует вегетационные периоды 2012 и 2013 гг. как средние по степени тепловлагообеспеченности, а 2013 г. как сухой.

Такие колебания условий влагообеспеченности в совокупности с изучаемыми приёмами отразились на уровне урожайности.

Результаты исследования. Урожайность озимой пшеницы изменялась под влиянием изучаемых факторов (табл. 2).

При отвальной и чизельной основных обработках как на рекомендованном для зоны, так и на повышенном фоне минерального питания урожайность различалась незначительно: от 34,3—34,5 ц/га по предшественнику озимая пшеница до 55,5—55,6 ц/га по предшественнику пар. После непаровых предшественников (горох и кукуруза на силос) отмечалось снижение урожайности на 20—55%. С повышением уровня питания влияние других факторов ослабевает, при этом урожайность изменялась в пределах 10—40%. Из изучаемых предшественников наибольшую урожайность формировал

чистый пар (60,7 ц/га), затем горох (56,0 ц/га), кукуруза на силос (41,1 ц/га) и озимая пшеница (39,3 ц/га).

Выявлено, что способы основной обработки в слабой степени влияли на урожайность озимой пшеницы, изменяя её в пределах 2,8—3,5% на фоне других факторов. Значимые различия в величине урожайности отмечены лишь между мелкими (поверхностная и комбинированная) и глубокими (отвальная, чизельная) способами обработки. Чизельная обработка почвы показала лучшие результаты после предшественников пар и кукуруза на силос, а отвальная обработка — после гороха и озимой пшеницы.

Установлено, что удобрения в значительной степени влияли на урожайность озимой пшеницы, особенно по непаровым предшественникам. Так, если урожайность зерна озимой пшеницы при возделывании после пара при отвальной основной обработке на зональном фоне удобрений составляла 55,5 ц/га, то на повышенном она возросла на 9,4%. После гороха прибавка урожайности составляла 21,7—36,3%, а после озимой пшеницы и кукурузы на силос урожайность зерна повысилась более чем вдвое.

В результате анализа полученных данных установлено, что на урожайность озимой пшеницы в севообороте из трёх факторов в порядке убывания влияют следующие: уровень питания, предшественник, обработка почвы.

1. Условия тепловлагообеспеченности вегетационного периода озимой пшеницы за 2012—2014 гг.

Год Сумма осадков, мм Сумма температур, °С ГТК

за год среднемноголетний

2012 233 2550 0,91 1,03

2013 131 3461 0,49 1,03

2014 268 2398 1,1 1,03

Способ основной Фон минерального питания

обработки почвы зональный повышенный

чизельная 55,6 60,4

Озимая пшеница комбинированная 52,9 59,7

после пара поверхностная 50,6 59,1

отвальная 55,5 60,7

чизельная 34,5 39,7

Озимая пшеница комбинированная 33,4 38,4

после озимой пшеницы поверхностная 33,9 37,4

отвальная 34,3 39,3

Озимая пшеница чизельная 47,9 56,5

после гороха отвальная 50,0 56,0

чизельная 34,9 41,9

Озимая пшеница комбинированная 33,9 39,8

после кукурузы поверхностная 33,9 39,0

отвальная 34,7 41,1

НСР05 для фактора предшественника 1,19 ц/га, для фактора обработки почвы 1,14 ц/га, для фактора удобрений 0,99 ц/га

Примечание: ГТК рассчитан для части вегетационного периода со среднесуточной температурой воздуха выше + 10°С

2. Урожайность озимой пшеницы в зависимости от предшественника, способа обработки почвы и фона питания, ц/га

В ресурсосберегающих технологиях основным звеном экономии является основная обработка почвы, позволяющая снизить затраты труда, удобрений и энергоресурсов до 25—30%. Оценка экономического эффекта от применения обработок на эрозионно опасных склонах проводилась с учётом экономии ресурсов на основную обработку почвы и дизельное топливо.

Согласно расчётам, экономия затрат в стоимостном выражении на обработку почвы по ресурсосберегающей технологии имеет место только при возделывании озимой пшеницы по пару и составляет 33,7%, в то же время обработка парового поля требует дополнительных средств на 29,8% больше по сравнению с непаровыми (табл. 3).

Ресурсосберегающая роль почвозащитной обработки почвы (чизельная, комбинированная) ярко выражена при сравнении расхода дизельного топлива на 1 га севооборотной площади в зависимости от технологии обработки почвы (табл. 4).

