CC BY
36
doi: 10.24411/0235-2451-2020-10603 УДК 633.11 «324»:631.6.02
Эффективность почвозащитных мероприятий при возделывании озимой пшеницы на эрозионно-опасных склонах
И. Н. ИЛЬИНСКАЯ, Э. А. ГАЕВАЯ, М. И. РЫЧКОВА, С. А. ТАРАДИН, Е. Н. НЕЖИНСКАЯ
Федеральный Ростовский аграрный научный центр, ул. Институтская,1, пос. Рассвет, Аксайскийр-н, Ростовская обл., 346735, Российская Федерация
Резюме. Исследования проводили с целью агрономической и биоэнергетической оценки эффективности элементов технологии возделывания озимой пшеницы в севооборотах на черноземах обыкновенных в условиях эрозионно-опасного склона. Работу выполняли в 2010-2019 гг. в Ростовской области в стационарном полевом опыте, схема которого предполагала изучение следующих вариантов: предшественник (фактор А) - чистый пар, озимая пшеница, соя, кукуруза на зерно; способ обработки почвы (фактор В) - отвальная (вспашка), безотвальная (чизельная); уровень минерального питания - без удобрений, N46P24K30, N84P30K48 (в среднем на 1 га севооборотной площади). Максимальная в опыте урожайность зерна озимой пшеницы (5,86 т/га) достигнута при возделывании после чистого пара на фоне безотвальной обработки почвы. В этом варианте она была на 4 % выше, чем после вспашки. Применение удобрений в норме N46P24K30 способствовало росту урожайности озимой пшеницы по пару на 13,5 %, N84P30K48 - на 25,0 %. Наибольшая окупаемость удобрений дополнительным урожаем отмечена по предшественнику соя при чизельной обработке почвы на фоне внесения N84P30K48, она составила 12,0...12,3 кг/кг. Энергетическая эффективность при чизельной обработке в зависимости от предшественника превышала величину этого показателя при вспашке на 2,2.3,7 %. На эрозионно-опасных склонах наиболее эффективное сочетание изучаемых вариантов отмечено при возделывании озимой пшеницы после сои при чизельной обработке почвы на фоне внесения N84P30K48. Его использование обеспечило увеличение выхода зерна, по отношению к варианту без удобрений, на 1,6 т/га, экономию горюче-смазочных материалов, по сравнению с возделыванием после чистого пара, до 40 %. Окупаемость действующего вещества удобрений прибавкой урожая при этом достигала 12,3 кг/кг, затраты совокупной энергии были наименьшими (18,5 ГДж/га), а окупаемость энергетических затрат накопленной в урожае зерна энергией - самой высокой (10,13 ГДж/га).
Ключевые слова: озимая пшеница (Triticum aestivum L.), эрозионно-опасный склон, способ основной обработки, предшественник, удобрения, урожайность, эффективность, биоэнергетическая оценка.
Сведения об авторах: И. Н. Ильинская, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник (e-mail:izidaar@mail. ru); Э. А. Гаевая, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник; М. И. Рычкова, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник; С. А. Тарадин, научный сотрудник; Е. Н. Нежинская, младший научный сотрудник. Для цитирования: Эффективность почвозащитных мероприятий при возделывании озимой пшеницы на эрозионно-опасных склонах / И. Н. Ильинская, Э. А. Гаевая, М. И. Рычкова и др. // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 6. С. 17-22. doi: 10.24411/0235-2451-2020-10603.
