Совершенствование севооборотов за счёт подбора культур по пару в степной зоне Южного Урала

Совершенствование севооборотов за счёт подбора культур по пару в степной зоне Южного Урала

А.В. Кислов, д.с.-х.н, профессор, В.Н. Диденко, к.с.-х.н, А.В. Кащеев, к.с.-х.н., Н.В. Грекова, аспирантка, Оренбургский ГАУ

Важную роль в повышении культуры земледелия, устойчивости растениеводства и сохранении плодородия почвы играет севооборот. В степной зоне наиболее эффективными показали себя 5—6-польные севообороты с чистым паром, за

ротацию которых сохраняется положительное влияние пара на фитосанитарное состояние [1, 2].

К сожалению, особенно в степной чернозёмной зоне продолжаются негативные процессы деградации почв, связанные с резким сокращением внесения органических и минеральных удобрений, почти ежегодным изменением структуры посевных площадей в соответствии с конъюнктурой рынка и резким уменьшением площади посева кормо-

вых культур из-за сокращения поголовья скота, упрощением технологий возделывания зерновых культур. Отказ от осенней обработки почвы потребовал более широкого использования химических средств в борьбе с сорняками, вредителями и болезнями.

Положение сельскохозяйственных предприятий усугубляется усиливающимся недостатком трудовых ресурсов, что требует перехода на современную высокопроизводительную технику, приобрести которую без поддержки государства в виде льготного кредитования в условиях участившихся засух почти невозможно.

В связи с этим биологизация и ресурсосбережение становятся важнейшим направлением инновационного развития сельского хозяйства. В Оренбургском ГАУ с 1992 г. ведутся стационарные исследования по совершенствованию севооборотов в биологическом земледелии Южного Урала. За прошедший период в результате изучения семи различных севооборотов установлено количество оставляемой каждой культурой побочной продукции, пожнивных и корневых остатков, содержание в них макроэлементов, рассчитаны уравнения регрессии и соотношения к основному урожаю, позволяющие прогнозировать поступление органического вещества и питательных веществ в почву в севооборотах в зависимости от структуры посевных площадей. Установлены лучшие севообороты по выходу зерна, кормовых единиц и экономической эффективности [3].

Цель исследований четвёртой ротации семи различных севооборотов — найти достойные дополнения озимой пшенице по пару среди более морозоустойчивых культур — озимой тритикале, житницы, озимого рыжика и зернобобовых — сои и гороха, а среди улучшающих фитосанитарное состояние — перспективные масличные и зернобобовые культуры.

Методика исследований. Исследования ведутся в многолетнем опытном стационаре кафедры земледелия по биологизации севооборотов в четвёртой ротации с чистым паром.

Солома всех культур оставляется в поле и заделывается путём вспашки и дискования с последующим посевом яровой пшеницы как индикатора аллелопатического влияния предшественников соответственно сеялками АУП-18.05 с сошником культиваторного типа и DMC-Primera по технологии No-till.

Площадь делянок (полей) составляет 486 м2 (45 х 10,8 м), повторность четырёхкратная в пространстве и трёхкратная во времени. В течение вегетации определяется влажность и запас влаги в метровом слое почвы, строение пахотного слоя, засорённость. Перед уборкой определяются количество растительных остатков и структура урожая по пробным снопам. Уборка и учёт урожая осуществляется комбайном Сампо-500.

Погодные условия были неблагоприятными, особенно для яровых культур. Осенне-зимние запасы влаги по пару в 2012 г. были вполне достаточными для озимых. Благоприятно на них отразились осадки мая и июня. От засухи июля и августа сильно пострадал горох. Соя лучше перенесла летнюю засуху.

В 2013 г. дефицит осадков и превышение температуры выше среднемноголетних значений наблюдались с апреля до 3-й декады июля, поэтому озимые культуры и горох сильно пострадали от засухи. Большое количество осадков второй половины лета положительно повлияло лишь на урожайность сои, но и привело к возрастанию засорённости.

Результаты исследований. Культуры предъявляют различные требования к плотности почвы, но общим является достаточное содержание кислорода в почве для дыхания корней и обеспечения процессов обмена образующихся при дыхании ионов на корневых волосках с ионами водного раствора, составляющего сущность процесса питания растений. При этом злаковые культуры более приспособлены к плотным почвам, чем бобовые и крестоцветные. На уплотнённой почве затрудняется проникновение корней, но зато уменьшаются потери влаги за счёт физического испарения.

