CC BY
25
Ершов В. Л., Авдеенко А. И., Калошин А. А. Адаптация почвозащитных агротехнологий в земледелии лесостепных и степных ландшафтов Западной Сибири // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2017. -№2 (9) апрель - июнь. - URL http://e-journal.omgau.ru/images/issues/2017/2/00341.pdf. - ISSN 2413-4066
УДК 632.937.15
Ершов Василий Леонидович
Доктор сельскохозяйственных наук, профессор ФГБОУВО ОмГАУим. П.А. Столыпина, г. Омск VI. [email protected]
Авдеенко Александр Иванович
Аспирант
ФГБОУ ВО ОмГАУ им. П.А. Столыпина, г. Омск [email protected]
Калошин Анатолий Андреевич
Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ФГБОУ ВО ОмГАУ им. П.А. Столыпина, г. Омск [email protected]
Адаптация почвозащитных агротехнологий в земледелии лесостепных и степных
ландшафтов Западной Сибири
Аннотация. Обобщены результаты стационарных опытов применения отвальной и почвозащитных систем обработки почвы и комплексной химизации на чернозёмных почвах Западной Сибири. Исследования проводились в полевых зернопаровых севооборотах. В лесостепных агроландшафтах эффективность нулевой обработки при выращивания зерновых культур уступает комбинированным системам обработки почвы даже при комплексной химизации. В степных агроландшафтах с почвозащитной системой обработки эффективность использования посевных комплексов во многом зависит от погодных условий в период посева. Максимальную урожайность обеспечил комплекс с дисковым рабочим органом - 1,18 т/га, что на 3,5 % выше в сравнении с высевом под стрельчатую лапу и на 10,2 % выше в сравнении с высевом анкерным рабочим органом.
Ключевые слова: предшественник, система обработки почвы, посевной комплекс, средства химизации, агрофитоценоз, урожайность.
Введение
В решении задачи производства высококачественного зерна и другой растениеводческой продукции в необходимых объемах для региона приоритетная роль отводится разработке и освоению в широких масштабах агротехнологий на основе энергосберегающих почвозащитных систем обработки почвы и посева, комплексного применения в необходимом ассортименте средств химизации, выращивания более ценных в хозяйственно-биологическом отношении сортов.
При разработке и освоении ресурсосберегающих технологий необходимо исходить из оценки конкретных почвенно-климатических особенностей такой обширнейшей территории
1
как Западная Сибирь. Достаточно оценить такое многообразие природных комплексов на примере основных зернопроизводящих регионов, какими являются Омская, Новосибирская области и Алтайский край. Здесь выделено около 30 почвенно-климатических провинций и свыше 100 почвенных разностей.
В почвенном покрове пахотных земель преобладают плодородные разновидности черноземов, занимающих около 70 %, имеют место солонцеватые (до 9 %) почвы. Кроме того, подвержено эрозии почвенного покрова около 3,7 млн. га (22 %) пашни, преимущественно в степной зоне.
В засушливых земледельческих зонах сумма годовых осадков различаются от 270-370 мм в степных и лесостепных равнинных провинциях региона. Поэтому дефицит влаги остаётся главным лимитирующим фактором [1].
В макрорегионе, с учетом имеющихся почвенно-климатических ресурсов, в структуре посевных площадей традиционно преобладают зерновые культуры (61 %), где предпочтение отводится яровой пшенице (72 %), которая занимает не менее 25 % к площади посева по стране. Под кормовые культуры отводится около 5,0 млн. га, или 35 %. Совершенно недостаточно выращивается зернобобовых и технических культур (подсолнечник, рапс на маслосе-мена, масличный лён).
Указанные особенности обусловливают совершенствование структуры использования пашни и посевных площадей, подбор более адаптивных, продуктивных культур и сортов, качественных предшественников и соответствующих севооборотов в целях сокращения площадей под длительными повторными посевами яровой пшеницы [2].
Кроме того, необходимость усовершенствования агротехнологий вызвана рядом причин: диверсификация растениеводства (новые культуры, новые сорта) и углубление специализации; расширение ассортимента средств защиты растений (новые гербициды, фунгициды, инсектициды); снижение объёмов применения минеральных и органических удобрений в связи недостатком финансирования, а также приемы их применения и новые машины (почвообрабатывающие, по уходу за посевами, посевные комплексы, жатки, комбайны) и организационно-управленческие и экологические.