Efficiency of soil protection measures in cultivation of winter wheat on erosion threatening slopes
I. N. Ilyinskaya, E. A. Gaevaya, M. I. Rychkova, S. A. Taradin, E. N. Nezhinskaya
Federal Rostov Agrarin Scientific Center, ul. Institutskaya, 1, pos. Rassvet, Aksaiskii r-n, Rostovskaya obl., 346735, Russian Federation
Abstract. The purpose of the studies was agronomic and bioenergetic assessment of the effectiveness of the elements of winter wheat cultivation technology in a crop rotation on ordinary chernozems on an erosion threatening slope. A stationary field experiment was conducted in 2010-2019 in the Rostov region. The experimental design involved the study of the following options: a forecrop (factor A) - bare fallow, winter wheat, soybean, corn for grain; a soil cultivation method (factor B) - moldboard (ploughing) and subsurface (chisel) tillage; a level of mineral nutrition (factor C) - without fertilizers, N46Р24K30, N84Р30K48 (on average per 1 ha of crop rotation area). The maximum yield of winter wheat grain in the experiment (5.86 t/ha) was achieved when it was cultivated after bare fallow against the background of subsurface tillage. In this option, it was 4% higher than after ploughing. The use of fertilizers at the rate of N46Р24K30 increased the yield of winter wheat when cultivated after bare fallow by 13.5%; the use of fertilizers at the rate of N84Р30K48 increased this indicator by 25.0%. The highest payback of fertilizers with an additional yield was noted when soybean was used as a forecrop with chisel tillage against the background of applying N84Р30K48, it was 12.0-12.3 kg/kg. Energy efficiency in the case of chisel tillage exceeded the value of this indicator for ploughing by 2.2-3.7% depending on the forecrop. On erosion threatening slopes, the most effective combination of the studied options was noted when cultivating winter wheat after soybean using chisel tillage against the background of applying N84P30K48. Its use provided an increase in grain yield, compared to the option without fertilizers, by 1.6 t/ha, combustive and lubricating materials savings, compared to the bare fallow option, was up to 40%. In this case, the payback of the primary nutrient of fertilizers by yield increase reached 12.3 kg/kg; the total energy consumption was the smallest (18.5 GJ/ha), whereas the recovery of the costs of the energy stored in the grain harvest was the highest (10.13 GJ/ha).
Keywords: winter wheat (Triticumaestivum L.); erosion threatening slope; primary tillage method; forecrop; fertilizers; yield; efficiency; bioenergy assessment.
Author Details: I. N. Ilyinskaya, D. Sc. (Agr.), chief research fellow (e-mail: [email protected]); E. A. Gaevaya, Cand. Sc. (Biol.), leading research fellow; M. I. Rychkova, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; S. A. Taradin, research fellow; E. N. Nezhinskaya, junior research fellow/
For citation: Ilyinskaya IN, Gaevaya EA, Rychkova MI, et al. [Efficiency of soil protection measures in cultivation of winter wheat on erosion threatening slopes]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2020;34(6):17-22. Russian. doi: 10.24411/0235-2451-2020-10603.
Обработка почвы - одна из основных технологических операций при возделывании сельскохозяйственных культур, которая обеспечивает накопление, сбережение и экономное расходование почвенной влаги, что особенно важно для земледелия в засушливой зоне и зоне недостаточного увлажнения [1, 2, 3].
Способы и глубина обработки почвы напрямую связаны с размещением доступных форм элементов питания растений, которые в значительной степени определяют параметры почвенного плодородия. Особенно велика роль обработки почвы в связи с развитием эрозионных процессов. Устойчивость пашни
в агроландшафте к деградационному воздействию определяется правильным выбором системы обработки почвы. Кроме того, от ее выбора зависят возможности экономии запасов влаги, затрат энергии и материальных средств на производство единицы продукции [4, 5, 6].
Предметом давней дискуссии служит вопрос о необходимости вспашки, ежегодной или периодической, и замене ее другими приемами основной обработки. Недостаточно изучена и оптимальная глубина основной обработки, которая по данным разных авторов варьирует от сверхглубокой до «нулевой» (прямого посева). Причем, нередко, и те, и другие варианты преподносят как универсальные, с чем согласиться нельзя [7, 8, 9].
В последние годы во многих регионах накопился большой экспериментальный материал по этим вопросам [10, 11], однако не весь он в должной мере проанализирован и далеко не во всех случаях получены объективные выводы и даны корректные рекомендации в части ресурсосбережения [12, 13,14].
Современные системы земледелия характеризуются сложным многоступенчатым производством, потребляющим все возрастающее количество энергии, что приводит к увеличению затрат на единицу продукции. В этой связи для повышения эффективности проводимых мероприятий важна биоэнергетическая оценка отдельных приемов технологий возделывания сельскохозяйственных культур, позволяющая определить структуру потоков энергии в агроценозах и выявить резервы ее экономии.
Весьма актуальна разработка ресурсосберегающих приемов обработки почвы эрозионно-опасных склонов в прибалочных агроландшафтах, обеспечивающих в сочетании с применением удобрений повышение продуктивности озимой пшеницы и защиту почв от эрозии. Новизна таких исследований состоит в определении количественных значений эффективности использования материальных ресурсов и возможности сокращения затрат при возделывании озимой пшеницы на эрозионно-опасных склонах в зависимости от предшественника, способа основной обработки почвы и уровня питания растений.
Цель работы - дать агрономическую и биоэнергетическую оценку эффективности элементов технологии возделывания озимой пшеницы в севооборотах на черноземах обыкновенных в условиях эрозионно-опасного склона.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2010-2019 гг. в длительном стационарном полевом опыте, расположенном на склоне балки Большой Лог Аксайского района Ростовской области. Опыт заложен в системе контурно-ландшафтной организации территории склона крутизной до 3,5.. .4,0°, зарегистрирован в Географической сети длительных опытов с удобрениями (аттестат № 169).