Наибольшая экономия топлива при переходе с традиционной на ресурсосберегающую технологию обработки почвы (53 %) отмечена при возделывании озимой пшеницы после озимой пшеницы, однако

наименьший расход дизельного топлива выявлен при возделывании её после чистого пара (3,7 л/га), что почти в 3,0—3,9 раза меньше, чем после непаровых предшественников.

Результаты оценки эколого-экономической эффективности возделывания озимой пшеницы после различных предшественников при чизельной обработке почвы на повышеном фоне удобрений в севообороте представлены в таблице 5, где прямые затраты показаны в совокупности с затратами на возмещение ущерба от водной эрозии в пересчёте на удобрения (2,5 тыс. руб/га) и ущерба от недобора урожая (7,2 тыс. руб/га).

Прямые затраты на возделывание озимой пшеницы после различных предшественников варьировали в пределах от 8,8 тыс. руб. после пара до 18,9 тыс. руб. после озимой пшеницы. В сумме прямые затраты с учётом затрат на компенсацию годового ущерба от водной эрозии и затрат, связанных с недобором урожая, составляли 18,05—28,15 тыс. руб. с меньшими значениями по пару.

Стоимость произведённой продукции считалась из расчёта 11 тыс. руб. за 1 т и составляла 43,67—66,44 тыс. руб. Наименьшая себестоимость 1 т зерна получена после предшественника пар

3. Экономия затрат в стоимостном выражении на обработку почвы при традиционной и ресурсосберегающей технологии [3]

Культура Технология обработки почвы Экономия ресурсов,%

традиционная, отвальная, руб/га ресурсосберегающая, руб/га

Озимая пшеница по пару 1112 738 33,7

Озимая пшеница после озимой пшеницы 518 518 0

Озимая пшеница после гороха 518 518 0

Озимая пшеница после кукурузы на силос 518 518 0

4. Расход дизельного топлива на 1 га севооборотной площади для типового севооборота при разных обработках почвы на чернозёмах обыкновенных [3]

Культура Технология обработки почвы Экономия топлива, %

традиционная, отвальная, л/га ресурсосберегающая, л/га

Озимая пшеница после пара 4,1 3,7 9,8

Озимая пшеница после озимой пшеницы 28,7 13,5 53,0

Озимая пшеница после гороха 12,6 11,0 12,7

Озимая пшеница после кукурузы на силос 12,6 11,0 12,7

5. Эколого-экономическая эффективность возделывания озимой пшеницы на склоне после различных предшественников при чизельной обработке почвы на повышенном фоне удобрений

Показатель Предшественник

пар горох кукуруза озимая пшеница

Прямые затраты, тыс. руб/га 8,8 16,3 16,6 18,9

Совокупные прямые затраты, тыс. руб/га 18,05 25,55 25,85 28,15

Урожайность озимой пшеницы, ц/га 60,4 56,5 41,9 39,7

Себестоимость 1 т продукции, тыс. руб. 2,99 4,52 6,16 7,09

Стоимость произведённой продукции, тыс. руб. 66,44 62,15 46,09 43,67

Условный чистый доход, тыс. руб/га 48,39 36,60 20,24 15,52

Рентабельность, % 268 143 78,3 55,1

Окупаемость затрат урожаем, руб. 3,68 2,43 1,78 1,55

(2,99 руб.), что было на 33,8—57,8% меньше, чем после непаровых предшественников. Наибольший условный чистый доход также был отмечен после предшественника пар и составлял 48,39 тыс. руб., что было в 1,3—3,1 раза больше, чем после других предшественников.

Та же тенденция наблюдалась и в отношении рентабельности, составив после пара 268%, 143% после гороха, 78,3% после кукурузы и 55,1% после озимой пшеницы. При оценке экономической эффективности технологии важным экономическим показателем является окупаемость произведённых затрат урожаем в стоимостном выражении, по максимальным значениям которого (3,68 руб. на рубль затрат) преимущество имеет предшественник пар, а из непаровых — горох с окупаемостью затрат 2,43 руб.

Выводы. Применение чизельной основной обработки почвы в системе контурно-полосной организации территории на эрозионно опасном склоне при возделывании озимой пшеницы после пара на повышенном фоне минерального питания обеспечивает наилучшие экономические показатели.

