CC BY
50
ISSN 0202-5493. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 2 (151-152), 2012
ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ ОСНОВНОЙ
ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНА ЗЕРНОПРОПАШНОГО СЕВООБОРОТА РАПС ЯРОВОЙ - ПШЕНИЦА ОЗИМАЯ НА ЧЕРНОЗЕМЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ЗАПАДНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ
А.С. Бушнев,
кандидат сельскохозяйственных наук
ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии Россия, 350038, г. Краснодар, ул. Филатова, д. 17 тел. (861)275-85-03, факс (861)254-27-80 e-mail: vniimk-agro@mail.ru
Ключевые слова: рапс яровой, обработка почвы, отвальная вспашка, мелкая обработка почвы, поверхностная обработка почвы, озимая пшеница, звено севооборота, система основной обработки почвы
УДК 631.51:631.153.3 [633.853.494+633.11
Агроклиматические ресурсы России позволяют ей теоретически претендовать на место среди мировых лидеров по производству рапсового сырья. В общей посевной площади на долю масличных культур в стране должно приходиться
15 %, или 11,0-11,5 млн. га из 76 млн. га пахотных земель. Очевидно, что за вычетом подсолнечника и сои в России остается 2,0-2,5-миллионный резерв для рапса и прочих капустных, чрезвычайно важных источников пополнения ресурсов растительного масла и кормового белка. В период с 2005 по 2010 гг. посевная площадь под рапсом яровым и озимым увеличилась в РФ в 3,5 раза - с 244 тыс. га до 856 тыс. При этом средняя урожайность семян культуры осталась неизменной - на уровне 1,0-1,1 т/га, в то время как урожайность рапса ярового в расчете на посевную площадь никогда не превышала отметку в 1,0 т/га, что вряд ли позволяет считать его производство экономически привлекательным [1; 2].
Рапс - культура исключительно высокотехнологичная, экономически эффективное производство которой возможно только в условиях строгого выполнения комплекса весьма затратных агротехнических и организационных мероприятий при ее выращивании. Поэтому рецепт увеличения урожайности рапса в РФ насколько труднореализуем, настолько же и банален: внедрение новых высокопродуктивных сортов, зональных экологически допустимых технологий возделывания с учетом применения современного набора машин и технических средств, удобрений, регуляторов и стимуляторов роста, химических и биологических средств защиты растений. То есть перспективы рапса «запараллелены» с общим положением дел в сельском хозяйстве. Хотя ни в коем случае нельзя сбрасывать со счета специфику агроклиматических ресурсов существующих или потенциальных территорий его возделывания [1].
В условиях Кубани, при соблюдении агротехнических требований, можно получать урожайность семян рапса ярового до 2,5 т/га. Для получения таких урожаев необходимо знать агробиологические особенности растений применительно к зоне выращивания [3], а
также эффективные приемы возделывания культуры [4].
В связи с этим возникает необходимость в разработке технологии возделывания рапса ярового для условий Краснодарского края, обеспечивающей получение максимального урожая с минимальными затратами. В частности, во Всероссийском НИИ масличных культур им. В.С. Пустовойта в стационарном опыте были проведены исследования по изучению влияния основной обработки почвы на продуктивность культур и звеньев в зернопропашном севообороте с масличными культурами.
Материал и методы. Исследования по изучению систем основной обработки почвы проводились во ВНИИМК (г. Краснодар) в течение 41 года (с 1971 по 2012 г.) в стационарном опыте. В 2009-2011 гг. проводилось изучение влияния различных систем основной обработки почвы на рост, развитие и продуктивность рапса ярового, возделываемого после пшеницы озимой в 10-польном зернопропашном севообороте, а в 2010-2012 гг. - влияния последействия систем основной обработки под рапс яровой на урожайность пшеницы озимой. Схема опыта включала следующие варианты основной обработки почвы под рапс яровой: обычную отвальную вспашку на глубину 20-22 см (интенсивная) - контроль; глубокое безотвальное рыхление на 25-27 см (разноглубинная); лущение дискатором на 12-14 см (минимальная, мелкая безотвальная); лемешную обработку на 12-14 см (минимальная, мелкая отвальная); дисковое лущение на 6-8 см (поверхностная). Под пшеницу озимую во всех вариантах опыта применялась поверхностная обработка почвы (дисковое лущение на 6-8 см).