Почва опытного участка - чернозем обыкновенный, тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке. Глубина пахотного слоя Атах - 25.30 см, А+Б - от 37 до 90 см. Содержание гумуса в слое почвы 0.30 см составляет 3,80.3,83 %, общего азота - 0,14.0,16 %, подвижного фосфора и калия (по Мачигину) - 15,7.18,2 мг/кг и 282. 337 мг/кг соответственно. Среднемноголетнее годовое количество осадков - 492 мм, средняя годовая температура + 8,8°С. По нашим данным, слой весеннего стока 10 %-ной обеспеченности составляет 52 мм, среднегодовой поверхностный сток достигает 20 мм, среднегодовой смыв почвы без почвозащитных мероприятий - 7.13 т/га при допустимой величине 3,5 т/га.
Схема опыта предполагала изучение следующих вариантов:
предшественник (фактор А) - чистый пар, озимая пшеница после пара, соя, кукуруза на зерно;
способ основной обработки почвы (фактор В) - безотвальная обработка чизельным плугом (Ч), отвальная вспашка обычным плугом (В).
уровень минерального питания (фактор С) - без удобрений (0); ^6Р24К30(1); ^4Р30К48 (2) в среднем на 1 га севооборотной площади.
Исследования проводили в зернопаропропашном (пар чистый - озимая пшеница - озимая пшеница - подсолнечник - яровой ячмень) и двух зернотравянопро-пашных (соя - озимая пшеница - подсолнечник - яровой ячмень - эспарцет; кукуруза на зерно - озимая пшеница - яровой ячмень - эспарцет - эспарцет) севооборотах (соответственно ЗПП, ЗТП-1 и ЗТП-2).
Безотвальную и отвальную обработки под чистый пар и кукурузу на зерно осуществляли на глубину 25.30 см, под сою - на глубину 23.25 см. Под озимую пшеницу сразу после уборки предшественников выполняли лущение стерни дисковыми боронами БДТ-3*4 с катками в два-три следа на глубину 6.8 см. Обработка почвы в паровом поле включала 3.4 культивации культиватором КПС-4 в течение летнего периода по мере отрастания сорного компонента на убывающую глубину от 10.12 до 5.6 см. Непосредственно перед посевом озимой пшеницы проводили предпосевную культивацию культиватором КПС-4 на глубину заделки семян (5.6 см).
Полевой опыт заложен в трёхкратной повторности. Смыв почвы в зависимости от севооборота (фактор А - ЗПП, ЗТП-1 и ЗТП-2) и обработки почвы (фактор В - безотвальная, отвальная) определяли по методике В. Н. Дьякова (1984) [15], статистическую обработку проводили методом дисперсионного анализа (Б. А. Доспехов, 2011).
Энергетическую эффективность при различных предшественниках, способах основной обработки почвы и уровнях минерального питания рассчитывали по действующей методике (А. В. Удалов и др., 2008) в соответствии с данными технологических карт и нормативными энергетическими эквивалентами [16].
Затраты на выполнение основной обработки почвы под культуру в опыте вычисляли суммированием затрат живого труда и горюче-смазочных материалов, а общие затраты совокупной энергии определяли как сумму затрат энергии на выполнение всех видов технологических операций, на основе технологических карт с использованием энергетических эквивалентов.
Энергоемкость продукции рассчитывали как отношение суммы затрат совокупной энергии к величине урожая в пересчете на сухое вещество. Этот показатель характеризует количество энергии, которое расходуется на выращивание единицы урожая. Прирост энергии в урожае определяли по разности между ее накоплением в урожае и суммой совокупных затрат.
Результаты и обсуждение. При возделывании сельскохозяйственных культур на склонах возрастает опасность смыва плодородного слоя почвы, обусловленного поверхностным стоком воды в результате весеннего снеготаяния. На опытном стационаре в период интенсивного снеготаяния в условиях склона поверхностный сток талой воды приводил к развитию водной эрозии и смыву плодородного слоя почвы, величина которого зависела от способа основной обработки почвы. На фонах с безотвальной (чизельной) обработкой почвы он составлял в среднем 3,8 т/га, с отвальной -увеличивался на 23,7 % (табл. 1).
