Эффективность приемов биологизации земледелия в разных агроэкологических районах Средней Сибири Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕМЛИ И СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

001: 10.24411/0044-3913-2018-10601 УДК 631.635

Эффективность приемов биологизации земледелия в разных агроэкологических районах Средней Сибири

Е. Я. ЧЕБОЧАКОВ1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник (e-mail: [email protected]) А. А. ШПЕДТ, доктор сельскохозяйственных наук, заместитель директора2, профессор3 (e-mail: [email protected]) 1Научно-исследовательский институт аграрных проблем Хакасии, ул. Садовая, 5, с. Зеленое, Усть-Абаканский р-н, Республика Хакасия, 5655132, РоссийскаяФедерация красноярский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр» СО РАН, просп. Свободный, 66, Красноярск, 660041, Российская Федерация 3Сибирский федеральный университет, просп. Свободный, 79, Красноярск, 660041, Российская Федерация

В статье представлены результаты обобщения эффективности приемов биологизации земледелия. Для достижения поставленной цели были проанализированы многолетние данные научных учреждений, расположенных в разных агроэкологических условиях в лесостепном и степном агроландшафтных районах. Длительные полевые опыты по сравнительной оценке чистых и сидеральных паров в Сибири показали неодинаковую урожайность первой, второй, третьей культур севооборотов и выход продукции с 1 га севооборотной площади в зависимости от почвенно-климатических условий, соответственно 2,38, 2,05, 1,37 и 1,12-1,81 т/га. В современных условиях при экстенсивной технологии возделывания сельскохозяйственных культур для поддержания плодородия почв в Средней Сибири в более благоприятных подтаежной и лесостепной зонах необходимо выращивать многолетние травы, а также разбрасывать солому. В полузасушливом степном агроландшафтном районе целесообразны севообороты с многолетними травами в виде выводных полей, посев зернобобовых

культур, использование сидеральных паров, внесение навоза на прифермских полях, разбрасывание соломы под пар, для защиты почвы от дефляции и водной эрозии. В засушливом степном агроландшафтном районе юга Средней Сибири целесообразно освоение значительных площадей залежных земель. Их распашка и увеличение посевных площадей зерновых и зернобобовых культур в ООО «Целинное» Ширинского района Республики Хакасия способствовали увеличению валового сбора зерна в 2006-2010 гг., по сравнению с периодом до освоения (2001-2005гг.), в среднем в 1,4раза.

Ключевые слова: севообороты, залежь, почва, плодородие, технология, культура, навоз, солома, урожай, продуктивность, зерно.

Дляцитирования: ЧебочаковЕ. Я., Шпедт A.A. Эффективность приемов биологизации земледелия в разных агроэкологических районах Средней Сибири // Земледелие. 2018. №6. С. 3-5. DOI: 10.24411/0044-39132018-10601.

Актуальность разных приемов биологизации земледелия обусловлена значительными изменениями, связанными с такими новыми социально-экономическими и агроэкологическими условиями, как перераспределение угодий между хозяйствами разных категорий и их использование, уменьшение площади пашни и увеличение доли залежных земель; снижение плодородия почвы, обострение проблемы охраны окружающей среды и защиты почв от эрозии [1, 2, 3].

Цель исследований - определить эффективность приемов биологизации земледелия в разных агроэкологиче-скихусловияхСредней Сибири.

Объект исследований-приемы, обеспечивающие активное регулирование агроэкологических параметров, воспроизводство плодородия почв, атакже вовлечение в сельскохозяйственный оборот залежных земель.

Яровую пшеницу высевали почистым и сидеральным паровым полям. Эффективность сидеральных паров оценивали по урожайности 1-й, 2-й, 3-й культур, а

также в целом севооборотах (по данным научных учреждений Сибири) в разных агроэкологических условиях. Агроэко-номическую эффективность использования залежных земель определяли по материалам ООО «Целинное». Исследования проводили методом полевого опыта.

