CC BY
100
УДК 631.5:631.874 (571.51)
А.А. Дорогой, А.М. Берзин
ПРИЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИДЕРАЛЬНОГО ДОННИКОВОГО ПАРА В УСЛОВИЯХ КРАСНОЯРСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ
Приводятся результаты исследования влияния предшественников, кулис и предзимнего щелевания на агрофизические свойства почвы, запасы влаги, засоренность и урожайность яровой пшеницы при различной степени интенсификации в условиях Красноярской лесостепи.
Наличие чистых паров в Сибири с малой годовой нормой осадков и их неравномерным распределением в период вегетации культур повышает устойчивость водного режима почв и позволяет уйти от крайних провалов с урожайностью [2-3]. Вместе с тем, при определенных преимуществах чистого пара в мобилизации плодородия почвы и уменьшении засоренности посевов они имеют и целый ряд существенных недостатков: повышенная эрозионная опасность, сокращение поступления в почву растительных остатков, чрезмерная минерализация органического вещества с потерей гумуса и особенно его лабильной части, потери азота вследствие миграции нитратов за пределы корнеобитаемого слоя, высокий непроизводительный расход влаги, рост урожая за счет его действия и последействия не всегда компенсирует потерю одного урожая. Между тем проблема поддержания и повышения плодородия почв может быть в значительной мере решена путем включения в севообороты культур, пополняющих почву органическим веществом, обогащенным азотом, в частности донника.
Однако внедрение в практику земледелия зеленого удобрения в степных и лесостепных районах края сдерживается в основном из-за водного дефицита, когда расход влаги на формирование биомассы сидерата не компенсируется осадками последующего периода парования до уровня, близкого к запасам влаги по чистому пару. Поэтому в годы с майско-июньской засухой посевы пшеницы по сидеральному пару снижают урожайность до трех и более центнеров с гектара [1].
Объекты и методы исследований. Полевые опыты выполняли с 1998 по 2003 год в учхозе "Мин-дерлинское” Красноярского ГАУ, расположенном в Сухобузимском районе (Красноярская лесостепь).
Почва опытного участка представлена черноземом выщелоченным среднемощным. По гранулометрическому составу почва относится к тяжелосуглинистым. Содержание гумуса в почве высокое (7,5%), N-N03 и Р2О5 - среднее, а К2О - очень высокое, по значению рНка (6,9) реакция почвенного раствора нейтральная.
По средним многолетним данным количество осадков за год составляет 352 мм. Значительно ниже нормы осадков выпало в 1998 и 1999 годах (283 и 260 мм), наибольшее количество осадков пришлось на
2001 и 2002 годы (443,6 и 417 мм соответственно). Весенний период (апрель-май) был засушливым в 2001,
2002 и 2003 годах, в два раза осадки превысили норму за этот период в 2000 году. Осенние периоды (сентябрь-октябрь) были дождливыми в 2001 и 2003 годах, а в 1999 и последующем году - сухими.
По значению ГТК вегетационного периода засушливые условия наблюдались в 1998-2000 и 2003 годах (от 0,54 до 0,99). На наиболее критические фазы развития яровой пшеницы пришлась июньско-июльская засуха, которая наблюдалась в 1998-2000 годах (ГТК от 0,18 до 0,92).
Опыты проводили в полевом зернопаровом севообороте со следующим чередованием культур: пар чистый и сидеральный - пшеница - пшеница.
В схему опыта №1 входило изучение предшественников (фактор А) и приемов влагонакопления (фактор В): 1. Чистый пар. 2. Сидеральный пар. 3. Чистый кулисный пар. 4. Сидерально-кулисный пар. 5. Чистый кулисный пар + щелевание. 6. Сидерально-кулисный пар + щелевание.
Расположение вариантов в опыте систематическое. Повторность - четырехкратная, общая площадь делянки 600 м2, учетная площадь 400 м2.
Схема опыта № 2 (2001-2002 гг.). Вид пара (фактор А): 1. Чистый черный пар. 2. Сидеральный донниковый пар. Приемы влагонакопления (фактор В): 1. Контроль. 2. Кулисы. 3. Кулисы +щелевание. Химизация (фактор С): 1. Контроль 2. Удобрения. 3. Удобрения + гербициды.