Основная обработка почвы под рапс яровой состояла из двукратного лущения стерни на глубину 6-8 см вслед за уборкой предшественника и далее вспашки или дискования, согласно схеме опыта. Допосевная обработка почвы во всех вариантах состояла из одной предпосевной
культивации. Под предпосевную культивацию вносилась аммиачная селитра из расчета N30. Уход за посевами состоял из внесения баковой смеси гербицидов в фазе 3-4 листьев у культуры лонтрела Гранд, ВДГ (750 г/кг) - 0,12 кг/га против однолетних и многолетних двудольных (виды ромашки, горца, осота) и фюзилада Супер, КЭ (125 г/л) - 1,0 л/га против однолетних злаковых сорняков при достижении ими фазы 2-4 листьев. Перед цветением против вредителей рапса проводилась обработка инсектицидом каратэ Зеон, МКС (50 г/л) - 0,15 л/га.
Общая площадь делянки 772,8 м2, учетная - 96,6 м .
Почва опытных участков - чернозем выщелоченный слабогумусный сверхмощный тяжелосуглинистый. Объектом исследований было звено зернопропаш-ного севооборота: рапс яровой (сорт Та-врион) - пшеница озимая (сорт Таня). Посев рапса производился в третьей декаде марта с нормой высева семян 5,0 кг/га. Перед посевом семена обрабатывались инсектицидом круйзер, КС (350 г/л) с нормой расхода 8,0 л/т. Посев пшеницы озимой осуществлялся в оптимальный срок, то есть в первой декаде октября. Технология возделывания пшеницы озимой - рекомендуемая для центральной зоны Краснодарского края [5].
Учет урожая производился с учетной площади малогабаритным комбайном Wintersteiger classic. Урожай приводили к стандартной влажности (рапс яровой - 10 %, пшеница озимая - 14 %) и 100 %-ной чистоте. Масличность семян рапса ярового определяли на ЯМР-анализаторе АМВ-1006М.
Результаты и обсуждение. Влаго-обеспеченность на момент начала вегетации рапса ярового (первая декада апреля) была хорошей, так как сумма осадков за октябрь-март в годы проведения исследований была выше среднемноголетнего значения на 100,8-200,0 мм. В период вегетации рапса ярового осадков в 2009 и 2011 гг. выпало выше среднемноголетней
нормы - 249,3 и 301,5 мм соответственно, а в 2010 г. их было 222,7 мм, что составило 96,6 % среднемноголетней нормы. Однако распределение их по месяцам было неравномерным. Так, в 2009 г. в апреле осадков выпало меньше средней многолетней нормы, а в последующий период их количество значительно превосходило норму, и дефицита влаги в период налива семян не было, вследствие чего получен высокий уровень продуктивности культуры. В 2010 г. в апреле осадков выпало на 37,2 мм больше нормы, однако в мае был дефицит влаги - 44,4 % от нормы, продолжающийся практически до третьей декады июня, поэтому был получен низкий уровень урожайности культуры. В 2011 г. в апреле-мае осадков выпадало 287 и 188 % от нормы соответственно, а в июне их было на 13,5 мм меньше. Такое распределение осадков на фоне низких температур в апреле способствовало снижению продуктивности культуры.
Среднесуточная температура воздуха за вегетацию в годы проведения исследований была выше средней многолетней на 1,32,9 оС. Наиболее жарким был 2010 г., особенно в мае-июне, что отрицательно сказалось на завязываемости и наливе семян.
Для возделывания пшеницы озимой погодные условия 2009/2010 гг. можно характеризовать как умеренно-благоприятные, 2010/2011 - благоприятные, и 2011/2012 гг. - неблагоприятные (в первой-второй декадах февраля минимальная среднесуточная температура воздуха составила -20,8 оС, а температура почвы - -23,0 оС).
