Эколого-экономическая оценка различных паровых звеньев на черноземах южных Оренбургского Предуралья

Эколого-экономическая оценка различных паровых звеньев на черноземах южных Оренбургского Предуралья

А. В. Кислов, д.с.-х.н., профессор, А. П. Долматов, к.с.-х.н., доцент, Е. Л. Раваева, к.с.-х.н., ст.преподаватель, А. В. Кащеев, аспирант, П. Н. Омельченко, аспирант, О. В. Еремкина, аспирант, Оренбургский ГАУ

Сложившаяся в области зерновая специализация с удельным весом зерновых в структуре посевных площадей до 75—80%, низкое качество подготовки паров под озимые и минимализа-

ция обработки почвы под яровые культуры создают предпосылки для накопления различных инфекционных заболеваний, вредителей и сорняков и снижения экологической роли чистого пара и севооборотов в регулировании фитосанитарного состояния и продуктивности агроэкосистем. В связи с этим необходимы новые методические подходы к совершенствованию структуры посевных площадей и севооборотов, направление не только на повышение продук-

тивности и экономической эффективности растениеводства как главной отрасли агропромышленного комплекса, но и на обеспечение расширенного воспроизводства почвенного плодородия.

Кафедрой земледелия Оренбургского ГАУ с 1992 г. в опытном стационаре проводятся исследования по экологизации севооборотов, в результате которых после завершения первой ротации семи различных видов был установлен ряд основных принципов совершенствования севооборотов в регионе:

— выращивание зерновых культур в зернопаровых севооборотах, где высокая продуктивность достигается за счет озимых по чистому пару, которые вдвое превышают по урожайности яровую пшеницу, а чистый пар, благодаря очищению поля от сорняков, вредителей и болезней, дополнительному накоплению влаги и питательных веществ, оказывает положительное влияние в течение последующих 4—5 лет;

— кормовые культуры на силос, сенаж и зеленый корм следует выращивать в прифермс-ких севооборотах, наиболее урожайными из них являются кукуруза на силос и зерно, злакобобовые смеси (ячмень + горох, овес + вика), суданская трава и зерновое сорго на сенаж;

— многолетние бобово-злаковые травосмеси поставляют самый дешевый корм и рекомендуются для залужения эрозионно-опасных и ограниченно -пахотнопригодных земель в травопольных и зернотравяных севооборотах;

— установлены количественные зависимости между растительными остатками, побочной продукции и урожайностью основных возделываемых в зоне культур, которые позволяют прогнозировать поступление органического вещества в почву при освоении различных севооборотов (А. В. Кислов, А. П. Долматов, Е. Л. Раваева, 2003, 2004);

— система воспроизводства почвенного плодородия должна максимально использовать биологические методы (внесение малоценной в кормовом отношении соломы и другой побочной продукции растениеводства; использование на зеленое удобрение вторых укосов суданской травы, донника, многолетних трав; расширение посевов многолетних трав, зернобобовых и др.).

Во второй ротации севооборотов с 1999 г. основной задачей исследований является изучение эффективности различных паровых звеньев по продуктивности, экономической эффективности и влиянию на плодородие почвы.

Схема опытов включает семь различных паровых звеньев, во всех из них по чистому пару размещалась озимая пшеница как наиболее урожайная и экономически выгодная культура, а после нее изучались яровая твердая пшеница

(контроль), нут, горох, кукуруза на силос, зерновое сорго на зерно-сенаж, гречиха и просо. Типичным для области является зернопаровой севооборот: пар черный — озимая пшеница — яровая пшеница твердая — яровая пшеница мягкая — ячмень, главным недостатком которого является накопление негумифицированных остатков, в месте с ними инфекций корневой гнили, ржавчины и различных токсинов. Все это требует разделения злаковых зерновых культур растениями других семейств, которые улучшали бы фитосанитарную обстановку. Среди них лишь просо и гречиха занимают в области около 100 тыс. га, площадь возделывания зернобобовых составляет всего 8—10 тыс. га, а все они вместе с кукурузой занимают около 8% посевных площадей против 50%, занимаемых яровой пшеницей и зернофуражными культурами.