Экономия затрат на обработку почвы в стоимостном выражении имела место только при возделывании озимой пшеницы по пару и составляла 33,7%. Наименьший расход дизельного топлива выявлен при возделывании озимой пшеницы после чистого пара (3,7 л/га), что было почти в

3,0—3,9 раза меньше, чем после непаровых предшественников.

Литература

1. Зональные системы земледелия Ростовской области (на период 2013-2020 гг.). Ч. 1. Ростов-на-Дону, 2012. 295 с.

2. Захаров В.Т. Разработка энерго- и ресурсосберегающих технологий выращивания озимой пшеницы на основе оптимизации норм удобрения, систем защиты растений и основной обработки почвы в центральной зоне Краснодарского края // Научный журнал КубГАУ. 2007. № 25.

3. Листопадов И.Н., Игнатьев Д.С., Гаевая Э.А. и др. Ресурсосберегающие способы обработки почвы на эрозионно опасных склонах прибалочных агроландшафтов: рекомендации. Рассвет: ГНУ ДЗНИИСХ, 2009. 15 с.

4. Гаевая Э.А. Баланс питательных веществ в севооборотах, расположенных на эрозионно опасных склонах Ростовской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 2 (52). С. 21-23.

5. Пупонин А.И. Ресурсосберегающие технологии обработки почвы в адаптивном земледелии / Рос. гос. аграр. ун-т -МСХА им. К.А. Тимирязева. М.: Изд-во МСХа им. К.А. Тимирязева, 2010. С. 13-28.

6. Романенко А.А., Кильдюшкин В.М., Солдатенко А.Г. Эффективность различных технологий возделывания озимой пшеницы и кукурузы на зерно // Земледелие. 2013. № 5. С. 32-34.

7. Грабовец А.И., Зинченко В.Е., Бирюков К.Н. и др. Технология возделывания озимых пшениц и тритикале на Дону в условиях нарастания засух / ФГБНУ «ДЗНИИСХ». Рассвет: ООО «Изд-во «Юг», 2015. 140 с.

8. Научные основы формирования ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур в ландшафтном земледелии / Г.Н. Черкасов, И.Г. Пыхтин, А.Г. Рожков и др. // ГНУ ВНИИЗ и ЗПЭ. Курск: ПБОЮЛ Киселева, 2004. 35 с.

9. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). Изд. 4-е перераб. и доп. М.: Колос, 1979. 416 с.

10. Полуэктов Е.В., Техина М.В., Техин И.И. Эколого-экономическая оценка систем земледелия с комплексом противоэрозионных мероприятий. Метод. указ. для дипл. проект. Новочеркасск: Изд-во НГМА, 2002. 48 с.

Новые высокопродуктивные, зимоморозостойкие сортообразцы озимой мягкой пшеницы

В.И. Ковтун, д.с.-х.н, ФГБНУ Ставропольский НИИСХ

Озимая пшеница — важнейшая зерновая культура России, имеющая стратегическое значение в укреплении продовольственной безопасности России. Она лучше яровой использует биоклиматический потенциал регионов выращивания и обеспечивает гарантированное производство зерна.

Первостепенное значение в увеличении производства зерна имеет использование новейших достижений науки в области селекции, новых сортов и технологий их возделывания [1].

Селекция на увеличение продуктивности представляет одну из самых трудных задач, что связано с необычной сложностью этого признака. Приходится затрачивать огромный труд, чтобы достигнуть значительного повышения уровня урожайности вновь создаваемых сортов [2]. Но вместе с тем внедрение новых, высокопродуктивных сортов пшеницы в комплексе с улучшением агротехники позволило за короткое время увеличить в 2—3 раза

производство зерна в отдельных регионах бывшего СССР [3, 4].

Для получения стабильного урожая озимой пшеницы на юге и востоке России зимоморозо-стойкость является одним из важнейших биологических свойств. Озимая пшеница подвергается здесь неблагоприятному воздействию погоды в зимний и ранневесенний периоды. Она может погибать от низких температур, вымокания, выпре-вания, ледяной корки и других факторов внешней среды [1].

Способность растений переносить неблагоприятные условия зимнего и ранневесеннего периодов называется зимостойкостью в широком смысле. Под морозостойкостью понимается способность растений противостоять длительному воздействию низких температур в зимний период [5].

Установлено, что гибель растений связана с повреждением поверхностного слоя протоплазмы. Замерзающий лёд оказывает не только водоотни-мающее, но и механически коагулирующее действие на коллоидные вещества протоплазмы [6].