Расположение вариантов в опыте систематическое с ярусным размещением фонов. Повторность четырехкратная, общая площадь делянки 200 м2, учетная - 100 м2.
В качестве зеленых удобрений использовалась биомасса подпокровных посевов донника.
Полевые опыты, анализы и наблюдения проводили в соответствии с общепринятыми методиками.
Технология обработки чистого пара осуществлялась по типу черного, а сидерального - по типу занятых паров.
Зеленую массу донника измельчали КИР-1,5 и запахивали в почву в третьей декаде июня на глубину 20-22 см.
Кулисы из горчицы двухстрочной конструкции с межкулисными пространствами 8 м высевались в парах 15-20 июля. Перед уходом в зиму, при промерзании почвы на глубину 8-10 см, в вариантах с чистыми кулисными и сидерально-кулисными парами осуществлялось щелевание почвы в межкулисных пространствах щелеватилем ЩН-2-140 на глубину 40-45 см.
Яровую пшеницу сорта Тулунская 12 высевали 22-25 мая с нормой высева 5 млн всхожих зерен на
гектар.
В качестве минеральных удобрений использовали аммофос ^ - 12%, Р - 52%), который вносили одновременно с посевом (100 кг/га) под первые пшеницы, и 200 кг/га нитроаммофоса ^ - 23%, Р - 21%) - под вторые посевы по парам.
В борьбе с сорняками применялась баковая смесь гербицидов Пума Супер 100 (0,6 л/га) + Ковбой (0,15 л/га). Опрыскивание посевов проводили в фазу кущения яровой пшеницы опрыскивателем 0П-2000.
Результаты исследований. Результаты исследований показали, что в создании оптимальных водно-физических свойств почвы особенно важное значение для получения устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур имеют плотность (или объемная масса) почвы и ее структурное состояние, поскольку эти свойства влияют на водный, воздушный и тепловой режимы, которые, в свою очередь, оказывают воздействие на протекающие в почве микробиологические, физико-химические и другие процессы, обеспечивая хорошие условия для роста и развития растений.
Наличие разуплотняющего влияния на почву зеленого удобрения обнаруживается даже через год после запашки донника, когда объемная масса в слое 0-30 см под посевами пшеницы снижалась на
0,08 г/см3.
Подтверждено положительное воздействие сидерации, обусловленное структурообразующим воздействием корневой системы продуцирующего донника и положительным влиянием его на содержание свежего органического вещества в почве, являющегося источником подвижных форм гуминовых кислот, которым принадлежит важная роль в создании водопрочных агрегатов.
Перед запашкой донника содержание агрономически ценных агрегатов от 10 до 0,25 мм увеличивалось по сравнению с чистым паром на 15,7%, а водопрочных агрегатов - на 8,8%. Перед посевом пшеницы по сидеральным парам эти показатели были выше, соответственно, на 13,3 и 8,6%, а перед уборкой - на 11,0 и 17,2%. Запашка биомассы донника снижала содержание пылевидной фракции под посевами пшеницы в 2,1 раза.
Перед посевом второй пшеницы после донника содержание агрономически ценных агрегатов и количество водопрочных агрегатов также было выше на 7,4 и 12,0%.
Хорошая оструктуренность и рыхлое сложение почвы на фоне запашки биомассы донника способствовали значительному увеличению ее водопроницаемости.
После уборки пшеницы, размещаемой по парам, водопроницаемость на фоне сидерального пара за первый час промачивания была в 1,8 раза выше, чем на фоне чистого пара. За 4 часа наблюдений величина водопроницаемости на фоне чистого пара составила 184 мм, а на фоне сидерального - 466 мм, т.е. в 2,5 раза выше. При этом к концу четвертого часа наблюдений поглощение воды почвой на фоне чистого пара по сравнению с первым часом уменьшается в 4,5 раза, в то время как в варианте с сидеральным паром лишь в 2 раза. Водопроницаемость почвы достигала наивысших значений на фоне нарезки щелей, проведенной в паровых полях в предзимний период. В чистых парах за 4 часа она составляла 443 мм, а в варианте с сидеральным паром - 673 мм.
Анализ запасов влаги перед запашкой сидерата показал, что за период вегетации донника почва иссушается. К этому периоду под вегетирующим донником остаточные запасы продуктивной влаги в метровой толще в среднем за четыре года составляют всего 16 мм.