В благоприятные по увлажнению годы при традиционной обработке почвы (отвальная вспашка) в 2009 и 2011 гг. были получены максимальная урожайность рапса - 1,96 и 1,76 т/га и сбор масла - 0,80 и 0,73 т/га соответственно. Минимальная (мелкая отвальная) обработка, благодаря оптимизации водного, воздушного и пищевого режимов почвы, также способствовала получению стабильно высоких показателей урожайности в эти годы -1,72 и 1,73 т/га и сбора масла - 0,72 и 0,73 т/га соответственно. В засушливом году
(2010) при дефиците влаги и отрицательном воздействии высоких среднесуточных температур воздуха в период налива семян рапса ярового в вариантах с поверхностной и мелкой (отвальной и безотвальной) обработками почвы урожайность семян и сбор масла были получены на одном уровне - 0,98 и 0,39 т/га соответственно, а в вариантах с более глубокой обработкой почвы - отвальная вспашка и глубокая безотвальная обработка - меньше на 0,070,08 и 0,03 т/га соответственно, однако данные различия были не существенны (табл. 1).
Таблица 1
Влияние систем основной обработки почвы на урожайность, масличность и сбор масла рапса ярового
ВНИИМК
Система основной обработки почвы Годы
2009 2010 2011 20092011
Урожайность семян, т/га
Интенсивная - контроль 1,96 0,90 1,76 1,54
Разноглубинная (глубока; безотвальная) 1,66 0,91 1,58 1,38
Минимальная (мелкая безот-
вальная) 1,60 0,98 1,59 1,39
Минимальная (мелкая отвальная) 1,72 0,98 1,73 1,48
Поверхностная 1,51 0,98 1,52 1,34
НСР05 0,20 0,11* 0,17 -
Масличность семян, %
Интенсивная - контроль 45,6 44,1 45,9 45,2
Разноглубинная (глубока) безотвальная) 46,5 44,0 47,1 45,9
Минимальная (мелкая безот-
вальная) 46,8 44,0 46,5 45,8
Минимальная (мелкая отвальная) 46,5 44,1 46,8 45,8
Поверхностная 46,2 44,2 47,5 46,0
НСР05 0,90* 0,33* 1,20* -
Сбор масла, т/га
Интенсивная - контроль 0,80 0,36 0,73 0,63
Разноглубинная (глубока5 безотвальная) 0,69 0,36 0,67 0,57
Минимальная (мелкая безот-
вальная) 0,67 0,39 0,67 0,58
Минимальная (мелкая отваль-
ная) 0,72 0,39 0,73 0,61
Поверхностная 0,63 0,39 0,65 0,56
НСР05 0,08 0,04* 0,07* -
*- различия не существенны
Следует также отметить, что маслич-ность семян рапса ярового существенно не отличалась в вариантах с различными системами обработки почвы [6].
В задачи наших экспериментов также входило изучение последействия исследуемых систем основной обработки почвы
на урожайность зерна пшеницы озимой, возделываемой по рапсу яровому. Самая высокая урожайность ее получена в 2010 г. в вариантах с применением интенсивной и минимальных (мелкой безотвальной и отвальной) обработок почвы под рапс яровой - 3,87; 3,83 и 3,97 т/га соответственно, а в 2011 и 2012 гг. в варианте с интенсивной системой основной обработки почвы с применением отвальной вспашки под рапс яровой - 6,72 и 3,46 т/га соответственно (табл. 2).
Таблица 2
Урожайность зерна пшеницы озимой в зависимости от последействия систем основной обработки почвы
В] НИИМК
Система основной обработки почвы Урожайность, т/га В среднем за 20102012 гг.
2010 г. 2011 г. 2012 г.