Строение пахотного слоя не было ограничивающим фактором формирования урожая. Весной, в начале парования, значение показателя плотности почвы 0—30-сантиметрового слоя находилось на уровне 1,11—1,20 г/см3, увеличиваясь за период парования к посеву озимых до 1,17—1,23 г/см3, пористость аэрации при этом была на уровне 25,5—31,6%, что считается достаточным не только для зерновых, но даже для пропашных культур. После второй зимы плотность почвы достигала равновесных показателей и не превышала в посевах озимых в начале отрастания 1,20—1,23 г/см3, а в посевах бобовых культур по пару за счёт предпосевных культиваций и посева — 1,24—1,27 г/см3. Пористость аэрации при этом в посевах озимых колебалась в пределах 31,0—32,8%, сои — 26,4, гороха — 23,5%.

Оптимизации плотности сложения почвы в пару и в посевах культур по пару, несомненно, способствовало оставление органических остатков не только предшественников пара, но и длительное оставление соломы и другой побочной продукции в пахотном слое в течение предшествующих ротаций севооборотов с 1992 г.

Зональные ресурсы увлажнения являются главным сдерживающим фактором урожайности сельскохозяйственных культур, которая в конечном счёте зависит от степени соответствия биологических особенностей и приспособленности культуры к этим условиям.

Многочисленные данные научно-исследовательских учреждений свидетельствуют о преиму-

ществе чистых паров, особенно чёрных, по увлажнению почвы в период посева озимых и превосходстве их над яровыми, так как они развивают корневую систему уже с осени и проходят фазу кущения за счёт накопленной влаги и лучше переносят весенне-летние засухи [4—6].

Основной обработкой почвы в пару была вспашка, и запасы влаги весной зависели во многом от складывающихся погодных условий. В связи с низкими остаточными запасами влаги после уборки предшественников чёрного пара коэффициент использования осадков первого осенне-зимнего периода был довольно высоким: в 2011 г. - 56,7-70,4%, в 2012 г. - 40,0-65,5% при сумме осадков соответственно 210 и 203 мм.

За летний период парования в 2011 г., несмотря на выпадение 138 мм осадков за период май-август, запасы продуктивной влаги к посеву озимых снижались, т. е. весной, в начале парования, продуктивной влаги было больше, чем перед посевом озимых. В 2012 г. запасы влаги к посеву озимых увеличились и коэффициент использования летних осадков был относительно высоким - 42,5-63,1%, что связано с выпадением их в июне и в третьей декаде августа, непосредственно перед посевом. Коэффициент использования осадков второй зимы был чрезвычайно низким - 9,5-18,6%. В результате озимые более эффективно использовали осадки за 2 года, так как с осени сформировали корневую систему, и вдвое превышали урожайность сои и ещё более гороха.

Чистый пар является эффективным средством в борьбе с многолетними сорняками благодаря 4-5 паровым культивациям и истощению вегетативных органов размножения корнеотпрысковых сорняков после многократных подрезаний, но и численность семян малолетников, по мнению К.Г. Шульмей-стера [5], может снижаться до 50%.

В наших исследованиях в посевах озимых, даже рыжика, благодаря высокой конкурентной

способности, малолетние сорняки отсутствовали, а вследствие паровых обработок и многолетние - как весной, в начале отрастания, так и перед уборкой. В посевах сои при двух предпосевных культивациях единичные щетинники и щирица присутствовали в 2012 г. в количестве 3,3 и 1,3 шт/м2 в фазе полных всходов и 8,6 и 10,8 шт/м2 перед уборкой, а в 2013 г. присутствовали и многолетние 0,7 и 1,2 шт/м2.

Наиболее засорёнными были посевы гороха, где предпосевной культивацией удалось уничтожить всходы яровых ранних сорняков, а поздние появились уже во время вегетации, однако не получили хорошего развития и оставались к уборке примерно на том же уровне.

Таким образом, пар является хорошим средством очищения полей от сорняков, а озимые при хорошем развитии способствуют подавлению всхоов малолетних сорных растений.

Различия в биологических особенностях выращиваемых культур по пару проявились в сложившихся агроэкологических условиях в формировании урожая. Прежде всего сказались условия увлажнения и температура воздуха в критические фазы.

Самую высокую урожайность в 2012 г. показала озимая рожь - 27,5 ц/га, на втором месте была озимая тритикале - 21,6 ц/га. Значительно уступал зерновым озимый рыжик. Соя лучше гороха переносила высокие температуры воздуха в 2012 г.

В 2013 г. получена аналогичная закономерность в величине урожайности культур по пару. Также отмечалось превосходство озимой ржи - 24,1 ц/га, гибриды тритикале и житница по урожайности были равны с озимой пшеницей, уступая ей по качеству зерна - 16,1-16,4 ц/га. Урожайность рыжика осталась на том же уровне, что и в предыдущем году, - 11,8 ц/га, соя превосходила горох, причём у обеих культур наблюдались потери из-за растрескивания бобов.