В Красноярской лесостепи в полевом опыте (1973-1978 гг) изучали действие и последствие сидеральных паров, в сравнении чистым паром, в зернопаровом звене севооборота: пар - яровая пшеница-яровая пшеница-ячмень. Общая площадь делянок в опыте составляла 500...2500 м2, учетная -100...400 м2 [6]. В полевых опытах в лесостепи Алтайского Приобья (1984-1989 гг.) сравнивали чистый, занятый и сидерапьный пары в севообороте пар-пшеница-овёс. В качестве сидеральной культуры использовали донник, который подсевали под покров овса. Повторность трехкратная, общая площадь делянок 600 м2, учетная - 100 м2 [8]. В северной лесостепи Кузнецкой котловины изучали чистый и сидеральный пар, а также разные способы обработки почвы. Повторность - четырехкратная, расположение делянок - последовательное. Площадь делянок - 4720 м2, учетная - 80 м2 [9]. В степной зоне Минусинской впадины действие и последствие чистого и донникового паров исследовали в севообороте: пар - пшеница - пшеница - овёс на зерносенаж. Повторность - четырехкратная, расположение делянок систематическое. Донник жёлтый высевали под покров овса. При достижении фазы бутонизации его скашивали комбайном КСК-100. Чистый пар обрабатывали в соответствии с общепринятой зональной технологией [3].

В опытах высевали районированные сорта.

При выполнении исследований применяли статистические и графические методы анализа.

В экстремальных условиях Сибири к основным приемам биологизации земледелия относится включение в структуру посевов многолетних трав, зернобобовых и сидеральных куль- ы тур, использование навоза и соломы, о возвращение в оборот залежных зе- | мель [2]. Их эффективность зависит от ^ агроэкологических условий природных ® зон Сибири.

Основные показатели, характери- 2 зующие эффективность использования ™ сидератов - изменение запасов про- м дуктивной влаги, содержания азота, ® фосфора и калия и продуктивность со

1,95

2,87

2,53

II

впадина лесостепь Приобье

4,33

4,05

359 400 450

осадки, мм

Минусинская Красноярская Алтайское Кузнецкая

котловина

Рисунок. Урожайность первой культуры по разным видам паров (при составлении графика использовали результаты многолетних исследований [3, б, 8, 9]): Я — чистый пар; я — сидеральный пар.

сельскохозяйственных культур [2, 3, 4, 5,6,7]. В зависимости отвидасидераль-ных культур и их продуктивности на 1 га пашни накапливается 110.. .150 кг азота, 50.. .70 кг фосфора и 100.. .150 кг калия, увеличивается содержание подвижных гумусовых веществ. При этом выращивание парозанимающих культур снижает запасы продуктивной влаги [2, 3,6].

Урожайность зерновых культур в севооборотах с разными видами пара варьирует по природно-климатическим зонам. Так, в лесостепной и степной зонах (сумма осадков в год 359 и 312 мм соответственно) урожайность первой культуры в севообороте с сидерапьным паром в среднем ниже, чем в варианте с чистым паром, на0,3...0,4т/гапри НСР05 0,08...0,27(см.рисунок, табл. 1).

Вторая культура севооборота после сидерапьного пара обеспечила в Красноярской лесостепи (осадки 359

мм в год) прибавку урожая зерна, по сравнению с чистым паром, на уровне 0,12 т/га (НСР05 0,08...0,27). Урожайность зерна третьей культуры после пара была вышетолько в Красноярской лесостепи. При этом в целом выход продукции в севооборотах с разными видами пара был почти одинаковым.

Таким образом, в лесостепной и степной зонах с атмосферными осадками до 400 мм в год, урожайность пшеницы после сидерапьного пара в среднем снижается, по сравнению с чистым паром, на 0,3...0,4т/га, в северной лесостепи (с осадками до 450 мм в год) можно получить прибавку до 0,3 т/ га. Вторая культура севооборота после сидерального пара формирует прибавку урожая зерна в Красноярской лесостепи и засушливой степи.

Важный приём повышения плодородия почвы - включение в севооборот

1. Урожайность зерновых и продуктивность севооборота от вида пара в разных агроэкологических условиях Сибири (при составлении графика использовали результаты многолетних исследований [3, 6, 8, 9]

Звено севооборота

Атмосферные осадки, мм

Урожайность, т/га

1-й год 2-й* год 3-й* год

Выходзерна

с 1 га севооборотной площади, т

1.49

98,68

Красноярская лесостепь (1973-1978 гг.)

