Эффективные культуры в севооборотах Ростовской области при периодическом орошении

ПРОБЛЕМЫ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

УДК 631.587.4:631.53.04

ЭФФЕКТИВНЫЕ КУЛЬТУРЫ В СЕВООБОРОТАХ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ПРИ ПЕРИОДИЧЕСКОМ ОРОШЕНИИ

© 2006 г. С.М. Васильев

Орошение земель имеет важное значение, так как основные площади пашни находятся в зоне недостаточного увлажнения, где урожаи сельскохозяйственных культур характеризуются динамичностью.

В настоящее время в связи с экономической нестабильностью и экологической целесообразностью формируется стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства. Наиболее полно такому эколого-экономическому подходу, с учетом сельскохозяйственных зон, отвечает принцип периодического орошения сельскохозяйственных культур в севооборотах. Этот принцип заключается в том, что после получения запланированного на ряд лет экономического эффекта, накопления в почве гумуса, улучшения ее структуры и в целом повышения плодородия участок оставляют под богарное земледелие на срок, необходимый для восстановления уровня грунтовых вод и выноса биологическим дренажом солей, внесенных с оросительной водой [1, 2].

В целом при существующей системе севооборотов не учитывается возможность расширения спектра наиболее рентабельных культур, что возможно при использовании периодического орошения.

В табл. 1 приведены коэффициенты вариации урожайности сельскохозяйственных культур на орошаемых и богарных землях.

Условия ведения хозяйства в Ростовской области определяются установленной на начало 90-х гг. прошлого века специализацией сельскохозяйственных зон. В соответствии с этим каждая зона делится на подзоны. Структура посевных площадей хозяйств определяется специализацией, процентом орошаемой пашни, гидромодулем.

Наиболее продуктивные сельскохозяйственные культуры:

при орошении (посев основной):

- кормовые: люцерна, люцерно-злаковые смеси, кукуруза, суданка, сорго, их смеси с подсолнечником и соей, кормовая свекла;

- зерновые: кукуруза, озимая пшеница, рис, овощи;

при промежуточном посеве

- озимые: рожь, тритикале;

- яровые: горох + овес, подсолнечник, рапс яровой, ячмень и их смеси;

- поукосные: кукуруза, сорго, сорго-суданковые гибриды, смеси кукурузы с сорго и др.;

- пожнивные: кукуруза, просо, гречиха, сорго-суданковые гибриды, горохо-овсянные смеси и др.

Севообороты на орошаемых землях представлены травянопропашными 6- и 8-польными; севооборотами без многолетних трав и овощными.

Таблица 1

Коэффициент вариации урожайности

Культура Урожай ц /га в среднем за 1990 - 2003 гг. Коэффициент вариации

При орошении На богаре Прибавка Орошение Богара

ц/га %

Озимая пшеница 28,4 20,1 8,3 41,29 20,3 22,6

Кукуруза на зерно 24,7 16,8 7,9 47,02 26,8 26,9

Люцерна на сено 39,2 12,7 26,5 208,66 11,9 31,7

Кукуруза на силос 201,1 108,3 92,8 85,69 17,4 28,5

Бобово-злаковая смесь 342,5 210,2 132,3 62,94 19,7 29,4

Поукосная многокомпонентная смесь на зеленый корм 467,8 228,5 239,3 104,73 18,1 28,3

Таблица 2

Требования к севооборотам на орошаемых землях по сельскохозяйственным зонам

Зона Удельный вес группы культур в общей площади, %

Кормовые Зерновые Овощные, бахчевые Технические

1. Северо-восточная 70,0 9,5 11,5 -

2. Северо-западная 80,0 10,0 9,5 0,5

3. Центральная (орошаемая) 59,6 30,0 6,4 4,0

4. Приазовская 67,5 17,1 11,6 3,8

5. Южная 65,2 26,2 6,1 2,5

6. Восточная 87,0 7,8 3,2 2,0

По области 63,6 24,0 9,0 3,4

Все выращиваемые сельскохозяйственные культуры разделяются на две группы: а) зерновые; б) однолетние и многолетние бобовые, кукуруза свекла и др.

