CC BY
23
УДК 631. 58.631,48:581:5
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ С РАЗЛИЧНЫМ УРОВНЕМ БИОЛОГИЗАЦИИ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ В УСЛОВИЯХ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ
ЛАЗАРЕВ В.И.,
доктор сельскохозяйственных наук, заместитель директора по научной работе ФГБНУ «Курский Федеральный аграрный научный центр», e-mail: vla190353@yandex.ru.
ЛАЗАРЕВА Р.И.,
старший научный сотрудник ФГБНУ «Курский федеральный аграрный научный центр». ИЛЬИН Б.С.,
старший научный сотрудник ФГБНУ «Курский федеральный аграрный научный центр». ГАВРИЛОВА ТВ.,
младший научный сотрудник ФГБНУ «Курский федеральный аграрный научный центр».
Реферат. В статье приводятся экспериментальные данные по эффективности технологий возделывания яровой пшеницы с различным уровнем биологизации и ресурсосбережения в условиях черноземных почв Курской области. Установлено, что отвальная обработка во все годы исследований обеспечивала более высокие запасы доступной влаги и нитратного азота в пахотном слое почвы перед посевом яровой пшеницы. Возделывание яровой пшеницы по безотвальным способам обработки приводила к снижению запасов доступной влаги и нитратного азота в почве по всем системам удобрения (минеральной, органической, органоминеральной). Отвальная обработка почвы обеспечивала самую низкую засоренность посевов яровой пшеницы - 49-63 шт/м2 в зависимости от системы удобрения. Замена вспашки на плоскорезную и поверхностную обработку увеличивала засоренность посевов до 58-79 шт/м2 соответственно. Наиболее высокая урожайность яровой пшеницы во все годы исследований была получена при возделывании ее по технологии, включающей в себя вспашку на 20-22 см, внесение минеральных удобрений в дозе ^0Р60К60, обработку посевов пестицидами с учетом экономического порога вредоносности (4,28 т/га). Возделывание яровой пшеницы по биотехнологии (вспашка на глубину 20-22 см, заделка в почву ботвы сахарной свеклы, обработка посевов биоорганическим удобрением Гумистим в фазе кущения и фазе начало выхода в трубку в дозе 3 л/га, обработка посевов гербицидами с учетом экономического порога вредоносности) обеспечивала получение 3,92 т/га. Урожайность яровой пшеницы, возделываемой по технологиям с органоминеральной системой удобрения составила 3,88-4,26 т/га в зависимости от способов основной обработки почвы. Отвальная обработка почвы на фоне органоминеральной системы удобрения повышала урожайность яровой пшеницы на 0,18 т/га в сравнении с плоскорезной обработкой и на 0,38 т/га в сравнении с поверхностной. Однако, вследствие более высоких производственных затрат лучшие экономические показатели получены при возделывании яровой пшеницы по ресурсосберегающим технологиям с органоминеральной системой удобрения и безотвальными способами основной обработки почвы.
Ключевые слова: чернозем типичный, яровая пшеница, минеральные удобрения, органические удобрения, сидеральные удобрения, биопрепараты, урожайность, содержание клейковины, экономическая эффективность.
THE EFFICIENCY OF TECHNOLOGIES OF CULTIVATION OF SPRING WHEAT WITH DIFFERENT LEVELS OF BIOLOGICAL AND RESOURCE SAVING IN THE CONDITIONS OF THE KURSK REGION
LAZAREV V.I.,
doctor of agricultural Sciences, Deputy Director for science of FSBI « Kursk Federal agricultural research centre», e-mail: vla190353@yandex.ru.
LAZAREVA R.I.,
senior researcher, FEDERAL state scientific institution «Kursk Federal agricultural research centre». ILJIN B. S.,
senior researcher, FEDERAL state scientific institution «Kursk Federal agricultural research centre». GAVRILOVA T. V.,
Junior researcher, FEDERAL state scientific institution «Kursk Federal agricultural research centre».