Интенсивная - контроль 3,87 6,72 3,46 4,68
Разноглубинная (глубокая безотвальная) 3,39 6,45 2,71 4,18
Минимальная (мелкая безотвальная) 3,83 6,18 2,73 4,25
Минимальная (мелкая отвальная) 3,97 6,43 2,56 4,32
Поверхностная 3,67 5,70 2,04 3,80
НСР05 0,17 0,16 0,51 -
В среднем за 2010-2012 гг. в вариантах с разноглубинной и минимальными (мелкой безотвальной и отвальной) системами основной обработки почвы под рапс яровой были получены близкие значения урожайности (4,18 и 4,32 т/га), а в варианте с поверхностной системой урожайность зерна пшеницы озимой была самой низкой и составила 3,80 т/га, что на 0,88 т/га меньше, чем у контроля.
При оценке звена зернопропашного севооборота рапс яровой - пшеница озимая по урожайности в зерновых единицах отмечено, что в среднем за годы проведения исследований наибольшая урожайность его была в варианте с интенсивной системой основной обработки почвы под рапс яровой - 7,09 т. з.е./га (табл. 3).
В 2009-2010 и 2010-2011 гг. существенно высокая продуктивность звена отмечена в вариантах с отвальными (интенсивной и минимальной) обработками почвы под рапс яровой - 6,93; 6,66 и 8,12; 7,96 т з.е./га соответственно, а в 2011-
2012 гг. - только в варианте с отвальной вспашкой под рапс яровой - 6,21 т з.е./га.
Таблица 3
Продуктивность звена зернопропашного севооборота рапс яровой-пшеница озимая в зависимости от системы основной обработки почвы
ВН НИИМК
Система основной обработки почвы Урожайность звена, т з.е./га, по годам В среднем за 20092012 гг.
20092010 20102011 20112012
Интенсивная -контроль 6,93 8,12 6,21 7,09
Разноглубинная (глубокая безотвальная) 5,98 7,86 5,17 6,34
Минимальная (мелкая безотвальная) 6,33 7,71 5,22 6,42
Минимальная (мелкая отвальная) 6,66 7,96 5,26 6,63
Поверхностная 6,03 7,22 4,42 5,89
НСР05 0,28 0,22 0,66 -
В среднем за годы проведения исследований в вариантах с разноглубинной и минимальными (мелкой безотвальной и отвальной) системами обработки почвы продуктивность звена рапс яровой - пшеница озимая была на одном уровне и составила 6,34-6,63 т з.е./га. Существенно низкая продуктивность звена в сравнении с другими вариантами опыта была получена при поверхностной системе основной обработки почвы (от 4,42 до 7,22 т з.е./га), подразумевающей обработку почвы дисковыми орудиями на глубину 6-8 см как под рапс яровой, так и под пшеницу озимую. Такая значительная разница обусловлена неблагоприятными погодными условиями и ухудшением гербологиче-ской обстановки в посевах пшеницы озимой в 2010 и 2012 гг., а также изменениями в водно-воздушном режиме почвы, её агрофизических свойств, увеличении засоренности посевов рапса ярового. В результате этого была получена низкая урожайность культур, и как следствие - незначительная продуктивность звена с данной системой основной обработки почвы.
Нами ставилась задача всесторонней оценки систем основной обработки почвы в севообороте, в связи с этим были рассчитаны экономические (в ценах на ав-
густ 2012 г.) показатели эффективности возделывания изучаемых культур и звена в среднем за годы исследований.
При анализе экономической эффективности возделывания рапса ярового наибольшие производственные затраты отмечены в варианте с отвальной обработкой почвы (интенсивная система) -8527 руб./га, при разноглубинной системе они были меньше на 142 руб., при мелкой безотвальной - на 187, при мелкой отвальной - на 194 руб. Поверхностная обработка почвы позволила сэкономить 377 руб./га по сравнению с контролем (табл. 4).
Таблица 4
Экономическая эффективность возделывания рапса ярового в зависимости от системы основной обработки почвы
ВНИИМК, 2009-2011гг.
