CC BY
11
Рис. - Рентабельность сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от уровня минерального питания, 2016-2018 гг.
6 т/га — 89—106%, что на 9—26% ниже, чем в варианте с NPK на 5 т/га.
Выводы. Изучаемые сорта пшеницы по продолжительности вегетационного периода соответствуют природно-климатическим условиям лесостепной зоны Тюменской области. В контрольном варианте и в варианте NPK на 4 т/а он составил 90 суток, в вариантах на 5 и 6 т/га — 92 суток.
В контрольном варианте сорт Тюменская юбилейная сформировал урожайность в среднем за три года — 3,31 т/га, Тюменочка — 2,93. У последнего сорта урожайность сильнее варьировала по годам.
Внесение минеральных удобрений на планируемую урожайность 4 т/га позволило получить по сорту Тюменская юбилейная — 4,14 т/га, или на 0,83 т/га выше контрольного варианта. Сорт Тюменочка дал 3,83 т/га, что на 0,90 т/га выше контроля. Дальнейшее увеличение доз минеральных удобрений на получение урожайности 5 т/га привело к снижению урожайности. Сорт Тюме-ночка сильнее реагировал на повышение уровня минерального питания по сравнению с сортом Тюменская юбилейная.
Содержание клейковины в зерне у сорта Тюменская юбилейная в контрольном варианте было
27,2%, у Тюменочки — 24,2%, при этом у первого сорта она накапливалась стабильно по годам, у второго сильно варьировала. В варианте NPK на 4 т/га отмечено увеличение клейковины, повышение уровня минерального питания на 5 и 6 т/га не привело к увеличению клейковины в зерне новых сортов пшеницы.
По экономической эффективности наиболее выгодными для возделывания яровой пшеницы в Тюменской области является уровень минерального питания NPK на 5 т/га.
Литература
1. Казак А.А., Логинов Ю.П. Сортовые ресурсы яровой мягкой пшеницы Западной Сибири в решении продовольственной безопасности региона // Зерновое хозяйство России. 2016. № 3. С. 44-47.
2. Выдрин В.В., Федорук Т.К. Сортовое районирование сельскохозяйственных культур и результаты сортоиспытания по Тюменской области. Тюмень, 2018. 79 с.
3. Моргунов А.И. Устойчивые к болезням сорта пшеницы как генетическая основа для органического (биологического) производства зерна / А.И. Моргунов, А.И. Абугалиева, В.П. Шаманин [и др.] // Генофонд и селекция растений: IV междунар. науч.-практич. конф. 2018. С. 218-221.
4. Шахова О.А., Лахтина Т.С., Мордвина Е.А. Изменение водно-физических свойств чернозёма выщелоченного в зависимости от основных обработок и агрохимикатов на опытном поле ГАУ Северного Зауралья // Наука и образование: сохраняя прошлое, создаём будущее: матер. X междунар. науч.-практич. конф.: в 3 част. 2017. С. 128-131.
5. Ерёмин Д.И. Минеральные удобрения и плодородие сибирского чернозёма. Результаты многолетних исследований // Вестник Курганской государственной сельскохозяйственной академии. 2017. № 4 (24). С. 36-40.
6. Рзаева В.В., Фисунов Н.В. Основная обработка почвы при возделывании яровой пшеницы в Северном Зауралье // Актуальные проблемы земледелия и защиты почв от эрозии: матер. междунар. науч.-практич. конф. и школы молодых учёных, посвящ. Году экологии и 50-летию выхода постановления о борьбе с эрозией почвы. 2017. С. 238-241.
7. Еремин Д.И., Кибук Ю.П. Дифференцированное внесение удобрений как инновационный подход в системе точного земледелия // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2017. № 8 (131). С. 17-26.
8. Казак А.А., Логинов Ю.П. Ценные сорта яровой мягкой пшеницы сибирской селекции - надёжный резерв для создания новых сортов в регионе // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова. 2018. № 4 (53). С. 8-17.
9. Белкина Р.И., Летяго Ю.А. Рациональное использование зерна сортов сильной и ценной пшеницы в Северном Зауралье // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 5 (67). С. 19-21.
Эффективность возделывания озимой пшеницы на различных таксонах агроландшафта в зоне Центрального Предкавказья
Е.А. Менькина, к.с.-х.н., Ю.А. Кузыченко, д.с.-х.н., ФГБНУ Северо-Кавказский ФНАЦ
Успешной аграрной стратегией развития сельскохозяйственного производства в современных рыночных условиях является переход к адаптивно-ландшафтным системам земледелия [1, 2].
Это связано с негативным состоянием земельного фонда в аграрных регионах, являющимся индикатором неадаптивного, нерационального землепользования в растениеводческом секторе
производства. Основными принципами концепции развития адаптивно-ландшафтного земледелия принято признание первичности природных ландшафтов, рассмотрение в их таксономических единицах антропогенных воздействий и выбор этих единиц в конкретных экологических условиях с целью определения степени адаптации сельскохозяйственных культур к ним [3, 4].