Essay. The article presents experimental data on the effectiveness of technologies of cultivation of spring wheat with different levels of biologization and resource conservation in the black soil of the Kursk region. It was found that plowing provided higher reserves of available moisture and nitrate nitrogen in the arable soil layer before sowing spring wheat. Cultivation of spring wheat by non-dump methods of processing led to a decrease in the reserves of available moisture and nitrate nitrogen in the soil for all fertilizer systems (mineral, organic, organic-mineral). Dump soil treatment provided the lowest contamination of spring wheat crops - 49-63 PCs/m2 depending on the fertilizer system. Replacement of plowing with flat-cutting and surface treatment increased the contamination of crops to 58-79 PCs/m2, respectively. The highest yield of spring wheat in all years of research was obtained by growing it using a technology that includes plowing by 20-22 cm, application of mineral fertilizers at a dose of N60R60K60, treatment of crops with pesticides, taking into account the economic horn of harmfulness (4,28 t/ha). The cultivation of spring wheat biotechnology (ploughing on a depth 20-22 cm, incorporation into the soil of foliage of sugar beets, processing of crops Bioorganic-cal fertilizer of Gumistim in the phase of tillering phase and the beginning of the tube in a dose of 3 l/ha, treatment of crops with herbicides taking into account the economic threshold of harmfulness) of a security shaft receiving of 3.92 t/ha. Yield of spring wheat in technologies of organic-mineral system of fertilizers amounted to 3,88-of 4.26 t/ha depending on the methods of basic treatment of soil. Dump tillage on the background of organic-mineral fertilizer system increased the yield of spring wheat by 0.18 t/ha compared to flat-cut processing and by 0.38 t/ha compared to surface. However, due to higher production costs, the best economic indicators were obtained by the cultivation of spring wheat on resource-saving technologies with organic-mineral fertilizer system and non-shaft methods of basic tillage.
Keywords: typical Chernozem, spring wheat, mineral fertilizers, organic fertilizers, green manure, biological products, yield, gluten content, economic efficiency.
Введение. Яровая пшеница в Курской области в последнее десятилетие высевается на площади 51-58 тыс. га, что составляет 4,8-5,9 % площади посева зерновых культур. Средняя урожайность яровой пшеницы за эти годы составила 3,4 т/га с колебаниями от 2,1 т/га в 2011 г. до 4,7 т/га в 2017 г. Анализ общего массива данных урожайности яровой пшеницы, полученного в многолетних стационарных опытах ФГБНУ «Курский ФАНЦ» за последние 18 лет, свидетельствует о том, что ее величина подвержена значительным колебаниям и на 53 % определялась воздействием сложившихся погодных условий, на 17 % влиянием удобрений, на 12 % размещением в севообороте по различным предшественникам. Это свидетельствует о значительных потенциальных возможностях этой ценной зерновой культуры, которые используются далеко не полностью [1, 2].
Получение высоких и стабильных урожаев яровой пшеницы возможно лишь при широ-
ком внедрении современных технологий ее возделывания, представляющих собой набор агроприемов, способствующих получению планируемой урожайности высококачественного зерна, обеспечивающих экологическую безопасность и экономическую эффективность [3, 4]. Эти технологии должны быть ресурсосберегающими, экологически безопасными, максимально адаптированными к поч-венно-климатическим условиям возделывания [5, 6, 7, 9, 12].
Целью исследований являлось определение рационального сочетания систем удобрения с различным уровнем биологизации (минеральная, органоминеральная, органическая) и способов основной обработки почвы (вспашка, плоскорезная обработка, поверхностная обработка) при возделывании яровой пшеницы.
Материалы и методика исследования.
Исследования проводились в многолетнем стационарном опыте лаборатории технологий
возделывания полевых культур и экологической оценки земель ФГБНУ «Курский ФАНЦ» в 2016-2018 гг. в третьей ротации 9-польного севооборота со следующим чередованием культур: клевер 1 г.п.- озимая пшеница - сахарная свекла - яровая пшеница -горох/овес - озимая рожь - гречиха - овес -ячмень+клевер.