К моменту ухода паров в зиму запасы влаги в метровом слое чистого пара увеличились по сравнению с третьей декадой июня на 87 мм и на 93 мм в сидеральном пару. В засушливые 2000 и 2003 годы при ГТК периода активной вегетации 0,99 и 0,96 расход влаги на формирование биомассы донника не компенсировался осадками, выпадающими во вторую половину лета, и в результате сидеральные пары к уходу в зиму по влагозапасам значительно уступали чистым на 23 и 36 мм соответственно. В условиях же влажного
2002 года, когда за вторую половину лета (июль-октябрь) осадков выпало на 58 мм выше нормы, сидераль-ные пары не только не уступали чистым по влагозапасам, но и превосходили их на 20 мм. В среднем за четыре года сидеральные пары уходили в зиму с запасами доступной влаги на 12 мм меньшими по сравнению с чистым.
Сравнительный анализ запасов влаги в парах свидетельствует, что расход влаги на формирование биомассы сидеральных культур в отдельные годы не компенсируется осадками, выпадающими не только во вторую половину лета, но и зимой, и сидеральные пары к периоду посева пшеницы оказываются с меньшими влагозапасами, чем чистые. На фоне сухого и жаркого июля-августа 1998 года и аномальной для лесостепи летней засухи 1999 года запасы влаги в метровом слое сидерального пара к моменту посева пшеницы в 1999 и 2000 годах были ниже, чем в чистых, на 28 и 47 мм. В отличие от этих лет, в 2001- 2003 годах сиде-ральный пар по запасам влаги не уступал чистому (табл.1).
Таблица 1
Влияние предшественников, кулис и предзимнего щелевания на запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом пшеницы, мм
Вариант 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г. 2003 г. В среднем
Чистый пар (контроль) 77 210 120 135 98 128
Чистый кулисный пар 82 215 135 162 107 140
То же + щелевание 100 251 162 180 128 164
Сидеральный пар 49 163 122 147 110 118
Сидеральный кулисный пар 65 187 134 166 118 134
То же + щелевание 98 239 158 183 131 162
В исследуемые годы высота снежного покрова к моменту снеготаяния в вариантах без снегозадержания не превышала 10-20 см. Посев кулис позволял увеличить высоту снежного покрова до 28-51 см. Однако в результате низкого усвоения снеговой воды почвой в среднем за 5 лет кулисы в парах повышали влагоза-пасы в метровом слое к моменту посева пшеницы всего на 12-16 мм. Щелевание межкулисных пространств чистого пара увеличило запасы влаги на 36 мм, а в сидеральном - на 44 мм.
Высокая эффективность предзимнего щелевания почвы в пополнении запасов влаги объясняется тем, что нарезка щелей на глубину 40-45 см обеспечивает проникновение снеговой воды в более глубокие слои метрового профиля почвы, исключающих непроизводительные потери влаги.
Усредненные за 5 лет данные об увлажненности метрового профиля почвы перед посевом яровой пшеницы свидетельствуют о том, что в вариантах с щелеванием почвы она более увлажнена до глубины 90 см. Увлажненность почвы оказывается практически одинаковой лишь на глубине 90-100 см.
Анализ многолетних данных по запасам влаги под повторными посевами пшеницы показал, что в период посева они были на 20 мм выше в звене с сидеральным паром по сравнению с звеном чистого пара.
Улучшение агрофизических свойств почвы под влиянием зеленого удобрения способствует более полной аккумуляции выпадающих осенне-зимне-весенних осадков, улучшая условия влагообеспеченности повторных посевов пшеницы. Если посевы пшеницы по сидеральному пару в засушливые годы находятся в полной зависимости от погодных условий вегетационного периода, то повторные посевы испытывают меньшую зависимость от них, по сравнению с повторными посевами по чистому пару. Так, например, в засушливом 2000 году запасы доступной влаги в метровом слое почвы под повторными посевами пшеницы по сидеральному пару в фазу кущения (58 мм) были вдвое выше по сравнению с повторными посевами по чистому пару (29 мм).
Необходимо отметить, что в условиях засушливого 2003 года, когда среднемесячные температуры воздуха в апреле, мае и июне превышали норму соответственно на 3,3, 1,9 и 2,8оС, а количество осадков с апреля по середину июня выпало меньше среднемноголетних значений на 27 мм, посевы пшеницы испытывали острый дефицит влаги в одну из важнейших фаз развития - фазу кущения. К этому периоду запасы
продуктивной влаги в пахотном слое почвы были полностью исчерпаны, а в метровом - они были близки к мертвым запасам.