В процентном соотношении на территории зоны размещено 30 % зерновых в том числе 9,4 % кукурузы на зерно, 8,2 озимой пшеницы, 5,3 ячменя; 34,2 многолетних и 9,8 однолетних трав; 15,6 кукурузы на силос, 6,4 картофеля и овощей; 4,0 технических культур.

В табл. 2 представлены требования к севооборотам по сельскохозяйственным зонам Ростовской области. Исследования производились на основании данных, полученных Ростовской областной опытно-мелиоративной станцией, ФГНУ «РосНИИМП». Режимы орошения сельскохозяйственных культур в севообороте устанавливались с учетом глубины залегания грунтовых вод, особенностей развития корневой системы, подвижности питательных веществ и выпадающих осадков. Оросительные нормы по вариантам были одинаковы. Число поливов при импульсном дождевании составило 142 при среднеструйном дождевании - 17 (табл. 3).

Таблица 3

Поливной режим овощей

Месяц Декада Дата полива Норма полива, л/с га

Апрель III 18 ..21 0,3

Май II III 15 25 88 .1.2 0,2 0,2

5 .. 8 0,2

11 ..12 0,2

Июнь I II III 5. .18 0,2

0. .22 0,2

26 ..27 0,2

1 .. 2 0,2

5 .. 8 0,2

Июль I II III 11 15 ..13 ..18 0,2 0,2

21 ..23 0,2

28 ..30 0,2

8. .10 0,2

Август I II III 15 ..18 0,2

25. ..26 0,2

Примечание. Режим полива: в апреле - влагозарядко-вый, в мае - августе - вегетационный

Направление сельскохозяйственного производства на участках обусловлено разбалансированностью цен

на продукцию и энергоносители. Поэтому на нем выращивались культуры, которые можно отнести к продуктам первой необходимости, пользующиеся постоянным спросом у населения и не требующие организации перерабатывающих предприятий. Но выяснилось, что такие традиционно рентабельные культуры, как арбузы и дыни, оказалась убыточными в связи с поставкой на рынки более дешевых и обладающих высоким товарным видом сортов. Поэтому урожайность арбузов и дынь не учитывалась как нерентабельных культур.

Средняя урожайность овощных культур на первом контрольном участке составила: капусты - 237 ц/га; лука - 174 ц/га; на втором - 238 ц/га и 178 ц/га соответственно.

В табл. 4 представлены результаты исследований за 2003 г. На основании данных табл. 4 можно сделать вывод о том, что используемые технологии орошения овощей на контрольных участках существенно не влияют на урожайность вследствие выращивания культур на ненарушенных почвах. Улучшение водного и температурного режимов растений при импульсном дождевании способствовало увеличению урожайности капусты на 0,42 % , а лука на 2,23 %. Это можно объяснить тем, что 2003 г. был достаточно влажным по сравнению с годами проведения контрольных испытаний КСИД. Импульсное дождевание позволило снизить оросительную норму на 18,1 для лука и на 15,2 % для капусты, но затраты на приобретение и эксплуатацию комплектов КСИД оказались на порядок выше, чем при использовании дождевальных шлейфов (2300 у.е. га). Такое положение вещей делает широкое использование комплектов КСИД практически недоступными для большинства малых и средних хозяйств. К недостаткам КСИД-10А можно отнести то, что за сравнительно короткое время обеспечивается суточная поливная норма, а межполивной период длится 15-18 ч. Это приводит к снижению микроклиматического эффекта от полива, снижается коэффициент использования оборудования, происходит ухудшение нормальных условий работы системы за счет заполнения трубопроводов воздухом при перерывах в водоподаче, усиливаются коррозионные процессы.