Изучали эффективность технологий возделывания яровой пшеницы с различным уровнем биологизации и способами основной обработки почвы в условиях черноземных почв Курской области. Повторность в опыте 3-кратная. Расположение делянок систематическое, площадь опытной делянки - 100 м2 Сорт яровой пшеницы Дарья. Норма посева 5млн всхожих зерен на 1 га.
Почва опытного участка представлена черноземом типичным мощным тяжелосуглинистым. Содержание гумуса в пахотном слое
- 6,0-6,2 %, подвижного фосфора (по Чирико-ву) - 101-145, обменного калия (по Масловой)
- 168-190 мг/кг почвы. Реакция почвенной среды нейтральная (рН 6,8-7,0). Экспериментальные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа [8].
Результаты исследования. В результате исследований установлено, что различные технологии возделывания яровой пшеницы оказывают существенное влияние на содержание доступной влаги и нитратного азота в почве, засоренность посевов, урожайность и качество зерна.
Наблюдения за режимом влажности почвы под яровой пшеницей в течение 2016-2018 годов показали, что влагообеспеченность ее посевов в большей степени зависела от метеорологических условий года и способов основной обработки почвы, в меньшей степени от удобрений. Так, более высокие запасы доступной влаги в пахотном слое почвы перед посевом яровой пшеницы были отмечены при возделывании ее по ресурсосберегающей технологии, включающей в себя органомине-ральную систему удобрения и вспашку на 2022 см - 24,1 мм. Замена вспашки на плоскорезную обработку приводила к снижению запасов доступной влаги в пахотном слое почвы на 2,7 мм, а на поверхностную - на 2,9 мм.
Влияние систем удобрения на запасы доступной влаги в пахотном слое почвы перед посевом яровой пшеницы было менее значимым (рисунок 1).
Рисунок 1 - Влияние способов обработки почвы и систем удобрения на запасы доступной влаги в пахотном слое почвы перед посевом яровой пшеницы, 2016-2018 гг.
Так при возделывании яровой пшеницы запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы повышались по технологии, включающей в себя:
- вспашку и минеральную систему удобрения на 0,3 мм,
- органическую систему удобрения - на 0,5
мм,
- органоминеральную - на 0,7 мм, в сравнении с экстенсивной технологией возделывания, где удобрения не применялись.
Более высокие запасы нитратного азота (44,2 кг/га) в слое почвы 0-40 см перед посевом яровой пшеницы были отмечены в вариантах, где она возделывалась по технологии, включающей в себя вспашку на 20-22 см, заделку ботвы сахарной свеклы, внесение минеральных удобрений в дозе ^0Рз0Кз0, обработку посевов биопрепаратом Гумистим в фазе кущения и фазе начало выхода в трубку в дозе 3 л/га, обработку посевов пестицидами с учетом экономического порога вредоносности. В вариантах с плоскорезной и поверхностной обработкой почвы запасы нитратного азота перед посевом яровой пшеницы снижались на 0,5 и 1,6 кг/га, соответственно. При возделывании яровой пшеницы по органической и минеральной системам удобрения запасы нитратного азота перед ее посевом были практически равны по всем способам основной обработки почвы [10, 11].
Ко времени колошения яровой пшеницы запасы нитратного азота в слое почвы 0-40
см возрастали до 62,8-70.4 кг/га, однако разница по вариантам сохранялась. Перед уборкой яровой пшеницы запасы нитратного азота были минимальными (12,6-14,3 кг/га), разницы же по вариантам практически не наблюдалось, то есть запасы нитратного азота ко времени уборки яровой пшеницы, возделываемой по различным технологиям, выравнивались.
Различные технологии возделывания яровой пшеницы оказывали существенное влияние на засоренность посевов (таблица 2).
Самая низкая засоренность посевов яровой пшеницы отмечалась при возделывании ее по отвальной обработке почвы - 49-63 шт/м2 в зависимости от системы удобрения. Замена отвальной обработки почвы на плоскорезную и поверхностную приводила к увеличению засоренности посевов. Количество сорных растений в посевах яровой пшеницы, при возделывании ее по плоскорезной обработке почвы, составило 58 шт/м2, а по поверхностной -79 шт/м2, соответственно.