Во все годы опыты закладывались на фоне сильной засоренности почвы и посевов. Встречаемость, под которой понимают частоту присутствия данного вида сорняка на пробных площадках в процентах по отношению к их общему количеству, свидетельствует о том, что доля овсюга в общем количестве сорняков варьировала по годам от 59 до 90%. В посевах яровой пшеницы также присутствовали: гречишка вьюнковая, щирица запрокинутая, аистник цикутовый, конопля сорная. Многолетние сорняки были представлены осотом розовым.
Несмотря на то, что в среднем за 5 лет засоренность пшеницы по сидеральному пару была на 27,5% выше, чем по чистому, подчеркнем, что доля сорняков в общей массе агрофитоценоза пшеницы по сидеральному пару была выше, чем по чистому, всего на 1,6%.
Учет засоренности повторных посевов пшеницы, проведенный перед уборкой, показал, что в среднем за 4 года численность сорняков в севообороте с чистым паром составляла 53 шт/м2, а в севообороте с сиде-ральным - 44 шт/м2. При этом масса сорняков и их доля в агрофитоценозе в первом случае составляла 180 г/м2 и 19,3%, а во втором - 133 г/м2 и 13,3%. При этом доля овсюга в их общем количестве снизилась до 34,9% в севообороте с чистым и до 23,2% - в севообороте с сидеральным паром.
Посев яровой пшеницы третьей культурой по парам сопровождается резким увеличением численности, массы и доли сорного компонента по сравнению с повторными посевами. Так, численность сорняков в среднем увеличивается в 3,2-4,9 раза, масса сорняков - в 1,9-2,5 раза, а их доля в агрофитоценозе -в 2,6-3,0 раза.
Анализ полученных данных показал, что как в засушливые, так и влажные годы численность сорняков на фоне приемов влагонакопления, как правило, увеличивалась. Так, в среднем за 4 года на фоне нарезки щелей в межкулисных пространствах чистого пара она увеличивалась с 75 до 103 шт/м2, или на 37,3%, а в варианте с сидеральным паром - с 107 до 132 шт/м2, т.е. на 23,4%. В посевах пшеницы по сидеральному донниковому пару численность сорного компонента на фоне приемов влагонакопления возрастала в меньшей степени по сравнению с чистым паром, а его доля в агрофитоценозе при этом не увеличивалась (рис.).
Влияние предшественников и приемов влагонакопления на уровень обилия (а) и долю сорного компонента (б) в агрофитоценозе пшеницы (2000-2003 гг.):
0 Чистый пар ЕЭ Сидеральный пар
0 Чистый кулисный пар 1Ш Сидерально-кулисный пар
ЕЗ Чистый кулисный пар + щелевание 5 Сидерально-кулисный пар + щелевание
а
В условиях влажного 2001 года с недобором осадков в апреле и мае массовые всходы сорняков появились только после обильных осадков в июне, когда они превысили среднемноголетнюю норму более чем в два раза (90 против 42 мм). В результате численность сорняков, учтенных перед началом обработки посевов гербицидами, была высокой, варьируя от 85 до 167 шт/м2. При этом подтвердился отрицательный эффект от внесения аммофоса под пшеницу на сильно заовсюженном фоне (табл. 2). В посевах по чистому удобренному пару число сорняков увеличилось на 32,1%, по чистому кулисному пару - на 47,9%, а на фоне предзимнего щелевания межкулисных пространств увеличение засоренности было минимальным - 14,6%.
В отличие от 2001 года, спустя месяц после первого учета засоренности, количество сорняков увеличилось на всех вариантах, кроме посевов, обработанных гербицидами. По чистому пару на абсолютном контроле засоренность возросла в 1,3 раза, на удобренном фоне - в 1,4 раза, а в варианте, где вносилось удобрение и посев обрабатывался гербицидами, засоренность снизилась в 3,4 раза. При этом в первом случае масса сорняков как компонента агрофитоценоза составила 41,5%, во втором - 33,1%, а на фоне применения удобрения и гербицидов - только 7,1%.