Цель исследования — установить эффективность возделывания озимой пшеницы на различных таксономических элементах агроландшафта
с применением различных доз минеральных удобрений.
Материал и методы исследования. Исследование проводили с 1999 по 2002 гг. на развёрнутом в пределах подурочища площадью 200 га агро-ландшафтном полигоне, включающем различные таксономические элементы (таксоны): окраина плакора А1; коренной склон ЮВ экспозиции А2; нижняя часть коренного склона А3; коренной склон СВ экспозиции (А4) [5, 6]. Почвенные и агрохимические показатели таксонов приводятся в таблице 1.
Повторность в стационарном опыте по таксонам трёхкратная, с рендомизацией по вариантам внутри повторностей. Размер блока под обработку почвы равен 120х 14,2 м, площадь делянки — 57,6 м2. Система удобрений включала три варианта: I — контрольный, без удобрений (В1); II — внесение ^Р60К60 (В2); III — внесение ^20Р^К^0 (В3). Предшественником был горох на зерно, основная обработка почвы — минимальная (культивация 10—12 см), система защиты растений — рекомендованная для зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края. Были применены следующие методы исследования: плотность почвы — метод цилиндров по методике АФИ; влажность почвы (%) — термостатно-весовой метод, биологическая активность — метод льняных полотен по методике Б.А. Доспехова, учёт урожая — метод комбайнирова-ния, статистическая обработка экспериментальных данных — с помощью программного обеспечения CXSTAT
Результаты исследования. Плотность сложения почвы в значительной степени определяют водно-воздушные и термические условия обрабатываемого почвенного слоя, интенсивность химических и микробиологических процессов [7, 8]. Результаты
исследования показали, что наибольшая плотность сложения в период весенней вегетации в слое 0—20 см отмечалась в нижней части коренного склона (А3) — 1,25 г/см3, что было на 0,13 г/см3 больше, чем на окраине плакора (А1) (табл. 2). Это связано со среднесуглинистым гранулометрическим составом почвы коренного склона (А3) по отношению к легкосуглинистому на окраине плакора (А1).
Фазовый состав почвы определяется процентным соотношением объема твёрдой фазы почвы и общей пористости, т.е объёма, занимаемого капиллярными и некапиллярными порами. Общая пористость функционально связана со структурной организацией почвы, а соответственно и её плотностью. В капиллярных порах вода удерживается менисковыми силами, некапиллярные поры обычно заняты воздухом, вода в них не удерживается.
Установлено, что общая пористость по различным таксонам в период весенней вегетации составляла 53,0—58,0%. При этом отмечалось более низкое значение общего объёма пор (53%) при более высоком значении капиллярной пористости (25,1%) на нижней часть коренного склона (А3). При этом на окраине плакора (А1) значения этих показателей составляли 58 и 18,7% соответственно.
В период весенней вегетации наибольший запас продуктивной влаги (146,9 мм) отмечался на нижней части коренного склона (А3), который был выше в сравнении с таксонами А1, А2, А4 на 31,7; 19,3 и 11,0 мм соответственно. Это связано с большим объёмом капиллярных пор — 25,1%.
Результаты исследований, проведённых на различных таксонах агроландшафта в период начала весенней вегетации [9], свидетельствуют о том, что средняя интенсивность разложения целлюлозы микроорганизмами в слое 0—20 см в сравнении с
1. Характеристика агроландшафтных таксонов по элементам плодородия и рельефу
Таксон Показатель
бонитет, баллы мощность профиля, см содержание физической глины, % гумус, % N03, мг/кг Р2О5, мг/кг К2О, мг/кг
Окраина плакора (А1) 39 63 25 2,65 4,1 16,1 127,5
Коренной склон ЮВ экспозиции (А2) 41 77 28 3,01 1,9 19,1 138,7
Нижняя часть коренного склона (А3) 45 70 31 3,85 3,03 21,1 189,8
Коренной склон СВ экспозиции (А4) 50 78 34 2,98 3,14 15,7 179,8
Таксон Плотность почвы, г/см3 Фазовый состав, % Продуктивный запас влаги, мм
общая пористость в т.ч. твердая фаза
капиллярная пористость некапиллярная пористость
Окраина плакора (А1) 1,12 58 18,7 39,3 42 115,2
Коренной склон ЮВ экспозиции (А2) 1,20 55 21,8 33,2 45 127,6
Нижняя часть склона (А3) 1,25 53 25,1 27,9 47 146,9
Коренной склон СВ экспозиции (А4) 1,20 55 22,7 32,3 45 135,9
2. Агрофизические условия в почве в период весенней вегетации на различных таксонах агроландшафта
неудобренным фоном увеличивалась на удобренном фоне ^оР№К6о на 4%, а на фоне ^2оРшКш -на 6% (табл. 3), при наибольшем её значении на нижней части коренного склона (А3) — 23,7 и 24,1% соответственно. На окраине плакора (А1) отмечалась наиболее низкая интенсивность биологических процессов, составляющая по удобренным фонам 17,8 и 20,4% соответственно.