Внесение минеральных удобрений практически не оказывало существенного влияния на количество сорных растений в посевах яровой пшеницы, однако, средний вес одного сорного растения в этом варианте был несколько ниже за счет улучшения роста яровой пшеницы. Использование органических удобрений (навоз, сидерат) способствовало увеличению засоренности посевов озимой пшеницы (на 11 шт/м2 или на 12 %), в сравнении с минеральной системой удобрения.
Таблица 1 - Влияние различных технологий возделывания яровой пшеницы на динамику
нитратного азота в пахотном слое почвы, 2016-2018 гг.
Варианты Запасы нитратного азота, кг/га
№ п/п система удобрения способ основной обработки почвы перед посевом в фазе начало колошения перед уборкой
Экстенсивная технология
1. Контроль без удобрений Вспашка 31,9 62,8 12,6
Интенсивная технология
2. Минеральная (100 %) Вспашка 42,3 70,4 13,3
Биотехнология
3. Органическая (100 %) Вспашка 42,7 67,6 13,8
Ресурсосберегающая технология
6. Органоминеральная (50/50 %) Вспашка 44,2 69,7 14,3
5. Органоминеральная (50/50 %) Плоскорезная 43,7 68,5 14,1
4. Органоминеральная (50/50 %) Поверхностная 42,6 67,7 13,7
Таблица 2 - Влияние способов обработки почвы и систем удобрения на засоренность посевов яровой пшеницы, 2016-2018 гг._
Варианты Засоренность посевов яровой пшеницы, в период кущения
№ п/п система удобрения способ основной обработки почвы шт/м2 г/м2
Экстенсивная технология
1. Контроль без удобрений Вспашка 49 46,4
Интенсивная технология
2. Минеральная (100 %) Вспашка 52 48,9
Биотехнология
3. Органическая (100 %) Вспашка 63 75,6
Ресурсосберегающая технология
4. Органоминеральная (50/50 %) Вспашка 55 52,6
5. Органоминеральная (50/50 %) Плоскорезная 58 68,5
6. Органоминеральная (50/50 %) Поверхностная 79 86,5
Таблица 3 - Влияние различных технологий возделывания яровой пшеницы на урожайность и содержание сырой клейковины в зерне яровой пшеницы, (2016-2018 гг.) _
Система удобрения Способ основной обработки почвы Урожай ность, т/га Прибавка, ц/га Содержание клейковины, % Прибавка, %
от удобрений от обработки от удобрений от обработки
Экстенсивная технология
1.Без удобрений Вспашка 3,16 - - 20,8 - -
Интенсивная технология
2. Минеральная (100 %) Вспашка 4,28 1,12 - 22,9 2,1 -
Биотехнология
З.Органическая (100 %) Вспашка 3,92 0,76 - 21,9 1,1 -
Ресурсосберегающая технология
4.Органоминеральная (50/50 %) Вспашка 4,26 1,10 22,6 1, 8
5.Органоминеральная (50/50 %) Плоскорезная 4,08 0,98 -0,18 21,9 1, 8 -0,7
5.Органоминеральная (50/50 %) Поверхностная 3,88 0,93 -0,38 20,3 1, 1 2,3
НСР05 0,15 0,4
Наиболее высокая урожайность яровой пшеницы во все годы исследований была получена при возделывании ее по интенсивной технологии, включающей в себя: вспашку на 20-22 см, внесение минеральных удобрений в дозе К60Р60К60, обработку посевов пестицидами с учетом экономического порога вредоносности (4,28 т/га). Возделывание яровой пшеницы по биотехнологии (вспашка на глубину 20-22 см, заделка в почву ботвы сахарной свеклы, обработка посевов биоорганическим удобрением Гумистим в фазе кущения и фазе начало выхода в трубку в дозе 3 л/га, обработка посевов гербицидами с учетом экономического порога вредоносности) позволило получить 3,92 т/га, или на
0,76 т/га выше, чем в вариантах без внесения удобрений.