Приемы влагонакопления увеличивали засоренность пшеницы и на фоне внесения минерального удобрения. Если под посевами по чистому пару засоренность увеличивалась в 1,4 раза, то по чистому кулисному пару она возрастала в 1,5 раза, а на фоне нарезки щелей в межкулисных пространствах чистого пара - в 1,8 раза.
Таблица 2
Влияние приемов интенсификации на засоренность посевов пшеницы (среднее 2001-2002 гг.)
Вариант Фон Количество сорняков, шт/м2 Удельная масса сорного компонента, %
06.06 08.07 20.08 08.07 20.08
Чистый пар (контроль) К 112 108 110 25,1 27,5
NP 129 117 121 26,7 31,0
NP+G 129 30 46 4,9 6,8
Чистый кулисный пар К 102 118 129 24,2 28,7
NP 131 136 142 27,8 35,2
NP+G 131 39 52 6,1 7,0
Чистый кулисный пар + щелевание К 100 146 145 26,4 30,3
NP 118 165 183 26,3 37,6
NP+G 118 27 31 5,2 4,7
Сидеральный пар К 107 151 152 28,2 27,1
NP 121 167 170 25,5 24,3
NP+G 121 28,5 53 6,9 6,2
Сидерально-кулисный пар К 102 141 154 26,3 27,0
NP 122 162 165 29,4 27,0
NP+G 122 33 67 5,7 7,6
Сидерально-кулисный пар + щелевание К 144 174 185 24,5 25,1
NP 157 208 217 26,7 23,7
NP+G 157 44 69 4,8 6,9
Примечание: К - контроль; N^52; G - гербициды (Пума Супер 100 + Ковбой).
Приемы влагонакопления резко снижали засоренность по сравнению с исходной только в том случае, если посевы обрабатывались гербицидами. Их применение на посевах по чистому пару снижало численность сорняков в 3,4 раза, на фоне внесения минерального удобрения - в 2,5 раза, а на фоне всех приемов интенсификации - в 4,1 раза. При этом доля сорного компонента в агрофитоценозе пшеницы снизилась с 41,2-40,2 до 7,4%.
Установлена тесная связь урожайности яровой пшеницы с весенними запасами влаги в почве и с количеством весенне-летних осадков. В отличие от посевов пшеницы по чистому пару, где зависимость урожайности от осадков мая, июня и июля выражается коэффициентами корреляции в 0,699±255, 0,580±0,332,
0,457±0,399, урожайность по сидеральному пару в большей степени зависит от весенне-летних осадков.
Коэффициенты корреляции при этом соответственно равны 0,844±0,144, 0,779±0,197, 0,692±0,261. Также установлена обратная корреляционная связь между урожайностью и уровнем обилия сорного компонента в агрофитоценозе, сильнее выраженная во влажные годы - 0,873, чем в засушливые - 0,577.
Урожайность пшеницы по чистым и сидеральным парам в среднем за 5 лет оказалась практически одинаковой, но в засушливые годы по сидеральному пару она снижалась на 3,2 ц/га (табл. 3).
Таблица 3
Урожайность яровой пшеницы в севооборотах с чистыми и сидеральными парами, т/га
Вид пара Посевы пшеницы после пара Валовый сбор
Первые (1999-2003 гг.) Вторые (1999-2003 гг.) Третьи (2002-2003 гг.)
Чистый 1,98 1,54 1,32 4,84
Сидеральный 1,99 1,86 1,44 5,29
При равных погодных условиях повторные посевы, по сравнению с первыми, снижали урожайность в среднем на 0,44 т/га в звене с чистым паром и на 0,13 т/га в звене с сидеральным паром.
Положительное последействие сидеральных паров оказывается более стабильным, чем их прямое действие на первую культуру. Проявляясь ежегодно, оно увеличивает урожайность в среднем на 0,32 т/га по сравнению с посевами в севообороте с чистым паром. Последействие сидерального пара проявлялось и на посевах третьей зерновой культуры, обеспечивая достоверную прибавку урожайности в засушливом
2003 году - 1,8 ц/га, или на 12,9%.
В условиях отсутствия активного переноса снега и слабого усвоения почвой зимних осадков посев кулис в паровых полях не всегда приводил к достоверной прибавке урожая. В среднем за 5 лет прибавка урожая яровой пшеницы на вариантах с посевом кулис составила 0,14 т/га по чистому пару и 0,12 т/га по сидеральному пару (табл. 4).