Основные составляющие современных агротехнологий: управление плодородием почвы, специализированные севообороты, система обработки почвы и система машин, система удобрений, система защиты растений, адаптивные сорта [3]. В структуре пашни доля чистого и других видов пара должна существенно меняться в зависимости от условий увлажнения, специализации хозяйства и возможности применения средств комплексной химизации.
Результаты исследований
По многолетним данным, при совокупной оценке агроэкономических показателей установлено, что по урожайности и выходу зерна с гектара севооборотной площади при экстенсивной системе и ограниченном применении средств химизации преимущество имеют зернопаровые: в степной зоне 4-5 - польные, в южной лесостепи - 5-6 - польные.
В степных и южных лесостепных районах при любом уровне применения средств химизации парование является основой стабилизации севооборота. В опытах СибНИИСХ в среднем за 23 года в варианте с бессменным посевом яровой пшеницы при применении средств химизации в минимально рекомендованных количествах, урожайность была в 1,5 раза ниже, чем урожайность культуры в зернопаровых севооборотах.
В зоне неустойчивого увлажнения, где годовое количество осадков менее 300-350 мм, а это основные зернопроизводящие районы региона, агрономическое значение чистого пара трудно переоценить. Об этом свидетельствуют многолетние наблюдения в СибНИИСХ, характеризующие роль чистого пара по влиянию на лимитирующие факторы плодородия почвы. По чистому пару в сравнении с непаровыми предшественниками перед посевом накапливается больше продуктивной влаги на 32 %, запасы нитратного азота на 61 % больше (составляют около 140 кг/га). Засоренность посевов по массе сорняков сокращается в 2 раза.
Урожайность яровой пшеницы в среднем за 35 лет была выше на 0,67 т/га, или на 40 %, а в засушливые годы выше в 2 раза, чем по непаровым предшественникам.
Следовательно, в зонах с нестабильным и недостаточным увлажнением, отказ от чистого пара, если следовать классической системе «no-till» - без чистых паров, чреват отрицательными последствиями для продуктивности пашни основных зерновых районов региона, особенно при недостаточно интенсивном уровне производства.
При современном подходе к агротехнологиям нужно обязательно соизмерять их по уровню интенсификации и ресурсного обеспечения. Экстенсивные технологии рассчитаны на использовании естественного плодородия, без средств химизации. В этом случае преимущество имеет в лесостепи классическая отвальная технология, а в степи - плоскорезная.. Полуинтенсивные или нормальные агротехнологии ориентированные на применение умеренных доз удобрений и защиты посевов от сорняков. Здесь урожайность по вариантам с комбинированными обработками (чередование отвальной, плоскорезной и поверхностных) выравнивается с отвальной обработкой, но с недобором 8,4 % при минимально-нулевой обработке.
В длительном опыте (35 лет) за последние 12 лет (1993-2005 гг.) в варианте с минимально-нулевой обработкой без средств химизации выход зерна с 1 га пашни в пятипольном зернопаропропашном севообороте в среднем сократился на 21 % в сравнении с отвальной обработкой. Однако на фоне комплексной химизации (удобрения, пестициды) урожайность зерновых культур, независимо от системы обработки почвы, увеличилась в среднем на 46 % (на 0,97 т/га).
В нынешних условиях при остром дефиците минерального питания (при ограниченном применении удобрений) и других средств защиты растений, на ближайшую перспективу реально ориентироваться на полуинтенсивные технологии с выращиванием новых урожайных сортов, которые по продуктивности существенно превышают ранее районированные сорта.
Опыты показали, что в течение трех ротаций зернопаропропашного севооборота паровое поле характеризуется высокой обеспеченностью нитратным азотом по всем системам обработки почвы, под кукурузой на отвальной складывается средняя, по минимальным обработкам - низкая обеспеченность. Остальные культуры севооборота обеспечиваются нитратами слабо, независимо от системы обработки почвы, и нуждаются в улучшении азотного питания. Здесь вывод однозначный - в засушливых зонах при переходе на систематически минимальные и нулевые системы обработки почвы, где без чистых или занятых паров, как и без улучшения азотного режима почвы, проблема повышения эффективности ресурсосберегающих агротехнологий в регионе весьма сомнительна.