Чистый пар - пшеница - пшени- д^д ^ дд 1.37

ца-ячмень ' 70,26

Сидеральный (донниковый)

пар-пшеница-пшеница- 359 1,51

ячмень

Лесостепь Алтайского Приобья (1985-1989 гг.)

Чистый пар - пшеница - пшени- 2 37 2.24 2.45

ца-овес " ' 78,05

Сидеральный (донниковый) 350-400 2 53 2,12

пар-пшеница-пшеница-овес " ' 83,80

Северная лесостепь Кузнецкой котловины (2005-2009 гг.) Чистый пар - пшеница 450 4,05**

Сидеральный пар - пшеница 450 4,33**

Засушливая степь Минусинской котловины (1989-1991 гг.) ***

1.20 61,54

1.47

97,35

85,37 2.25 88,94

1,13

1,12

1,89

1,73

Чистый пар - пшеница - пшеница - овес на зерносенаж Сидеральный (донниковый) пар**** - пшеница - пшеница -овес на зерносенаж_

312

312

2,90

2,53

2.13 73,45

3.00 118,58

1.50 51,73

1.48

58,50

1,64

1,76

О И

Ф ^

2

ш м

* - урожайность 2-й, 3-й год: в числителе - т/га, знаменателе -%к 1 году **- средняя урожайность по отвальной, плоскорезной на 20-22 см, плоскорезной на 10-12 см,

нулевой обработкам почвы; почвы при подготовке пара.

зерновые единицы; ****- плоскорезная обработка

многолетних трав и бобовых культур. В агроландшафтах типичной лесостепи высокий урожай сена (10,3т/га), выход кормовых единиц (7,4т/га), сырого протеина (1,6 т/га) обеспечивала люцерна до четвертого года пользования Кроме того, включение ее посевов в структуру посевных площадей стабилизировало плодородие почвы [10].

В засушливой степной зоне, наряду с другими приемами, можно рекомендовать севообороты с многолетними травами в выводном поле [11,12].

В условиях резкого сокращения поголовья скота в хозяйствах Средней Сибири увеличивается р ольсоломы зерновых и зернобобовых культур) в качестве удобрения. Это один из наиболеедоступных и экономически эффективных способов сохранения и повышения плодородия почв, улучшающий экологическую и противопожарную ситуацию в регионе. С 1 т соломы в почву поступает 5... 14 кг азота, 1...2.5 кг фосфора, 10...17 кг калия, 3.. .12 кг кальция, 1.. .3 кг магния, сера и микроэлементы [13]. Затраты при использовании соломы в качестве удобрения в 4 раза меньше, чем транспортировка и внесениеторфа [5,13]. Технология ее внесения достаточно проста. Во время уборки зерновых солому измельчают и равномерно разбрасывают по полю. Для усиления гумификации на каждую тонну соломы следует вносить 8-10 кгд. в. азотныхудобрений.

Внесение соломы в почву с компенсирующими дозами азотныхудобрений повышает урожайность яровой пшеницы, ячменя и овса на 0,3...1,2 т/га [5]. Крометого, ее использованиеулучшает баланс гумуса почвы [14]. Применение соломы наудобрениеустраняет затраты на ее вывоз и хранение [13].

В новых социально-экономических условиях при сокращении посевных площадей сельскохозяйственных культур в засушливой степной зоне Средней Сибири открываются возможности для использования залежных земель (табл. 2). Результаты исследований по восстановлению плодородия залежных земель в степной зоне Хакасии свидетельствуют, что наибольший прирост органического вещества(1,9.. ,4,2т/га) в почве отмечен на 4.. .10-летней залежи. В дальнейшем его накопление резко снижается (до 0,5 т/га в год) [15].

Определенное влияние на эффективность освоения залежных земель оказывает обработка почвы. Так, урожайность зеленной массы овса при использовании технологий со вспашкой в среднем составила 5,62 т/га, с минимальной обработкой - на 0,31 т/ га меньше (НСР05= 0,48).

В ООО «Целинное» незначительное увеличение урожайности зерновых культур начали отмечать в первые годы освоения залежных земель. За 20062010 гг она возросла, по сравнению с

2. Эффективность освоения залежных земель в ООО «Целинное»

* 2001-2005 гг.