Таблица 4

Результаты исследований по использованию периодического орошения дождеванием в Центральной (орошаемой) зоне

Культура Оросительная норма, м3/га Урожайность, ц/га УГВ, м Запас гумуса, % от общего

1 участок

Лук 2900 174 2,98 4,127

Капуста 2400 237 2,97 4,098

2 участок

Лук 2380 178 2,97 4,130

Капуста 2040 238 3,10 4,120

Более низкая энергоемкость и стоимость эксплуатации дождевальных шлейфов, а также преимущества по сравнению с традиционно используемой техникой орошения заставили обратить внимание на целесообразность их использования в периодическом орошении при выращивании овощей. Поддержание влажно -сти почвы на необходимом уровне без доведения ее до верхнего предела создает возможность аккумулирования части естественных осадков в слое активного влагообмена. Такой подход позволяет повысить коэффициент продуктивного использования естественных осадков, уменьшить оросительную норму и соответственно снизить величину угнетающего воздействия искусственного орошения на формирование естественного режима развития почв.

В зависимости от хозяйственной направленности предприятия эффективность выращивания сельскохозяйственных культур, в условиях периодического орошения, зависит от размеров и концентрации поливных земель. Ориентировочная доля периодически орошаемых площадей в севообороте представлена в табл. 5.

Таблица 5

Доля периодически орошаемых площадей в структуре севооборота

Доля орошаемых площадей от общей площади севооборота, % Содержание, % в структуре культур

Овощи Зерновые Кормовые

До 20 5-10 35-40 50-60

20-40 10-15 15-30 60-75

При необходимости расширенного воспроизводства плодородия чернозема, для восстановления полноценной продуктивности многие исследователи [2, 3] предлагают использовать 7-8-польные севообороты, насыщенные многолетними травами и пожнивными культурами и промежуточными посевами. Такие севообороты за 7-8-летнюю ротацию могут создать положительный баланс гумуса. Примерный 8-польный севооборот может выглядеть следующим образом: 1 -люцерна 1 года; 2 - люцерна 2 года (на семена); 3 -озимая пшеница; 4 - озимая пшеница; 5 - многолетние травы; 6 - овощные культуры + весенний картофель; 7 - овощные культуры; 8 - озимая пшеница с летним подсевом люцерны. Периодическое орошение

ведется на полях люцерны 1 года жизни, и на полях с овощными культурами или 38 % от времени ротации севооборота (3 года), при условии, что соблюдаются требования граничных показателей.

Расчет насыщенности севооборотов отдельными орошаемыми культурами в зависимости от водообес-печения оросительной системы производится по преобразованной формуле гидромодуля:

А =

где А - удельный вес культуры или нескольких культур с близким режимом орошения, %; ё - гидромодуль системы, л/с /га; Т - поливной период, дни; П -поливная норма, м3/га.

Для фермерских хозяйств, использующих периодическое орошение, при выборе типа севооборотного участка определяющее значение имеет срок возврата культуры на прежнее место и продолжительность цикла ротации севооборота [4]. Число полей севооборота и их размеры устанавливают с учетом площади орошения полустационарной оросительной системой, обеспечения необходимого санитарного разрыва, возврата культуры на прежне место. В табл. 6 дается характеристика севооборотов на полях, на которых используется технология периодического орошения.

Использование периодического орошения способствует приросту сельскохозяйственной продукции, улучшению водно-физических и химических свойств почвы при выращивании бобовых, трав и травосмесей в составе севооборота, внесению органических и минеральных удобрений и химических мелиорантов, а также за счет глубокой обработки почвы.

Анализируя полученные на опытных участках севооборотов данные, можно сделать предварительный прогноз восстановительного (богарного) периода. Он ориентировочно составит интервал в 3-4 года при обеспечении положительного баланса гумуса за счет использования многолетних трав (люцерны и др.). Многолетние травы и бобовые в большей степени воспроизводят условия естественных биоценозов и благотворно влияют на баланс органического вещества. Трех-четырехлетнее выращивание люцерны позволит сохранить и восстановить водно-физические свойства почвы и повысить ее обеспеченность азотом. Возделывание в составе севооборота сидеральных культур, по мнению многих исследователей, равноценно действию 30 - 40 т/га навоза.