Таблица 4
Влияние приемов влагонакопления на урожайность яровой пшеницы (в среднем за 1999-2003 гг.), т/га
Приемы влагонакопления Вид пара
чистый сидеральный
Контроль 1,98 1,99
Кулисы 2,12 2,11
Кулисы + щелевание 2,30 2,35
Нарезка щелей в межкулисных пространствах способствует лучшему усвоению зимних и ранневесенних осадков с их распределением по всему метровому профилю почвы. Этим в основном определяется прибавка урожая на фоне предзимнего щелевания почвы, которая в варианте с чистым паром в среднем за 5 лет составила 0,32 т/га, а в варианте с сидеральным паром - 0,36 т/га, что соответственно выше, чем на контроле, на 16,2 и 18,1%.
Применение всего комплекса приемов интенсификации, включающего нарезку щелей в межкулисных пространствах, внесение минеральных удобрений и обработку посевов гербицидами, повышает урожайность пшеницы по чистому пару на 9,2 ц/га, а при ее посеве по сидеральному пару - на 11,4 ц/га по сравнению с абсолютным контролем (табл. 5).
Таблица 5
Урожайность яровой пшеницы при различной степени интенсификации (в среднем за 2001-2002 гг.), т/га
Вариант Фон
К NP NP+G
Чистый пар (контроль) 1,66 1,72 2,00
Чистый кулисный пар 1,87 1,85 2,42
Чистый кулисный пар + щелевание 2,10 2,11 2,58
Сидеральный пар 2,00 2,10 2,40
Сидерально-кулисный пар 2,19 2,31 2,65
Сидерально-кулисный пар + щелевание 2,43 2,52 2,80
Проведение экономической и биоэнергетической оценки позволило установить, что применительно к условиям лесостепной зоны края затраты на производство 1 ц зерна пшеницы в севообороте с сидеральным паром, без применения влагонакопительных приемов, внесения минеральных удобрений и химических мер борьбы с сорняками, снижаются на 105 руб., или всего на 1,8% по сравнению с чистым паром. Однако в связи с сокращением количества культиваций при обработке сидерального пара и увеличением валового сбора зерна на 3,3 ц/га себестоимость зерна в этом севообороте снижается на 10,2%, а рентабельность увеличивается на 26% (табл. 6).
Таблица 6
Комплексная экономико-энергетическая оценка возделывания пшеницы в севооборотах с чистыми и сидеральными парами на фоне приемов влагонакопления (в среднем 1999-2003 гг.)
Вариант Валовый сбор, т/га Экономическая эффективность Энергетическая эффективность
Всего затрат, руб/га Себе-стоимость 1 т, руб. Рента- бель- ность, % Затраты совокупной энергии, МДж/га Выход валовой энергии, МДж/га Энерге- тический коэффи- циент Приращение валовой энергии, МДж/га
Чистый пар 3,52 5957 1692 124 11260 44816 3,9 33556
Чистый кулисный пар 3,66 6000 1639 132 11387 45598 4,1 35211
То же + щелевание 3,84 6273 1633 133 11484 48890 4,3 37406
Сидеральный пар 3,85 5852 1520 150 11119 49005 4,4 37886
Сидерально-кулисный пар 3,97 5911 1489 155 11244 50533 4,5 39289
То же + щелевание 4,21 6193 1471 158 11348 53588 4,7 42240
Сравнительная оценка чистых и сидеральных паров с биоэнергетических позиций свидетельствует, что даже при отсутствии приемов влагонакопления эффективность сидеральных паров оказывается выше, поскольку они в среднем за пять лет обеспечивают увеличение выхода валовой энергии по сравнению с контролем на 9,3%, приращение валовой энергии - на 12,9% и увеличение энергетического коэффициента -с 3,9 до 4,4 единиц.
Создание кулис и нарезка щелей в межкулисных пространствах паровых полей увеличивают затраты совокупной энергии всего на 2,0-2,1%, увеличивая при этом приращение валовой энергии на 11,5%. Эти приемы оказываются более эффективными при применении их в сидеральных парах, увеличивая выход валовой энергии и приращение ее соответственно на 9,6 и 12,9%, по сравнению с аналогичными приемами,
примененными в чистом пару. На фоне применения приемов влагонакопления в сидеральном пару достигнут самый высокий в опыте коэффициент энергетической эффективности - 4,7 единицы.