Таблица 1. Смыв почвы в зависимости от способа основной обработки почвы в севооборотах опытного стационара (среднее за 2010-2019 гг.), т/га
Способ основной обработки почвы (фактор В) Севооборот (фактор А) Среднее
ЗПП | ЗТП-1 ЗТП-2
Безотвальная 5,0 3,6 2,8 3,8
Отвальная 5,9 4,7 3,6 4,7
Среднее 5,4 4,2 3,2 4,3
НСР05 для факторов: А - 1,1; В - 0,9; АВ - 2,0 т/га
В пределах одной обработки почвы величина смыва уменьшалась с увеличением почвозащитных свойств севооборотов, обусловленных их конструкцией, в частности, наличием (или отсутствием) парового поля и одного или двух полей многолетних трав. Причем это более выраженно проявлялось при безотвальной системе основной обработки, при которой от зернопаропропаш-ного к зернотравянопропашным севооборотам с одним и двумя полями эспарцета смыв почвы снижался на 28,0 и 44,0 %, тогда как при отвальной - соответственно на 20,3 и 39,0 %.
При вспашке значительная часть стерни заделывается в почву, которая в таком состоянии сильнее подвержена смыву и размыву. После безотвальной (чизельной) обработки на поверхности почвы остается большее количество стерни, способной существенно сдерживать сток талых вод и смыв почвы на склонах. По результатам статистической обработки определяющее влияние на величину смыва оказывает конструкция севооборота. При этом его доля в изменчивости смыва составила 98,9 %, а обработки почвы - всего 0,7 %.
По результатам статистической обработки данных достоверных различий по урожайности озимой пшеницы между способами обработки почвы в пределах каждого предшественника и уровня минерального питания в опыте не установлено (табл. 2).
Применение удобрений нормой ^6Р24К30 способствовало росту урожайности озимой пшеницы по пару в среднем на 13,5 %, с повышением нормы до ^4Р30К48 - на 25,0 %, что свидетельствует о достаточном уровне эффективного плодородия парового поля и возможности формирования относительно высокого урожая и без внесения удобрений. После непаровых предшественников - сои и кукурузы на зерно на первом уровне минерального питания (^цР^К^) сбор зерна изучаемой культуры повышался в среднем на 23,1.34,7 %, на втором уровне ^84Р30К48) -на 33,2.44,9 %, в сравнении с неудобренным фоном. В
случае возделывания озимой пшеницы в повторном посеве при естественном уровне плодородия урожайность составила 2,83.2,85 т/га. Удобрения значительно повышали зерновую продуктивность посевов, прибавка от их внесения на первом уровне составила 33,1 %, на втором - 52,1 %. Результатами статистической обработки доказана достоверность различий по величине урожайности в зависимости от уровня минерального питания в пределах каждого предшественника и способа обработки почвы.
Среди предшественников безусловное преимущество в обеспечении уровня урожайности остается за чистым паром, после которого средняя урожайность составила 5,19 т/га, тогда как после сои - 4,45 т/га, кукурузы на зерно - 4,11 т/га, озимой пшеницы - 3,65 т/га, или соответственно на 14,3, 20,8 и 29,7 % ниже. Различия существенны в пределах каждого уровня минерального питания и способа обработки почвы. При этом вклад предшественника как фактора в варьирование урожайности озимой пшеницы был в 1,6 раза выше (60,2 %), чем уровня минерального питания (38,6 %), а доля влияния способа обработки почвы - незначительна.
Один из важных показателей эффективности применения удобрений - окупаемость прибавкой урожая. Наибольшая ее величина отмечена по непаровым предшественникам. При внесении ^6Р24К30 (100 кг/га д.в.) окупаемость удобрений после сои составила 12,0.12,3 кг/кг, по озимой пшенице - 9,4.9,5 кг/кг, по кукурузе на зерно -7,6.8,4 кг/кг. Самой низкой в опыте она была по предшественнику чистый пар - 6,0.6,4 кг/кг. При увеличении нормы внесения удобрений до 162 кг д.в./га ^84Р30К48) окупаемость прибавкой урожая озимой пшеницы по непаровым предшественникам, как правило, снижалась на 3,4.25,1 %, по сравнению с первым уровнем минерального питания. После чистого пара увеличением норм удобрений повышало их окупаемость прибавкой урожая на 11,2.17,6 %.
Наибольшие затраты совокупной энергии отмечены при возделывании озимой пшеницы по предшественнику чистый пар (22,5.22,8 ГДж/га), так как в них включена сумма затрат на содержание чистого пара в предшествующем году и на возделывание культуры (табл. 3).