Эффективность производства различных культур по пару

Показатель Культура

рожь пшеница тритикале житница рыжик горох соя

Урожайность, ц/га - основной - побочной 25,8 18,4 18,9 18,0 11,5 6,8 11,5

Затраты труда на производство основной продукции, чел.-час. на 1 га на 1 ц 4,11 0,16 4,02 0,22 4,03 0,21 4,02 0,22 4,09 0,36 4,04 0,59 4,26 0,37

Затраты на производство основной продукции в расчёте на: 1 ц, руб. 1 га, руб. 216,30 5580,43 298,91 5499,99 291,30 5505,57 305,32 5495,72 382,82 4402,38 894,28 6081,11 500,68 5757,84

Прибыль от реализации продукции, руб. на 1 га на 1 ц 3449,57 133,70 6460,00 351,09 4889,43 258,70 4404,28 244,68 8247,62 717,18 -1661,11 -244,28 4592,16 399,32

Окупаемость дополнительных затрат, руб. 1,62 2,17 1,89 1,80 2,87 0,73 1,80

Величина чистой прибыли при возделывании различных культур по пару зависела не только от урожайности, но и от цен на продукцию в текущем году, которые для расчётов взяты по 2013 г. Из зерновых наибольшую прибыль в среднем за 2 года обеспечила озимая пшеница, стоимость которой 6500 руб. за 1 т была значительно выше, чем озимой ржи — 3500 и обоих гибридов — 5500 руб. (табл.). Возделывание озимого рыжика при цене реализации 11,5 тыс. руб. за 1 т оказалось наиболее выгодным, соя уступала ему и по урожайности, и по цене за 1 т — 9000 руб.

Уровень рентабельности возделывания рыжика составил 187,3%, озимой пшеницы — 117,5, озимой тритикале и житницы 80,1—88,8% и сои — 79,8%.

Выводы.

1. Глубокая вспашка в пару при многолетнем внесении соломы и другой побочной продукции в пахотном слое почвы обеспечивает оптимальную плотность сложения на уровне равновесных показателей 1,23—1,25 г/см3, общую пористость — 52,1—52,7% и пористость аэрации — 14,6—15,1% при влажности, равной НВ.

2. Озимые культуры более эффективно используют влагу при получении дружных всходов и хорошей перезимовке благодаря формированию корневой системы и вегетативных органов уже ранней весной после перезимовки. Яровые культуры уступали озимым по эффективности использования влаги за счёт потерь её в первый год парования и ранней весной до посева после предпосевных обработок.

3. Чёрный пар является надёжным агротехническим средством очищения полей от многолетних сорняков, а при размещении озимых и от малолетних сорных растений благодаря их высокой конкурентной способности. При посеве яровых культур происходит дополнительное очищение поля от сорняков за счёт одной и двух предпосевных культиваций, соответственно под горох и сою.

4. Наибольшую урожайность по пару обеспечивает озимая рожь, затем озимая пшеница и оба гибрида, но экономически более выгодно выращивать озимую пшеницу благодаря стабильно более высокой цене на рынке, экономически выгодным оказалось и возделывание рыжика на маслосемена при сохранении высокой цены — 11,5 тыс. руб. за 1 т.

Литература

1. Кислов А.В. Основные направления минимализации обработки почвы и экологизации севооборотов на Южном Урале // Аграрная наука и образование в условиях становления инновационной экономики: матер. междунар. науч.-практич. конф. Ч. I / под общ. ред. проф. Г.В. Петровой. Оренбург: Изд. центр ОГАУ, 2012. С. 52-71.

2. Кислов А.В., Диденко В.Н., Кащеев А.В. и др. Продуктивность культур и севооборотов с чистым паром на Южном Урале // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2012. № 4 (36). С. 33-35.

3. Кислов А.В., Диденко В.Н., Кащеев А.В. и др. Эффективность использования атмосферных ресурсов увлажнения в различных севооборотах с чистым паром в зависимости от набора культур // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. № 2 (40). С. 38-41.

4. Аникович В.Ф. Севообороты на Южном Урале. Челябинск: Юж.-Ур. кн. изд-во, 1973. 219 с.

5. Шульмейстер К.Г. Борьба с засухой и урожай. Изд. 2-е перераб. доп. М.: Агропромиздат, 1988. 263 с.

6. Шульмейстер К.Г. Чистые пары и борьба с засухой. М.: Агропромиздат, 1979. С. 64-68.