Затраты на один гектар резко увеличиваются при применении минеральных удобрений, на долю которых приходится от 40,0 до 46,4% от всех затрат, а при использовании всего комплекса агротехнических приемов, направленных на повышение продуктивности пашни, они по отношению к контролю увеличиваются до 61,2-62,5%.
Использование минеральных удобрений под первые и повторные посевы пшеницы по чистому пару на фоне нарезки щелей в межкулисных пространствах увеличивает урожайность на 5,5 ц/га. Однако и такая величина прибавки на сильно заовсюженных полях не компенсирует затраты, связанные с применением минеральных удобрений. В результате себестоимость 1 ц зерна в этом звене возрастает на 25,5% по отношению к контролю.
Внесение минеральных удобрений в звене сидеральный пар - пшеница - пшеница увеличивало сбор зерна на 9,3 ц, а на фоне приемов влагонакопления - на 13,5 ц по отношению к абсолютному контролю.
Опрыскивание посевов пшеницы гербицидами на фоне высокой засоренности посевов овсюгом экономически оправдано за счет существенного роста сбора зерна. Себестоимость 1 ц зерна не только не увеличивалась, а, наоборот, снижалась по отношению к вариантам, в которых применялись минеральные удобрения.
Увеличение затрат на производство 1 ц зерна сопровождается снижением уровня рентабельности и прибыли с 1 га посева только при применении средств химизации в севообороте с чистым паром с 115 до 62-76%, а в севообороте с сидеральным донниковым паром этот показатель уменьшается всего на 7-17% по сравнению с абсолютным контролем.
Увеличение выхода валовой энергии в севообороте с чистым паром становится заметным только тогда, когда в чистом пару создаются кулисы (6,6)%, проводится нарезка щелей в межкулисных пространствах (13,7%) и вносятся минеральные удобрения (16,9%). Обработка посевов пшеницы по чистому пару гербицидами на удобренном фоне увеличивает выход валовой энергии по отношению к абсолютному контролю - на 23%, а на фоне чистого кулисного пара - на 35,8%. С биоэнергетических позиций комплекс приемов интенсификации оказывается более эффективным на фоне применения зеленого удобрения, обеспечивая приращение валовой энергии по отношению к контролю на 49,8%, увеличивая выход валовой энергии на 56,4% при энергетическим коэффициенте - 3,4 единицы.
Выводы
1. Использование донника в качестве зеленого удобрения сопровождается улучшением агрофизических свойств тяжелосуглинистого выщелоченного чернозема: плотность пахотного слоя под посевами пшеницы уменьшается на 0,08 г/см3, содержание агрономически ценных агрегатов увеличивается под первой пшеницей на 13,3%, под второй - на 7,4%, содержание водопрочных агрегатов повышается соответственно на 8,6 и 12,0%, водопроницаемость почвы возрастает в 2,5 раза.
2. К моменту запашки донника почва иссушается - запасы продуктивной влаги в метровой толще составляют 16 против 34 мм в чистом пару. Однако к уходу в зиму влагозапасы в сидеральном пару выравниваются до уровня чистого пара, за исключением засушливых лет, когда по запасам влаги сидеральный пар уступает чистому на 23-36 мм.
3. Посев кулис в парах повышает влагозапасы к моменту посева пшеницы на 12-16 мм. Нарезка щелей в межкулисных пространствах чистого пара увеличивает запасы влаги в слое 0-100 см на 36 мм, а в сидеральном - на 44 мм, и они оказываются практически равными как по чистому (164 мм), так и по сидеральному пару (162 мм).
4. Запашка сидерата оказывает стабилизирующее влияние на влагообеспеченность вторых пшениц, увеличивая запасы влаги в слое 0-100 см перед посевом на 20 мм по сравнению с вариантом чистого пара.
5. На фоне сильного засорения почвы и посевов численность сорняков перед уборкой пшеницы по сидеральному пару выше, чем по чистому, на 27,5%, но их доля в общей массе агрофитоценоза практически одинакова. Удобрения, внесенные под пшеницу по чистому пару, увеличивали засоренность в фазу кущения и перед уборкой, соответственно, на 20,0 и 16,4%, долю сорного компонента на 5,6 и 17,0%. По сидеральному пару она возрастала, соответственно, на 12,0 и 11,8%, а доля сорного компонента к уборке снижалась на 5,6%. Использование гербицидов против злаковых и широколистных сорняков (Пума Супер 100 + Ковбой) снижает засоренность на 74%, уменьшая их долю в общей массе агрофитоценоза до безопасного уровня (5,6%).