Таблица 2. Урожайность озимой пшеницы и окупаемость удобрений прибавкой урожая в зависимости от способа обработки почвы, предшественника и уровня минерального питания (среднее за 2010-2019 гг.), т/га
Предшественник (фактор А) Способ обработки (фактор В) Уровень минерального питания (фактор С) Прибавка от удобрений, т/га Окупаемость удобрений, кг/кг д.в.
0 1 2 1 среднее 1 1 2 1 1 2
Чистый пар Ч 4,64 5,28 5,86 5,26 0,64 1,22 6,40 7,53
В 4,56 5,16 5,64 5,12 0,60 1,08 6,00 6,67
среднее 4,60 5,22 5,75 5,19 0,62 1,15 6,20 7,10
Озимая пше- Ч 2,85 3,79 4,42 3,69 0,94 1,57 9,40 9,69
ница В 2,83 3,78 4,22 3,61 0,95 1,39 9,50 8,58
среднее 2,84 3,78 4,32 3,65 0,94 1,48 9,45 9,14
Соя Ч 3,54 4,77 5,14 4,48 1,23 1,60 12,3 9,88
В 3,51 4,71 5,06 4,43 1,20 1,55 12,0 9,57
среднее 3,52 4,74 5,10 4,45 1,22 1,58 12,2 9,75
Кукуруза на Ч 3,47 4,31 4,62 4,13 0,84 1,15 8,40 7,10
зерно В 3,46 4,22 4,61 4,10 0,76 1,15 7,60 7,10
среднее 3,46 4,26 4,62 4,11 0,80 1,15 8,00 7,10
Среднее Ч 3,63 4,54 5,01 4,39 0,91 1,38 9,10 8,52
В 3,59 4,47 4,88 4,32 0,88 1,29 8,80 7,96
среднее 3,61 4,50 4,95 4,35 0,89 1,34 8,90 8,27
НСР05 для факторов: А - 0,20; В - 0,14; С - 0,17 т/га; частных различий - 0,48 т/га.
Таблица 3. Биоэнергетическая оценка технологии выращивания озимой пшеницы на фоне внесения М46Р24К30 в зависимости от предшественника и способа обработки почвы (среднее за 2010-2019 гг.)
Предшественник Способ обработки почвы Затраты совокупной энергии, ГДж/га Энергия, накопленная в урожае, ГДж/га Энергетическая эффективность Энергоемкость продукции, ГДж/т Прирост энергии в урожае, ГДж/га Окупаемость затрат на обработку энергией, накопленной в урожае, ГДж/га
Чистый Ч 22,5 81,1 3,61 4,26 58,6 7,60
пар В 22,8 79,3 3,48 4,42 56,5 7,22
среднее 22,7 80,2 3,55 4,34 57,6 7,41
Озимая Ч 20,3 58,1 2,86 5,37 37,8 7,24
пшеница В 20,3 58,3 2,87 5,36 38,0 7,26
среднее 20,3 58,2 2,87 5,37 37,9 7,25
Соя Ч 18,5 73,3 3,96 7,40 54,8 10,13
В 18,5 72,3 3,91 7,71 53,8 10,00
среднее 18,5 72,8 3,94 7,56 54,3 10,07
Кукуруза Ч 20,3 66,3 3,26 6,85 46,0 8,41
В 20,3 64,8 3,19 7,15 44,5 8,24
среднее 20,3 65,6 3,23 7,00 45,3 8,33
Среднее Ч 20,4 69,7 3,42 5,97 49,3 8,35
В 20,5 68,7 3,36 6,16 48,2 8,18
среднее 20,4 69,2 3,40 6,07 48,8 8,26
По остальным предшественникам величина этого показателя была меньше (18,5...20,3 ГДж/га) вследствие уменьшения расхода топлива на обработку почвы и уборку урожая. В результате анализа затрат совокупной энергии при различных способах основной обработки почвы по изучаемым предшественникам озимой пшеницы отмечено преимущество безотвальной чизельной обработки.
В соответствие с урожайностью озимой пшеницы, достигнутой по предшественникам чистый пар и соя, энергии, накопленной в урожае после этих предшественников, было больше, чем в остальных вариантах. Однако самую высокую энергетическую эффективность возделывания культуры отмечали по предшественнику соя - 3,91.3,96 против 3,48.3,61 - после чистого пара,
з,19.3,26 - после кукурузы и 2,86.2,87 - после озимой пшеницы. Столь значительные различия связаны с изменением урожайности, а также глубины обработки почвы
и, соответственно, затрат на ее выполнение.
Оценка различных технологий возделывания озимой пшеницы показала, что энергетическая эффективность технологии с безотвальной чизельной основной обработкой выше, чем с отвальной. Наибольший прирост энергии в урожае отмечен при возделывании озимой пшеницы по предшественникам чистый пар и соя на фоне чизельной обработки почвы.