Системой удобрений предусматривалось внесение в пару под основную обработку — вспашку на глубину 28-30 см — фосфорно-калиных удобрений (Р60К45), а весной азотных сеялкой СЗС—2,1 из расчета ^5 на глубину 10—12 см. После уборки озимой пшеницы измельченную солому оставляли в качестве удобрения на поле, заделывали ее дисковой бороной БДН —3, а предварительно, с целью лучшей ее минерализации, разбрасывали аммиачную селитру из расчета 20 кг/га азота, а затем проводили вспашку на 25—27 см. Биологическая система производства органического вещества и плодородия почвы предусматривала также внесение соломы нута, гороха, яровой пшеницы и гречихи с предварительным измельчением ее дисковой бороной БДН—3.

После уборки кукурузы, сорго и проса органическое вещество в почве пополнялось лишь за счет пожнивных и корневых остатков.

Перед основной обработкой — вспашкой 20— 22 см — также с помощью зерновой дисковой сеялки С3—3,6, в почву врезались азотные удобрения из расчета 20 кг/га д.в.

Исследования показывают, что адаптивный потенциал культур как способность накапливать ту или иную биомассу урожая в зависимости от почвенно-климатических и агротехнических условий, должен учитывать не только величину и стоимость основной продукции, но и количество оставляемого в почве органического вещества — важнейшего показателя ее плодородия. Таким образом, экономическая и экологическая оценка культур и севооборотов должны быть взаимно увязаны.

Продуктивность различных звеньев севооборотов складывается из урожайности озимой пшеницы, составившей в среднем за три года исследований 18,5 ц/га, и урожайности культур в третьем поле после озимой пшеницы, которая и определила разницу при оценке звеньев (табл. 1).

1. Продуктивность различных звеньев севооборотов (1999—2004 гг).

№ поля Культура Вид продукции Урожайность, ц/га Содержание в 1 кг корма Получено, ц/га

1-2 Черный пар-озимая пшеница зерно 18.5 1,10 105,0 20,4 1,94

3 Яровая пшеница (контроль) зерно 10,3 1,21 113,0 12,5 1,16

Нут зерно 12,5 1,22 198,0 15,3 2,48

Горох зерно 9,0 1,20 190,0 10.8 1,71

Кукуруза на силос сухое вещество 44,0 0.82 58,8 36.1 2,59

Сорго на зерноеенаж сухое вещество 25,7 0,83 75,7 21,3 1,95

Г речиха , зерно 5,9 0,95 74,6 5,6 0,44

Просо зерно 12,6 1,04 88,0 13,1 1,11

солома 16,9 0,48 39,0 8,1 0,66

Примечание: урожайность сухого вещества кукурузы и сорго дана с учетом 20% потерь при заготовке силоса и сенажа.

Наиболее продуктивной культурой по сбору сухого вещества и кормовых единиц является кукуруза, а затем зерновое сорго и просо (зер-носмесь).

Превосходство их обусловлено высокой засухоустойчивостью и адаптационными возможностями, так и тем, что в урожайность у них включена не только основная (зерно), но и побочная продукция — листостебельная масса и солома. Питательность просяной соломы приближается к луговому сену среднего качества.

Из крупяных культур заметное превосходство имеет просо; гречиха очень сильно подвержена отрицательному воздействию высоких температур в период цветения, что наблюдалось в течение двух лет из трех (2002 и 2003 гг.). Нут, благодаря своей засухоустойчивости и меньшим потерям при уборке, на 40% превосходил горох по урожайности зерна по существу при одинаковых качественных показателях. Яровая пшеница уступала по урожайности зерна нуту и

просу не только из-за засушливой погоды в период кущения, но и по причине повреждения посевов листовой ржавчиной и хлебным жуком кузькой, что обусловлено ее расположением в севообороте.

При оценке экономической эффективности различных паровых звеньев производственные затраты рассчитаны на основании технологических карт возделывания культур с учетом зональных нормативов, а стоимость валовой продукции — по гарантированным ценам на зерно в 2004 г. при заготовке его в региональный фонд (табл. 2).

Озимая пшеница по черному пару, благодаря более высокой урожайности, снизила себестоимость на 25% и повысила рентабельность производства зерна на 68,8% по сравнению с яровой пшеницей. Производство зерна нута и особенно гороха обходится дороже в связи с большим расходом и стоимостью семян, но использование их для балансирования рационов

2. Экономическая эффективность различных паровых звеньев севооборотов

№ поля сево- обо- рота Культура Выход с 1 га, ц Производственные затраты на Затраты труда на 1 га, чел.-час. Стоимость валовой продукции на 1 га, руб. Условный чистый доход на 1 га, руб. Рента- бель- ность, %