Таблица 6

Основные характеристики севооборотов при периодическом орошении сельскохозяйственных культур

Вид севооборота Число полей в севообороте, шт. Число орошаемых полей, шт. Площадь поля севооборота, га Полустационарная дождевальная система

Овощной 4-8 2-4 30-50 ЩД-25-30

Овощекормовой 6-8 3-4 40-50 ЩД-25-30

Таблица 7

Показатели способности биологического дренажа и выноса солей с урожаем для некоторых культур

Культура Показатели биологического дренажа, мм Вынос солей с урожаем, т /га

Озимая пшеница:

2 метровый слой 90 - 110 0,3 - 0,9

3 » слой 45 - 55

Люцерна желтая, люцерна посевная:

2 метровый слой 210 - 240 Более 1,0

3 » слой 150 - 160

Эспарцет до 190 0,4 - 0,7

Для компенсации потерь питательных веществ необходимо внесение органо-минерального компоста дозами 20-30 т/га и органических удобрений дозами 40-60 т/га один раз в ротацию севооборота (4-5 лет).

Эффективными культурами, возделываемыми на разрыхленных почвах в период 2 - 3 года, являются: люцерна, озимая пшеница, просо, кукуруза на зеленую массу, суданка. Отмечено, что озимая пшеница и люцерна, находясь на граничащем с орошаемым полем участке, эффективно выполняет роль биологического дренажа.

Севооборот, в циклах орошаемого и богарного выращивания культур, позволяет поддерживать в почвах замкнутые водный и солевой балансы, при условии, если будут предварительно учтены особенности использования влаги и солей сельскохозяйственными культурами (табл. 7).

При введении и освоении овощных и овощекор-мовых севооборотов, в зависимости от специализации хозяйств, рекомендуются, при периодическом орошении, следующие схемы овощных севооборотов: 6-8-польные овощекормовые севообороты с включением многолетних трав одного-двух лет использования; 4-5-польные овощные севообороты с чистым и занятым парами; 4-польные овощные севообороты с короткой ротацией; 5-6-польные овощные севообороты с включением промежуточных посевов кормовых культур на зеленое удобрение; 3-4-польные овощные севообороты с повторными посевами зеленных культур. Одним из лучших предшественников в специализированных овощных севооборотах зоны являются многолетние травы двух и трех лет пользования. На засоренных землях чистые пары могут быть включены как предшественники овощных культур. Занятые пары агротехнически и экономически целесообразны в хозяйствах с высокой культурой земледелия. Основу

овощных севооборотов «альтернативного» земледелия может составить плодосмен с широким набором промежуточных посевов кормовых культур на зеленое удобрение, включением многолетних трав. В севооборотах, при периодическом орошении, с применением дождевальных шлейфов, рекомендуется использовать предшественники: капусты белокочанной - пар чистый, редис, огурец, горох, морковь, вика с овсом, пласт многолетних трав; лука - пар чистый, капуста поздняя, пласт многолетних трав, огурец, редис. Допустимыми предшественниками для капусты являются: бобовые, корнеплоды; для лука: капуста средняя и поздняя, бобовые, картофель.

Нормальному восстановлению плодородия орошаемых почв в богарный период может препятствовать разнообразная сорная растительность. В посевах сельскохозяйственных растений они поглощают влагу, питательные вещества, солнечный свет, тем самым резко снижают урожай. С сорняками трудно бороться, так как они отличаются очень высокой плодовитостью, длительным сохранением всхожести семян, разнообразием способов распространения, способностью к вегетативному размножению, более ранним созреванием семян и т.д. Как показала практика,полустационарно-мобильные оросительные комплексы экономически целесообразно использовать и для проведения провокационных поливов при борьбе с сорняками.