Сравнение эффективности различных способов обработки почвы и предшественников при возделывании озимой пшеницы на эрозионно-опасном склоне в целом показало преимущество чизельной основной обработки почвы над отвальной вспашкой. Прирост энергии, как итоговый контрольный показатель, при чизельной обработке почвы был максимальным в опыте после чистого пара (58,6 ГДж/га). Значительно меньше его величина после сои (54,8), кукурузы на зерно (46,0) и озимой пшеницы (37,8 ГДж/га).
При этом наибольшая в опыте окупаемость энергетических затрат энергией, накопленной в урожае, отмечена при чизельной обработке после сои - 10, 13 ГДж/га, что на 17,0.28,5 % выше, чем после других предшественников.
Разница по величине совокупных затрат энергии между вариантами основной обработки почвы после разных предшественников обусловлена их структурой по элементам технологии возделывания озимой пшеницы (табл. 4). Наибольшие различия отмечены в зависимости от предшественников. Самое значительное снижение совокупных затрат, в сравнении с чистым паром, происходило при возделывании озимой пшеницы после сои - на 17,8 %, после озимой пшеницы и кукурузы они уменьшились до 9,8 %, что обусловлено меньшей глубиной обработки почвы. Экономия топлива при обработке почвы после непаровых предшественников составила 29.40 % с преимуществом варианта с соей.
Результаты проведенных расчётов свидетельствуют (см. рисунок), что наибольшая доля затрат энергии (в порядке убывания) приходится на семена (34,7.46,6 %), все виды горюче-смазочных материалов (18,7.32,8 %), удобрения (16,1.18,5 %), сельскохозяйственные машины и автотранспорт (12,4.13,8 %). При этом если разница в величине затрат на технику составляет всего 1,4 %, то доля энергии горюче-смазочных материалов значительно различается.
Наибольшая доля затрат ГСМ при возделывании озимой пшеницы отмечена по предшественнику чистый пар - 32,7.32,8 %, по непаровым предшественникам она была в 1,3.1,7 раза меньше (18,7.26,0 %). Меньше всего затрат на ГСМ было произведено при возделывании озимой пшеницы после сои при чизельной основной обработке почвы - 18,7 % от всех совокупных затрат, что ниже, чем при отвальной обработке, в 1,3 раза. Следовательно, одним из направлений сокращения
Таблица 4. Структура затрат элементов технологии возделывания озимой пшеницы (среднее за 2010-2019 гг.), ГДж/га
Предшественник Способ обработки Семена Удобрения Пестициды Техника ГСМ Электроэнергия Живой труд Всего затрат совокупной энергии
Чистый пар чизельная 7,9 3,7 0,2 3,0 7,4 0,003 0,3 22,5
отвальная 7,9 3,7 0,2 3,1 7,5 0,003 0,4 22,8
Озимая чизельная 8,6 3,5 0,2 2,5 5,3 0,002 0,2 20,3
пшеница отвальная 8,6 3,5 0,2 2,5 5,3 0,002 0,2 20,3
Соя чизельная 7,9 3,1 0,2 2,5 4,5 0,002 0,2 18,5
отвальная 7,9 3,1 0,2 2,5 4,5 0,002 0,2 18,5
Кукуруза чизельная 8,6 3,6 0,2 2,5 5,1 0,002 0,2 20,3
отвальная 8,6 3,6 0,2 2,5 5,1 0,002 0,2 20,3
а со с
Живой труд; 1,5
Электроэнергия; 0,006
Техника; 13,3
Удобрения; 16,3
Живой труд; 1,6
Пестициды;
1,0 Электроэнергия 0,006
Техника; 13,7
Удобрения; 16,1
Пестициды; 1,0
со ^
s
I
cd 3 с
СЕ
СО
со о
LÛ
СЕ
о о
m
0
1
а
ср со со
I
со
£
а >
V >
Живой труд; 1,0
Электроэнергия; 0,006
Техника; 12,4
Удобрения; 17,1 Пестициды; 1,1
Живой труд; 1,2
Электроэнергия; 0,006
Живой труд; 1,0
Живой труд; 1,0
Электроэнергия; 0,006
Живой труд; 1,2
Электроэнергия; 0,006
Пестици-ГСМ; ды; 1,3 18,7
Техника; 12,5
Удобрения; 17,7 Пестициды; 1,1
Электроэнергия; 0,006
Живой труд; 1,0
Электроэнергия; 0,006
Техника; 12,4
Удобрения; 17,1 Пестициды; 1,1
Техника; 13,7
Удобрения; 17,0
Пестициды; 1,2
Техника; 12,5
Удобрения; 17,7
Пестициды; 1,1
Чизельная обработка почвы
Отвальная обработка почвы
Рисунок. Структура энергетических затрат элементов технологии при возделывании озимой пшеницы после различных предшественников с учётом способов основной обработки почвы, %.