основной продукции кормовых единиц 1 га 1ц зерно корма всего

1-2 Озимая пшеница 18,5 20,4 2939,7 158,7 4,57 8140 - 8140 5203,33 177,2

3 Яровая пшеница 10,3 12,5 2216,4 211,1 2,86 4532 - 4532 2403,59 О оо

Нут 12,5 15,3 2693,2 215.5 3,02 5625 - 5625 2931,77 108,9

Горох 9,0 10,8 2403,6 267,1 2,91 4050 - 4050 1646.39 68,5

Кукуруза на силос (сухое вещество) 44,0 36,1 3505.0 97,1 5.18 9025,0 9025 5520,0 157,5

Сорго на зерно-сенаж (сухое вещество) 25,7 21,3 2723,9 127,9 4,50 5325,0 5325,0 2601 95,5

Гречиха 5,9 5,6 2132,7 361,5 3,05 3540 - 3540 1405,73 65,90 !

Просо 12,6 21,2 2326,7 184,6 4,83 4860 2025,6 6885,6 4558,9 195,9

3. Поступление органического вещества в почву в различных паровых звеньях севооборотов

2 ПОЛЯ Культура Солома, ц/га Пожнивные остатки, ц/га Корневые остатки, ц/га Общее поступление органики в почву, ц/га

1-2 Черный пар - озимая пшеница 60,4 15,4 16,3 92,1

3 Яровая пшеница (контроль) 14,0 5,5 27,5 47,0

Нут 11,6 5,2 17,7 34,5

Горох 14,5 4,3 33,5 52.3

Кукуруза на силос - 17,5 28,0 45,5

Сорго на зерносенаж - 5,8 38.8 44,6

Гречиха 21,8 8,2 41,6 71.6

Просо - 9,2 39,2 48,4

по белку несомненно выгодно, если учитывать значительный дефицит переваримого протеина и перерасход кормов в связи с этим. Самую низкую себестоимость 1 ц кормовых единиц обеспечивает кукуруза на силос.

Экологическую эффективность культур и звеньев можно оценивать по поступлению органического вещества в почву и его качеству по содержанию основных питательных веществ.

При заделке соломы озимой пшеницы в почву поступление органического вещества вместе с пожнивными и корневыми остатками достигает 9,2 т/га в год, а количество почвообразованного гумуса на 90% компенсирует его минерализацию в черном пару (табл. 3).

При оставлении соломы яровой пшеницы, гречихи и гороха общее поступление органического вещества в пахотный слой почвы составляет 4,7—7,2 т/га, чуть меньше у нута — 3,5 т/га. С биомассой соломы яровой пшеницы в почву возвращается 14 кг/га азота, 3,8 кг фосфора и 15,8 кг калия, гречихи — соответственно

— 24,4, 3,7 и 65,2 кг/га, гороха — 24,7, 3,0 и 31,3 и нута — 13,0, 2,8 и 25,8 кг/га.

Таким образом, солома является энергетическим материалом для почвенной биоты, которая преобразует ее в различные промежуточные продукты разложения, служащие источником питательных веществ для растений в процессе их минерализации.

Выводы: 1. Озимая пшеница по черному пару благодаря более высокой урожайности обеспечивает самую низкую себестоимость и высокую рентабельность производства зерна по сравнению с яровыми зерновыми и зернобобовыми культурами.

2. В третьем поле севооборота после озимых наиболее выгодно размещать кукурузу, нут и просо. Гречиха дает неустойчивые урожаи, более надежные результаты по урожайности и экономическим показателям дает просо. Эффективной культурой в паровом звене является кукуруза на силос, обеспечивающая максимальный выход кормовых единиц с 1 га при самой низкой их себестоимости. Среди зернобобовых нут в 1,4 раза урожайнее гороха, благодаря своей засухоустойчивости и меньшим потерям при уборке.

3. Внесение соломы озимой пшеницы в сочетании с азотными удобрениями в почву почти полностью компенсирует минерализацию гумуса в паровом поле. С биомассой соломы нута, яровой пшеницы, гороха и гречихи поступает 1,2—2,2 т/га органики и возвращается в пахотный слой почвы 13,0—24,7 кг/га азота, 2,8— 3,8 кг фосфора и 15,8—65,2 кг/га калия.

Литература

1 Кислов, А. В., Долматов, А. П., Раваева, Е. Л. Эколого-эконо-мические особенности организации севооборотов на Южном Урале // Экономика сельского хозяйства. — 2003. — №4. — С.39.

2 Кислов, А. В., Долматов, А. П., Раваева, Е. Л. Экологизация севооборотов на Южном Урале // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. — 2004. — №4. — С. 16—18.