До освоения Начало освое- Период массо-

Показатель (2004- ния(2006- вого освоения

2005 гг.). 2010 гг.) (2011-2014гг.)

Освоено залежных земель, тыс. га - 9,6 17,6

Урожайность зерновых культур, т/га 1,65* 1,74 1,94

Производство: зерна, тыс. т 4,6 6,4 25,4

молока, тыс. т 1,8 29,9 76,9

мяса, тыс. т 1,1 2,8 6,0

Прибыль, млн руб. + 7,2 + 35,2 + 51,8

Рентабельность, % 20,3

17. Чебочаков Е.Я. Современное состоя-ниеосвоения залежных земельв Республике Хакасия// Земледелие. 2016. №6. С. 6-8.

Efficiency of Methods of Agriculture Biologization in Different Agroecological Regions of Central Siberia

E. Ya. Chebochakov1, A. A. Shpedt2'3

Research Institute of Agricultural Problems of Khakassia, ul. Sadovaya, 5, s. Zelenoe, Ust'-Abakanskii r-n, Respublika Khakasiya, 5655132, Russian Federation

Krasnoyarsk Agricultural Research Institute, Federal Research Center "Krasnoyarsk Scientific Center of the SB of the RAS", prosp. Svobodnyi, 66, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation 3Siberian Federal University, prosp. Svobodnyi, 79, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation

предыдущем периодом, на 0,09 т/га, а за 2011-2014 гг - на 0,20 т/га. Такая динамика объясняется тем, что используется восстановленное плодородие почвы и залежные земли осваиваются по типу чистого пара, что повышаетпро-дуктивность в степной зоне на 0,2.. .0,4 т/га [15,16,17].

При этом следует отметить, что освоение приемов биологизации земледелия в условиях Средней Сибири необходимо осуществлять дифференцированно с учетом агроэкологических условий агроландшафтов.

Выводы. Внесение соломы в почву с компенсирующими дозами азотных удобрений повышает урожайность яровой пшеницы, ячменя и овса на0,3... 1,2т/га и устраняет затраты на её вывоз и хранение. Освоение залежных земель неиспользуемых в течение 4...10 лет обеспечивает повышениеурожайности зерновых культур.

Для поддержания плодородия почв и предотвращения их дальнейшей деградации необходимо в более благоприятном по увлажнению лесостепном агроландшафтном районе использовать многолетние травы и сидеральные культуры (сзапашкой зеленной массы во второй половине июня), вносить солому. В засушливом степном агроландшафтном районе необходимо ширеприменять севообороты с многолетними травами в виде выводных полей, оставлять солому в полях, использовать залежные земли, сидеральныедонниковые пары.

Литература.

1. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий: методическое руководство / под ред. академика РАСХН В. И. Кирюшина и академика РАСХН А. Л. Иванова. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2005. 784 с.

2. Берзин А. М. Зеленые удобрения в Средней Сибири. Красноярск: Изд. Крас-ГАУ, 2002. 395 с.

3. Донниковые зеленные удобрения в земледелии Хакасии / И. С. Антонов, С. М. Чарков, Н. А. Градобоева и др. Абакан: Изд. Хакасского гос. ун-та им. Н. Ф. Катанова, 2004. 102 с.

4. Земледелие Сибири / под ред. Н. В. Яшутина. Барнаул: Изд. АГАУ, 2004. 414 с.

5. Едимеичев Ю. Ф., Романов В. Н. Потенциал земледелия в Приенисейской Сибири.

Новосибирск: Красноярский НИИ сельского хозяйства, 2009.131 с.

6. Берзин А. М. Роль сидерапьных паров в повышении продуктивности севооборотов и сохранении плодородия черноземов Средней Сибири // Проблемы экспериментальной агрохимии. Научно-педагогическая агрохимическая школа академика РАСХН Г. П. Гамзикова. Новосибирск: Новосиб. гос. аграр. ун-т, 2013. С. 274-291.

7. Шпедт А. А. Оценка и оптимизация органического вещества почв сельскохозяйственных угодий Красноярского края. Красноярск: Красноярский гос. аграр. ун-т, 2013.239 с.