затрат при возделывании озимой пшеницы может быть снижение расхода горюче-смазочных материалов посредством выбора способа основной обработки почвы и предшественника.
Выводы. В условиях эрозионно-опасного склона определяющее влияние на величину смыва почвы оказывала структура севооборота. С повышением доли
многолетних трав и в отсутствии парового поля он сократился на 39,0.44,0 % с преимуществом безотвальной (чизельной) основной обработки. При этом доля участия севооборота в изменчивости смыва составляла 98,9 %, а обработки почвы - 0,7 %.
Лучшим среди изучаемых предшественников по урожайности зерна озимой пшеницы был чистый пар,
после которого она в среднем составила 5,19 т/га, дополнительной продукцией соответственно 6,2 и 7,1,
тогда как после сои - 4,45 т/га, кукурузы на зерно - 12,2 и 9,8, 8,0 и 7,1, 9,4 и 9,1 кг/кг и преимуществе чизель-
4,11, озимой пшеницы - 3,65 т/га, или соответственно ной обработки над отвальной вспашкой. на 14,3, 20,8 и 29,7 % ниже. Вклад предшественника Максимальная в опыте энергия в урожае озимой пше-
как фактора в варьирование урожайности озимой ницы (81,1 ГДж/га) и наибольший ее прирост (58,6 МДж/га)
пшеницы составлял 60,2 %, уровня минерального пи- отмечены при возделывании культуры после чистого пара
тания - 38,6 %. при чизельной обработке почвы, а наименьшие затраты
Применение N46P24K30 и N84P30K48 в среднем на 1 га совокупной энергии (18,5 ГДж/га) - после сои, что на
севооборотной площади повышало сбор зерна озимой 10,8.17,8 % ниже, чем после других предшественников.
пшеницы, возделываемой после пара, в среднем на 13,5 Это обусловило достижение в варианте с соей наиболь-
и 25,0 %, после сои - на 34,7 и 44,9 %, после кукурузы - на шей энергетической эффективности производства - 3,96
23,1 и 33,2 %, после озимой пшеницы - на 35,2 и 52,1 % против 3,61 после пара, 3,26 - после кукурузы на зерно и
при окупаемости действующего вещества удобрений 2,86 - после озимой пшеницы.
Литература.
1. Перфильев Н. В., Вьюшина О. А. Продуктивность зернопарового севооборота и эффективность производства зерна в зависимости от систем основной обработки почвы //Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 1. С. 18-21.
2. Ильинская И. Н. Эффективность использования ресурсов при возделывании озимой пшеницы на черноземах обыкновенных //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 2. С. 65-68.
3. Williams J., Wuest S., Robertson D. Soil water and water-use efficiency in no-tillage and sweep tillage winter wheat production in northeastern oregon // Soil Science Society of America Journal. 2015. Vol. 4. P. 1206-1212.
4. Кузыченко Ю. А., Кулинцев В. В., Кобозев А. К. Обобщенная оценка дифференциации систем основной обработки почвы под культуры севооборота //Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 8. С. 28-30.
5. Черкасов Г. Н., Пыхтин И. Г., Гостев А. В. Ареал применения нулевых и поверхностных обработок при возделывании колосовых культур на территории европейской части Российской Федерации // Земледелие. 2017. № 2. С. 10-14.
6. Energy efficiency of winter wheat in a long-term tillage experiment under Pannonian climate conditions / G. Moitzi, R.-W. Neugschwandtner, H.-P. Kaul, et al. // European Journal of Agronomy. 2019. Vol. 103. Р. 24-31.
7. Турусов В. И., Гармашов В. М. Минимализация основной обработки почвы в почвенно-климатических условиях центрально-чернозёмного региона // Сельскохозяйственный журнал. 2019. № 3 (12). С. 37-46.
8. Machado S., Pritchett L., Petrie S. No-tillage cropping systems can replace traditional summer fallow in North-Central Oregon // Agronomy Journal. 2015. Vol. 5 (107). P. 1863-1877.
9. Сатаров Г. А. Биоэнергетическая эффективность применения удобрений в зернопаропропашном севообороте в зоне лесостепного Поволжья// Ульяновский медико-биологический журнал. 2015. № 3. С. 127-32.