Длительные исследования (30-35 лет) в стационарных опытах ГНУ СибНИИСХ свидетельствуют, что «нулевой» системе без основной обработки почвы, в сравнении с различными вариантами обработки почвы, сопутствуют следующие отрицательные факторы и свойства: снижается водопроницаемость и воздухоёмкость почвы уменьшая при этом влагозапа-сы в метровом слое, особенно после снеготаяния и перед посевом (на 18 %); усиливается дифференциация пахотного слоя почвы по плодородию, снижается биологическая активность в подпахотном горизонте на 25-30 %; существенно уменьшаются запасы нитратного азота в слое 0-40 см, особенно по непаровым предшественникам - на 25-30 %, что приводит к снижению качества зерна; увеличивается засоренность агрофитоценозов в 1,5-2,0 раза, ухудшается фитосанитарное состояние посевов, что предопределяет дополнительные затраты на защиту посевов и применение минеральных удобрений.
Одним из основанных аргументов в пользу освоения минимальных обработок, в том числе и «no-till», являются: почвозащитная роль и ресурсосбережение, которое заключается в экономии топлива и сокращении трудозатрат, этим и обусловливается рентабельность и прибыль. Проведённое нами в условиях степи по необработанной стерне в течение 5 лет сравнительные испытания посевных агрегатов с разными рабочими органами - стрельчатая лапа (М.Моррис II), диск (Джон-Дир 1890) и анкер (Кондор 1500) показали различную эффективность при выращивании яровой мягкой пшеницы. Максимальную урожайность обеспечил
комплекс с дисковым рабочим органом - 1,18 т/га, что на 3,5 % выше в сравнении с высевом под стрельчатую лапу и на 10,2 % выше в сравнении с высевом анкерным рабочим органом. Эффективность использования посевных комплексов во многом зависит от погодных условий в период посева. В условиях холодной и влажной весны существенное преимущество имел посев комплексом со стрельчатой лапой (2013 год). В годы с сухим тёплым маем (2015, 2016) также существенное преимущество имел посев дисковым рабочим органом. Расход ГСМ на 1 гектар посева составил при посеве комплексом Джон-Дир 5,4 л, при посеве комплексом Моррис - 7,7 л и при посеве комплексом Кондор - 5,1 литр.
Заключение
Широкое освоение ресурсосберегающих технологий, на основе системы без основной или минимальной обработки почвы и использованием посевных комплексов с различными рабочими органами актуально, и вместе с тем недостаточно проработано, особенно в плане экономической эффективности, для различных условий юга Сибири. В лесостепных агро-ландшафтах эффективность нулевой обработки при выращивания зерновых культур уступает комбинированным системам обработки почвы даже при комплексной химизации. Требуется интеграция науки и практики передовых хозяйств проводящих техническое перевооружение отрасли растениеводства, и совершенствующих свои адаптивно-ландшафтные системы земледелия.
Ссылки на источники:
1. Березин Л.В. Научные основы земледелия равнинных ландшафтов Западной Сибири: монография /Л.В. Березин [и др.]. - Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2007. -312 с.
2. Неклюдов, А.Ф. Севооборот - основа урожая / А.Ф. Неклюдов.- Омск: Зап.-Сиб. кн. изд-во. 1990. - 128 с.
3. Власенко, А.Н., Власенко Н.Г., Коротких А.А. Проблемы и перспективы разработки и освоения технологии «No-Till» на чернозёмах лесостепи Западной Сибири // Достижения науки и техники АПК. - 2013. - № 9. - С. 16-19.
Vasily Ershov
Doctor of Agricultural Science, Professor FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Alexandr Avdeenco
Postgraduate Student FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Anatoly Kaloshin
Candidate of Agricultural Science, Associate Professor, FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Optimization of Soil Protective Agricultural Technologies in Crop Farming of Forest-Steppe
and Steppe Landscapes in Western Siberia
Abstract. The results of stationary experiments on the use of dump and soil protection systems for tillage and complex chemicalization on chernozem soils of Western Siberia are generalized. The investigations were carried out in the field of grain-steamed crop rotations. In forest-steppe agrolandscapes, the effectiveness of zero processing in the cultivation of cereal crops is inferior to combined soil treatment systems, even with complex chemicalization. In steppe agroland-scapes with a soil protection treatment system, the effectiveness of the use of sowing complexes
largely depends on the weather conditions during the sowing season. The maximum productivity was ensured by a complex with a disc working organ - 1.18 t / ha, which is 3.5% higher compared to sowing under the pointed paw and 10.2% higher in comparison with the sowing of the anchor working body.
Keywords: predecessor, tillage systems, seeding complex, means intensification, agrophy-tocenosis, yield.