Урожайность яровой пшеницы, возделываемой по технологиям, включающим в себя органоминеральную систему удобрения, составила 3,88-4,26 т/га, или на 0,93-1,10 т/га выше, чем при возделывании ее по технологии без внесения удобрений. Наиболее эффективным способом основной обработки почвы была вспашка на 20-22 см, обеспечившая получение урожайности яровой пшеницы, равной 3,164,28 т/га, замена отвальной обработки почвы на плоскорезную приводила к снижению урожайности на 0,18 т/га, а на поверхностную - на 0,38 т/га.
Таблица 4 - Экономическая эффективность различных технологий возделывания яровой пшеницы, 2016-2018 гг._
Система удобрения Способ основной обработки почвы Урожай-ность, т/га Стоимость валовой продукции, руб. Произ водст венные затраты, руб. Себесто имость, руб/т Чистый доход, руб. Уровень рента-бель- ности, %
Экстенсивная технология
1. Без удобрений Вспашка 3,16 31600 19924 6305,06 11676
Интенсивная технология
2. Минеральная (100 %) Вспашка 4,28 42800 24999 5840,88 17801,0 71,2
Биотехнология
З.Органическая (100 %) Вспашка 3,92 39200 23090 5890,31 16110,0 69,8
Ресурсосберегающая технология
4.Органоминераль ная (50/50 %) Вспашка 4,26 42600 22452 5270,42 20148,0 89,7
5.Органоминераль ная (50/50 %) Плоскорезная 4,08 40800 20604 5050,00 20196,0 98,3
б.Органоминераль ная (50/50 %) Поверхностная. 3,88 38800 19982 5150,00 18818,0 94,2
Различные технологии возделывания яровой пшеницы оказывали существенное влияние на качество зерна. Более высокое содержание сырой клейковины в зерне было получено при возделывании ее по технологии с минеральной системой удобрения - 22,9 % (в контрольных вариантах содержание сырой клейковины составило 20,8 %). При возделывании яровой пшеницы по технологии с органической системой удобрения содержание сырой клейковины в зерне составило 21,9 %, или на 1,1 % выше, чем в вариантах без внесения удобрений.
Органоминеральная система удобрения способствовала увеличению содержания сырой клейковины в зерне яровой пшеницы на 1,1 -1,8 %. Более высокое содержание сырой клейковины получено в вариантах со вспашкой (22,6 %) и плоскорезной обработкой (21,9 %), в вариантах с поверхностной обработкой содержание сырой клейковины составило 20,3 %.
Лучшие экономические показатели получены при возделывании яровой пшеницы по технологиям, включающим в себя органоми-неральную систему удобрения и безотвальные способы обработки почвы (таблица 4).
Величина условно чистого дохода в варианте плоскорезной обработкой почвы соста-
вила 20196,0 руб./га, себестоимость 1 т зерна -5050,00 руб., уровень рентабельности - 98,3 %, а в варианте с поверхностной обработкой 18818,0 руб./га, 5150,00 руб/ц и 94,2 %, соответственно.
Замена безотвальных способов обработки почвы на вспашку, хотя и обеспечивала получение более высокой стоимости валовой продукции (42600 руб/га), вследствие более высоких производственных затрат (22452 руб/га) повышала себестоимость 1 т зерна на 120,42220,42 руб. и приводила к снижению уровня рентабельности на 4,5-8,6 %
Выводы. Таким образом, результатом исследований стала комплексная оценка различных технологических схем возделывания яровой пшеницы, в которых объединены в единое целое принципы повышения продуктивности пашни, охраны окружающей среды и ресурсосбережения. Установлено, что эффективность возделывания яровой пшеницы по технологиям, включающим в себя органомине-ральную систему удобрения и безотвальные способы основной обработки почвы, практически равна эффективности возделывания ее по интенсивной технологии с высоким уровнем материальных затрат, отвальным способом обработки почвы и 100 % обеспеченностью потребности растений в элементах питания за счет минеральных удобрений.
Список использованных источников
1. Шевченко В.Е., Федотов В.Н. Биологизация и адаптивная интенсификация земледелия в Центральном Черноземье. - Воронеж, 2000. - С. 91-96.
2. Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений и проблемы агросферы (теория и практика). - 2004. - Т. 1. - 688 с.
3. Кирюшин В.И., Кирюшин С.В. Агротехнологии. Учебник. - СПб.: Лань, 2015. - 463 с.
4. Технологии XXI века в агропромышленном комплексе России. - М.: Россельхозакадемия. -2011. - 328 с.
5. Иванов А.Л., Завалин А.А. Приоритеты научного земледелия // Земледелие. - 2010. - № 7. - С.
3-6.
6. Милащенко Н.З., Трушкин С.В. К проблеме освоения инновационных технологий // Плодородие. - 2011. - № 3. - С. 50-52.
7. Тулаев Ю.В., Тулькубаева С.А., Васин В.Г. Возделывание яровой пшеницы в плодосменном севообороте по нулевой технологии // Земледелие. - 2019. - № 3. - С. 24-26.
8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и перераб. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
9. Долгополова Н.В. Факторы плодородия в биологическом земледелии лесостепи Центрального Черноземья // Региональный вестник. - 2016. - № 2 (3). - С. 27-29.
10. Семыкин В.А., Пигорев И.Я., Долгополова Н.В. Эффективность выращивания яровой пшеницы в условиях Курской области // Успехи современного естествознания. - 2010. - № 9. -С. 195-196.
11. Семыкин В.А., Пигорев И.Я. Проблемы современного растениеводства и пути их решения в условиях Курской области // Проблемы развития сельского хозяйства Центрального Черноземья: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Курск: Изд-во КГСХА, 2005. - С. 3-7.
12. Долгополова Н.В. Влияние сидеральных культур на урожайность яровой пшеницы в Центральном Чкрноземье // Региональный вестник. - 2017. - № 4 (9). - С. 2-4.
List of sources used
1. Shevchenko V. E., Fedotov V. N. Biologization and adaptive intensification of agriculture in the Central Chernozem region. - Voronezh, 2000. - P. 91-96.
2. Zhuchenko A. A. Ecological genetics of cultivated plants and the problems of AG-ropery (theory and practice). - 2004. - Vol. 1. - 688 p.
3. Kiryushin V. I., Kiryushin, S. V. Agricultural Technologies. Textbook. - SPb.: LAN, 2015. -463 p.
4. Technology of the XX1 century in the agro-industrial complex of Russia. Moscow: Russian agriculture-the most. - 2011. - 328 р.
5. Ivanov A.L., Zavalin A. A. Priorities of scientific agriculture // Agriculture. - 2010. - № 7. - Р.
3-6.
6. Milashchenko N.Z., Trushkin S.V. The problem of development of innovative technologies // Fertility. - 2011. - No. 3. - P. 50-52.
7. Tulaev Yu.V., Tulkubaeva S.A., Vasin V.G. Cultivation of spring wheat in the fruit rotation by zero technology //Agriculture. - 2019. - No. 3. - Pp. 24-26.
8. Dospekhov B. A. Methodology of field experiment (with bases of statistical processing of research results). 5-e Izd., Rev. and extra M: Agropolisdates 1985. - 351 p.
9. Dolgopolova N.V. Fertility factors in biological agriculture of the forest-steppe of the Central Chernozem Region // Regional Bulletin. - 2016. - № 2 (3). - P. 27-29.
10. Semykin V.A., Pigorev I.Y., Dolgopolova N.V. Efficiency of growing spring wheat in the conditions of the Kursk region // Successes of modern natural science. - 2010. - № 9. - P. 195-196.
11. Semykin V.A., Pigorev I.Y. Problems of modern crop production and ways of their solution in conditions of the Kursk Region // Problems of development of agriculture of the Central Chernozem Region: Materials of all-Russian scientific-practical Conference. - Kursk: Publishing house of the Kursk State Agricultural Academy, 2005. - P. 3-7.
12. Dolgopolova N.V. The influence of green manure crops on the yield of spring wheat in the Central Black Earth Region // Regional Bulletin. - 2017. - № 4 (9). - P. 2-4.