10. Карпов А. В., Асмус А. А. Биоэнергетическая эффективность технологий возделывания овса в зависимости от систем основной обработки почвы// Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н. И. Вавилова. 2007. № 4. С. 9-10.
11. Wozniak A. Effect of tillage system on the structure of weed infestation of winter wheat // Spanish Journal of Agricultural Research. 2018. Vol. 16 (4). P. 1002-1009.
12. Новоселов С. И., Кузьминых А. Н., Еремеев Р. В. Плодородие почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур в зависимости от основной обработки и севооборота // Плодородие. 2019. № 6 (111). С. 22-25.
13. Кузнецов Ю. Г. Биоэнергетическая оценка эффективности севооборотов различных типов в условиях сухостепной зоны // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 4 (48). С. 13-16.
14. Effects of tillage system and long term fertilizer application on winter wheat yields/ J.-J. Zhang, T.-L. Fan, G. Zhao, et al. // Acta Prataculturae Sinica. 2018. Vol. 27(7). P. 175-186.
15. Дьяков В. Н. Совершенствование метода учета смыва почв по водороинам// Почвоведение. 1984. № 3. С. 146-148.
16. Печенина Т. С. Методология оценки экономической эффективности применения ресурсосберегающих технологий возделывания зерновых культур // Вестник ФГОУ ВПО «Московский ГАУ им. В.П. Горячкина». 2014. № 2 (62). С. 88-92.
References
1. Perfil'ev NV, V'yushina OA. [Crop rotation productivity and grain production efficiency depending on tillage systems]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2018;32(1):18-21. Russian.
2. Il'inskaya IN. [Efficiency of the use of resources in the cultivation of winter wheat on ordinary chernozems]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2016;30(2):65-8. Russian.
3. Williams J, Wuest S, Robertson D. Soil water and water-use efficiency in no-tillage and sweep tillage winter wheat production in northeastern oregon. Soil Science Society of America Journal. 2015;4:1206-12.
4. Kuzychenko YuA, Kulintsev VV, Kobozev AK. [Generalized assessment of the differentiation of tillage systems for crop rotation]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2017;31(8):28-30. Russian.
5. Cherkasov GN, Pykhtin IG, Gostev AV. [The area of application of zero and surface treatments for the cultivation of cereals in the European part of the Russian Federation]. Zemledelie. 2017;(2):10-4. Russian.
6. Moitzi G, Neugschwandtner R-W, Kaul H-P, et al. Energy efficiency of winter wheat in a long-term tillage experiment under Pannonian climate conditions. European Journal of Agronomy. 2019;103:24-31.
7. Turusov VI, Garmashov VM. [Minimization of tillage under the soil and climatic conditions of the Central Chernozem Region]. Sel'skokhozyaistvennyi zhurnal. 2019;(3):37-46. Russian.
8. Machado S, Pritchett L, Petrie S. No-tillage cropping systems can replace traditional summer fallow in North-Central Oregon. Agronomy Journal. 2015;5:1863-77.
9. Satarov GA. [Bioenergy efficiency of fertilizer application in the grain-fallow-row crop rotation in the zone of forest-steppe Volga region]. Ul'yanovskii mediko-biologicheskii zhurnal. 2015;(3):127-32. Russian.
10. Karpov AV, Asmus AA. [Bioenergy efficiency of oat cultivation technologies depending on tillage systems]. Vestnik Saratovskogo gosagrouniversiteta im. N. I. Vavilova. 2007;(4):9-10. Russian.
11. WozniakA. Effect of tillage system on the structure of weed infestation of winter wheat. Spanish Journal of Agricultural Research. 2018;16(4):1002-9.
12. Novoselov SI, Kuz'minykh AN, Eremeev RV. [Soil fertility and crop productivity depending on primary cultivation and crop rotation]. Plodorodie. 2019;(6):22-5. Russian.
13. Kuznetsov YuG. [Bioenergy assessment of the effectiveness of crop rotation of various types in the dry-steppe zone]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2014;(4):13-6. Russian.
14. Zhang J-J, Fan T-L, Zhao G, et al. Effects of tillage system and long term fertilizer application on winter wheat yields. Acta Prataculturae Sinica. 2018;27(7):175-86.
15. D'yakov VN. [Improving the method of accounting for soil erosion by potholes]. Pochvovedenie. 1984;(3):146-8. Russian.
16. Pechenina tS. [Methodology for assessing the economic efficiency of the use of resource-saving technologies for the cultivation of grain crops]. Vestnik FGOU VPO «Moskovskii GAU im. V.P. Goryachkina». 2014;(2):88-92. Russian.