6. Установлена тесная обратная связь между уровнем обилия сорного компонента и урожайностью пшеницы, которая выражена сильнее во влажные годы (r=-0,873), чем в засушливые (r=-0,577).
7. В отличие от посевов пшеницы по чистому пару урожайность по сидеральному в большей степени зависит от весенне-летних осадков. На фоне экстенсивной технологии урожайность пшеницы по чистым и сидеральным парам практически одинакова, снижаясь по сидеральному пару в засушливые годы на 3,2 ц/га. При одинаковой эффективности приемов, повышающих влагонакопительные функции паровых полей, их применение в сидеральных парах позволяет стабилизировать урожайность в засушливые годы. Предзимнее щелевание в межкулисных пространствах паровых полей увеличивает урожайность на 3,2-3,6 ц/га. Применение всего комплекса приемов интенсификации способствует росту урожайности пшеницы по чистому пару на 9,2 ц/га, а при посеве по сидеральному - на 11,4 ц/га по сравнению с абсолютным контролем.
8. По мере увеличения компонентов технологии затраты на 1 гектар увеличиваются. Они резко возрастают при применении минеральных удобрений, на долю которых приходится от 40,0 до 46,4% от всех затрат. При использовании гербицидов затраты возрастают на 9,6-17,2%. Применение приемов интенсификации в севообороте с сидеральным паром увеличивает производство зерна на 32%, а прибыль - на 52,8%, а в севообороте с чистым паром соответственно на 14,3 и 12,2%. С энергетической точки зрения приемы интенсификации оказываются более эффективными на фоне применения зеленого удобрения, обеспечивая приращение валовой энергии на 49,8%, увеличивая выход валовой энергии на 56,4%, при энергетическом коэффициенте - 3,4 единицы. В варианте с чистым паром эти показатели ниже - 22,2%, 14,1% и 3,1.
Литература
1. Берзин, А.М. Зеленые удобрения в Средней Сибири / А.М. Берзин; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2002. - 395 с.
2. Кирюшин, В.И. Экологические основы земледелия / В.И. Кирюшин. - М.: Колос, 1996. - 367 с.
3. Сдобников, С.С. Пахать или не пахать? (новое в обработке и удобрении полей) / С.С. Сдобников. - М., 1994. - 288 с.
--------♦-----------
УДК 631.8 + 633 2.03 (1-17) Н.А. Сурин, В.М. Зеленский
УДОБРЕНИЯ И РЕЖИМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЙМЕННЫХ ЛУГОВ ЕНИСЕЙСКОГО СЕВЕРА
В статье представлены результаты изучения влияния минеральных удобрений и различных режимов использования травостоев пойменных лугов в Приполярных и Заполярных районах Енисейского Севера.
Высокое потенциальное плодородие пойменных земель Нижнего Енисея, благоприятные условия увлажнения, круглосуточное освещение (полярный день) в первую половину вегетации растений, а также пониженные температуры почвы и воздуха способствуют, в условиях Енисейского Севера, получению относительно высоких и стабильных по годам урожаев сена и пастбищной травы. По наблюдениям Т.А. Афанасьевой, при пониженных температурах в условиях круглосуточного освещения наблюдаются повышение фотосинтетической деятельности и быстрый рост вегетативных частей многолетних трав [1]. По данным А.И. Ивановского, в Заполярье под влиянием продолжительного дневного освещения в первую половину лета суточный прирост многолетних трав колеблется от 2 до 6 см, достигая при благоприятной погоде 8-10 см, что способствует образованию большого объема надземной массы трав в течение 30-45 дней [2].
Однако бессистемное использование кормовых угодий на Енисейском Севере обычно приводит к снижению урожайности до 6-8 ц/га сухой массы и засорению травостоев крупным не поедаемым скотом разнотравьем.
Д.В. Якушев и другие считают, что повышение урожайности пойменных лугов и качества получаемой продукции возможно за счет применения повышенных доз удобрений и перехода на многоукосный режим использование травостоев [3].