8. Туманов А. А. Чистые, занятые и сидеральные пары и технологии их подготовки на черноземах лесостепи Алтайского края // Проблемы экспериментальной агрохимии. Научно-педагогическая агрохимическая школа академика РАСХН Г. П. Гамзикова. Новосибирск: Новосиб. гос. аграр. ун-т, 2013. С. 292-298.

9. Кукшенева Т. П. Влияние способов обработки почвы на урожайность зерновых культур в условиях северной лесостепи кузнецкой котловины: автореф. дис.... канд. с.-х. наук. Красноярск, 2014.19 с.

10. Адаптивные севообороты - основа рационального землепользования / подред. д-ра с.-х. наук Ю. Ф. Едимеичева. Красноярск, КрасГАУ 2004. 240 с.

11. Назаренко П. Н., Лихачева Н. И., Пур-гин Д. В. Полевые севообороты в Западной Кулундинской степи. Барнаул, 2011. 23с.

12. СуховА. Н., ГулинА. В., Беленков А. И. Совершенствование полевых севооборотов полупустынной зоны Северного Прикаспия //Технологическая политика в современном земледелии. Барнаул, 2000. С. 98-201.

13. Волошин Е. И., Едимеичев Ю. Ф., Романов В. Н. Руководство по применениюсоломы на удобрение в Красноярском крае. Красноярск: Краснояр. гос. аграрун-т, 2014.32 с.

14. Система ведения агропромышленного производства Республики Хакасия (технологии в растениеводстве и животноводстве) / редкол. Г. М. Чанкин и др. Абакан, 2002. 186с.

15. Кутькина Н. В. Естественное восстановление плодородия деградированных почв в степной зоне Хакасии // Современное состояние почвенного покрова, сохранение степной зоне и воспроизводство плодородия почв: мат. междунар. науч.-практ. конф., посвященной 65-летию Казахского НИИ почвоведения и агрохимии им. У У Успанова. Апматы: Полиграфия-Сервис и Ко, 2010. С. 320-324.

16. Земледелие на равнинных ландшафтах и агротехнологии зерновыхв Западной Сибири (на примере Омской области) / под ред. И. ФХрамцова. Новосибирск: РАСХН. Сибирское отделение. СибНИИСХ, 2003.412 с.

Abstract. The article presents the results of generalization of efficiency of biologization methods for agriculture. In orderto achieve the goal, long-term data, obtained from scientific institutions, located in different agroecological conditions in the forest-steppe and steppe agricultural landscape areas, were analyzed. Long-term field experiments on a comparative assessment of bare and green manure fallows in Siberia showed the unequal productivity of the first, second, and third cultures after the fallow field: 2.38, 2.05, 1.37 t/ha, respectively. The output of production per 1 hectare of crop rotation area depending on the soil and climatic conditions was 1.12-1.81 t/ha. Under modern conditions in the case of an extensive technology of crop cultivation, it is necessary to grow perennial grasses and spread straw to maintain the soil fertility in more favourable sub-taiga and forest-steppe zones of Central Siberia. In the semiarid steppe agrolandscape area, crop rotations with perennial grasses in the form of emergency fields, cultivation of leguminous plants, use of green manure fallows, manure application, spreading of straw in the fallow field are reasonable for the soil protection against deflation and water erosion. In the arid steppe agrolandscape region in the south of Central Siberia it is rational to develop significant areas of idle lands. Their ploughing up and expansion of the acreage of grain and leguminous crops in OOO "Tsehnnoe", Shirinsky district, the Republic of Khakassia, promoted an increase in total harvest in 2006-2010, in comparison with the period before the development (2001-2005), on average 1.4 times.

Keywords: crop rotations; idle land; soil; fertility; technology; culture; manure; straw; harvest; productivity; grain.

Author Details: E. Ya. Chebochakov, Cand. ^ Sc. (Agr.), senior research fellow (e-mail: ® [email protected]); A. A. Shpedt, D. Sc. | (Agr.), deputydirector, prof, (e-mail: shpedtalek- m [email protected]). ^

For citation: Chebochakov E. Ya., s Shpedt A. A. Efficiency of Methods of Agricul- ® ture Biologization in Different Agroecological z Regions of Central Siberia. Zemledelije. 2018. ^ No. 6. Pp. 3-5(in Russ.). DOI: 10.24411/0044- M 3913-2018-10601.

■ «