Система основной обработки почвы
интен- разно- мини- мини- по-
сивная - глубин- мальная маль- верх-
Показатель контроль ная (глубокая безотвальная) (мелкая безот-валь-ная) ная (мелкая отвальная) ност-ная
Прямые про-
изводственные затраты в базо-
вом варианте, руб. на 1 га 7963
Дополнитель-
ные затраты
по вариантам обработки почвы, руб. на 1 га 564 422 376 369 187
Итого прямых
производст-
венных затрат, руб. на 1 га 8527 8385 8340 8333 8150
Урожайность семян, т/га 1,54 1,38 1,39 1,48 1,34
Себестои-
мость 1 т, руб. 5537 6076 6000 5630 6082
Цена реализации 1 т., руб. 14500
Чистый доход
в расчете на 1 га, руб. 13803 11625 11815 13127 11280
Рентабель-
ность, % 162 139 142 158 138
Отвальные обработки почвы интенсивная и минимальная (мелкая отвальная) обработки почвы способствуют снижению себестоимости продукции на 370-539 руб./т и получению чистого дохода на уровне 13,1-13,8 тыс. руб. с 1 га, при уровне рентабельности производства 158-162 %. Высокая себестоимость продукции, полученная в вариантах с разноглубинной
системой основной обработки почвы (6076 руб./т), поверхностной (6082 руб./т) и мелкой безотвальной обработки (6000 руб./т), способствовала получению низкого уровня чистого дохода - 11625 руб./га, 11280 и 11815 руб./га соответственно, при относительно равной рентабельности производства 138-142 %.
Следует также отметить, что экономия за счет минимизации обработки почвы при возделывании рапса ярового не способствовала увеличению чистого дохода, который был ниже, чем в варианте с интенсивной системой основной обработки почвы на 676-2523 руб./га в зависимости от варианта.
Различий в основной обработке почвы под пшеницу озимую схемой опыта предусмотрено не было, то есть во всех вариантах она возделывалась по одной и той же технологии, и поэтому здесь на продуктивность культуры оказывал влияние только фактор последействия обработки почвы под рапс яровой. В связи с этим, производственные затраты на возделывание пшеницы озимой были на одном уровне и составили 12310-11958 руб./га (табл. 5).
Таблица 5
Экономическая эффективность возделывания пшеницы озимой в зависимости от системы основной обработки почвы под рапс яровой
ВНИИМК, 2010-2012 гг.
Система основной обработки почвы
интен- разно- мини- мини- поверх-
сив- глубин- маль- маль- ност-
Показатель ная -конт- ная (глубо- ная (мелкая ная (мелкая ная
роль кая безотвальная) безот-валь-ная) отвальная)
Урожайность, т с 1 га 4,68 4,18 4,25 4,32 3,80
Цена реализации 1 т, руб. 7600
Производст-
венные зат-
раты в расчете на 1 га, руб. 12310 12110 12138 12166 11958
Себестои-
мость 1 т, руб. 2630 2911 2852 2804 3140
Чистый доход
в расчете на 1 га, руб. 23258 19600 20178 20717 16947
Уровень рентабельности, % 189 161 166 171 142
Наибольший чистый доход и наименьшая себестоимость продукции были получены в вариантах с интенсивной и минимальной (мелкой отвальной) системами обработки почвы под рапс яровой -23258 руб./га и 2630 руб. и 20717 руб./га и 2804 руб. соответственно. В этих же вариантах был получен высокий уровень рентабельности 189 и 171 %. В вариантах с разноглубинной, минимальной (мелкой безотвальной) и поверхностной системами основной обработки почвы чистый доход был получен на уровне 1694720178 руб./га, а уровень рентабельности -142-166 %.
Рассчитав суммарную экономическую эффективность звена рапс яровой - пшеница озимая, выявлено, что при относительно небольшом различии уровня затрат на возделывание культур звена наибольший чистый доход отмечен в варианте с интенсивной системой основной обработки почвы - 37061 руб./га, при рентабельности производства 178 %. Близкий уровень чистого дохода данного звена при снижении затрат на 339 руб./га отмечен в варианте с минимальной (мелкой отвальной) обработкой почвы - 33844 руб./га, при рентабельности 165 % (табл. 6).