Литература

1. Бобченко В.И. Передвижные циклические мелиорации почв в орошаемой зоне. // Мелиорация земель в системе агропромышленного комплекса. М., 1985.

2. Бобченко В.И. Сочетание орошаемого и богарного земле-

делия // Мелиорация и водное хозяйство. 1998. № 5. С. 5-8.

3. Попов А.А., Скуратов А.С., Докучаева Л.М. Рекомендации по улучшению мелиоративного состояния орошае-

Построение информационной системы автоматизированного учета основных видов продовольственной продукции в департаменте сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности уровня региона является актуальной задачей. Для департамента сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Краснодарского края была разработана информационная система «Predictor», позволяющая вести учет продовольственной продукции, прогнозировать спрос и цены на учитываемую продукцию, а также осуществлять адаптивный поиск необходимой информации в сети Internet. Программный продукт написан на языке Java. Для прогнозирования, в том числе и долгосрочного, в системе предусмотрено использование нескольких методов, в частности МГУА, регрессионный анализ (линейный и нелинейный), по последней скорости, а также нейронные сети с выбором алгоритма обучения - RProp или BackProd. Прогнозирование по всем учитываемым продуктам, для адекватного выбора метода, ведется всеми заложенными в систему методами прогнозирования одновременно.

В системе предусмотрен сбор и анализ данных о ситуации на продовольственных рынках России, СНГ и дальнего зарубежья, т.е. ведение истории и анализа по территориальному признаку на основе технологии OLAP. Загрузка данных с территориальных подразделений департамента (районов) происходит в автоматическом режиме через сеть Internet.

В системе Predictor можно выделить три основных модуля:

- складской;

- прогнозирования;

- добычи данных в Интернете.

Складской модуль системы Predictor позволяет вести учет сельскохозяйственных культур в разрезе регионов. В данном случае учет ведется по 21 сельхозкультуре (в данный момент), по всем районам Краснодарского края. Территориально также ведется

мых земель Ростовской области / ЮжНИИГиМ. Новочеркасск, 1984.

4. Щедрин В.Н. Стратегия использования орошаемых земель в современных условиях // Мелиорация и водное хозяйство. 2003. № 3. С. 45 - 51.

2005 г.

учет по соседним регионам: Ростовской области и Ставропольскому краю. Отслеживаются показатели: производство, потребление, экспорт, импорт, как в количественном, так и в ценовом измерениях.

Модуль прогнозирования состоит из трех блоков, реализующих следующие методы прогнозирования:

- регрессионный анализ (линейный, нелинейный, авторегрессия, по последней скорости);

- метод группового учета аргументов;

- нейросетевой.

Для регрессионного анализа создан конструктор формул линейного и нелинейного метода. Для авторегрессии заложена неизменяемая формула. Метод группового учета аргументов также не изменяем. Для нейронных сетей создан конструктор, в котором можно изменять любые параметры сети. В качестве дополнительных факторов при любом виде прогнозирования, кроме справочных данных, можно также выбирать данные по измерениям «регион» и «продовольственная культура».

Модуль добычи данных в Интернете с свою очередь делится на три подсистемы:

- составление дайджеста по заданным темам с заданных сайтов;

- поиск интересующей информации через поисковые системы;

- загрузка данных с сайта министерства сельского хозяйства РФ.

Рассмотрим, более подробно, наиболее интересный модуль системы - прогнозирования. Основные факторы, влияющие на выбор модели прогнозирования:

- данные по культурам могут иметь пробел в истории;

- данные могут быть неточными (приблизительными);

- может быть небольшая история;

- интервал дат две недели.

Новочеркасская государственная мелиоративная академия 3 сентября

УДК 519.68

ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС УЧЕТА ОСНОВНЫХ ВИДОВ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ТОВАРОВ

© 2006 г. В.Н. Зуева, Е.А. Шумков