Таблица 6
Суммарные затраты, чистый доход и уровень рентабельности звена зернопропашного севооборота рапс яровой - пшеница озимая в вариантах с различными системами основной обработки почвы
ВН ИИМК, 2009-2012 гг
Вариант системы основной обработки почвы Затраты на 1 га, РУ6. Чистый доход в расчете на 1 га, ру6. Уровень рентабельно- сти, %
Интенсивная - контроль 20837 37061 178
Разноглубинная (глубокая безотвальная) 20495 31225 152
Минимальная (мелкая безотвальная) 20477 31993 156
Минимальная (мелкая отвальная) 20498 33844 165
Поверхностная 20108 28227 140
В то же время в вариантах с разноглубинной и минимальной (мелкой безотвальной) системами основной обработки почвы, при снижении затрат на 342 и
360 руб./га, уровень чистого дохода был на 5836 и 5068 руб./га, или на 15,7 и 13,7 % ниже, чем в варианте с интенсивной системой. Сокращение затрат в варианте с поверхностной системой основной обработки почвы по сравнению с интенсивной системой (контролем) составило 729 руб./га, или 3,5 %, а уровень чистого дохода снизился на 8834 руб./га, или на 23,8 %, то есть сокращение затрат в этом варианте не было оправдано из-за значительного снижения чистого дохода звена.
Заключение. В результате исследований по изучению систем основной обработки почвы в 2009-2012 гг. установлено, что на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья в благоприятные по увлажнению годы наибольшие урожайность семян рапса ярового (1,72-1,96 т/га) и сбор масла (0,72-0,80 т/га) формируются при системе отвальной основной обработки почвы (обычной отвальной вспашке, мелкой отвальной обработке), а при дефиците влаги и высокой среднесуточной температуре воздуха в налив семян - при поверхностной, мелкой отвальной и безотвальной обработках почвы (0,98 и 0,39 т/га соответственно). Наибольшая урожайность зерна пшеницы озимой (4,68 т/га) и продуктивность звена севооборота с этими культурами (7,09 т з.е./га) формируется при интенсивной системе основной обработки почвы.
Глубокая безотвальная, минимальная (мелкая безотвальная) и поверхностная системы обработки почвы способствуют снижению урожайности рапса ярового на 10-13 %, пшеницы озимой - на 9-19 % и продуктивности звена в целом - на 9-17 %.
Интенсивная (обычная отвальная) и минимальная (мелкая отвальная) системы основной обработки почвы способствуют снижению себестоимости продукции рапса ярового на 370-539 руб./т, пшеницы озимой - на 48-510 руб./т и получению чистого дохода звена на уровне 33,8-37,0 тыс. руб. с 1 га.
Список литературы
1. Горлов, С.Л. Современные аспекты и тенденции развития производства и селекции рапса / С.Л. Горлов // Масличные
ISSN 0202-5493. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 2 (151-152), 2012
культуры: Науч.-техн. бюл. ВНИИМК. -2011. - № 2 (148-149). - С. 51-56.
2. Гареев, Р.Г. Рапс - культура высокого экономического потенциала / Р.Г. Га-реев. - Казань: Издательство «Дом Печати», 1996. - 240 с.
3. Устарханова, Э.Г. Некоторые элементы технологии возделывания ярового рапса на черноземе выщелоченном в условиях юго-восточной зоны Кубани / Э.Г. Устарханова // Рапс - культура XXI века: аспекты использования на продовольственные, кормовые и энергетические цели. - Липецк, 2005. - 163-168.
4. Лукомец, В.М. Защита рапса / В.М. Лукомец, В.Т. Пивень, Н.М. Тишков, Н.И. Бочкарев, С.Л. Горлов, К.М. Кривошлыков // Приложение к журналу «Защита и карантин растений» - 2012. - № 1 - 56(4) с.
5. Система земледелия Краснодарского края (Методические рекомендации). -Краснодар: ООО «Дайджен-Юг», 2009. -С.198-203.
6. Бушнев, А.С. Способы основной обработки почвы и продуктивность рапса ярового на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья / А.С. Бушнев // Масличные культуры: Науч.-техн. бюл. ВНИИМК. - 2011. - № 2 (148-149). -С. 121-128.