Статистическая обработка экспериментальных данных урожайности озимой пшеницы показала существенное увеличение её по фациальным элементам А2, А3 и А4 в сравнении с плакором (А1), составляющее 5,2; 17,2 и 10,1 ц/га соответственно, причём наибольшая урожайность отмечалась в
нижней части коренного склона (А3) — 40,0 ц/га (табл. 4). Фоны удобрений также являлись значимым фактором в формировании урожая озимой пшеницы: разница между неудобренным и удобренными фонами составляла 6,5 и 10,9 ц/га соответственно. При этом установлено значимое различие в урожайности культуры и между удобренными фонами, составляющее 4,4 ц/га, при большем его значении (36 ц/га) на фоне ^20Р120К120.
По расчётам энергии, накопленной в зерновой части урожая озимой пшеницы, установлено, что максимальное её значение отмечалось на нижней части коренного склона (А3), составляя по неудобренному фону 39410 МДж/га, а по
3. Степень разложения льняного полотна при различных дозах минеральных удобрений на разных таксонах агроландшафта, %
Вариант Окраина плакора (А1) Коренной склон ЮВ экспозиции (А2) Нижняя часть коренного склона (А3) Коренной склон СВ экспозиции (А4)
Контроль 14,0 14,2 18,5 15,9
^боРбоКбо 17,8 17,4 23,7 17,4
^20Р120К120 20,4 20,9 24,1 20,8
4. Влияние фациального расположения и фонов удобрений на урожайность озимой пшеницы, ц/га
Фон удобрений (фактор В) Фациальное расположение (фактор А) Среднее по фактору В/ разница с контролем
окраина плакора (А1) коренной склон ЮВ экспозиции (А2) нижняя часть коренного склона (А3) коренной склон СВ экспозиции (А4)
Без удобрений ^б0Рб0Кб0 ^ШР120К120 Среднее по фактору А / разница с контролем 19,3 22,1 27,1 22,8/- 23,0 29,0 31,9 28,0 / 5,2 32.2 41,5 46.3 40,0 / 17,2 26,0 34,0 38,6 32,9 / 10,1 25,1/31,6 / 6,5 36,0 / 10,9
НСР05 фактора А = 3,3 ц/га = 41,3>.Гт = 3,0) НСР05 фактора В = 2,9 ц/га = 30,6>.Ет = 3,4) НСР05 фактора АВ = 5,8 ц/га (Бф = 0,7<.Ет = 3,8)
5. Биоэнергетическая оценка эффективности выращивания озимой пшеницы на различных таксонах агроландшафта (2000—2002 гг.)
Энергия, Затраты Энергоёмкость, Коэффициент
Вариант накопленная совокупной энергии единицы продукции биоэнергетической
в урожае (МДж/га) технологии (МДж/га) (МДж/ц) эффективности
Окраина плакора (А1)
Контроль 28350 23615 1109 1,20
-^60Р60К60 41660 30077 961 1,39
^ШР120К120 48182 36539 1009 1,32
Коренной склон ЮВ экспозиции (А2)
Контроль 25954 23274 1193 1,1
^60Р60К60 35537 29736 1114 1,20
^ШР120К120 41527 36198 1160 1,15
Нижняя часть коренного склона (А3)
Контроль 39410 23548 902 1,67
-^60Р60К60 51376 30010 777 1,71
^ШР120К120 57898 36472 838 1,59
Коренной склон СВ экспозиции (А4)
Контроль 28217 23480 1108 1,20
^60Р60К60 39796 29942 1001 1,33
^ШР120К120 48049 36404 1008 1,32
удобренным фонам — 51376 и 57898 МДж/га соответственно (табл. 5). При этом размер затрат совокупной энергии в технологии возделывания культуры на нижней части коренного склона (А3) был равен по неудобренному фону 23548 МДж/га, а по удобренным фонам — 30010 и 36472 МДж/га соответственно.
Результаты расчётов биоэнергетической эффективности технологий возделывания озимой пшеница без удобрений показали, что минимальная энергоёмкость единицы продукции, выращенной на нижней части коренного склона (А3), составляла 902 МДж/ц. Такая же закономерность наблюдалась и на вариантах с применением минеральных удобрений, где средняя энергоёмкость по различным фонам удобрений была равна 807,5 МДж/ц. Самая высокая величина энергоёмкости продукции получена на коренном склоне ЮВ экспозиции (А2) — 1193МДж/ц на неудобренном фоне и в среднем 1137 МДж/ц на удобренных фонах. Окраина плакора (А1) и коренной склон СВ экспозиции (А4) характеризовались практически одинаковыми значениями показателей энергетической эффективности.
Наиболее эффективной технологией с большим значением коэффициента биоэнергетической эффективности в сравнении с другими вариантами, равным 1,71, стал вариант возделывания озимой пшеницы на нижней части коренного склона (А3) на фоне удобрений в дозе ^0Р60К60.
Вывод. Установлено, что наиболее эффективной является технология возделывания озимой пшени-
цы, внедряемая на нижней части коренного склона (А3), при дозе внесения удобрений N60P60K60, с урожайностью 40 ц/га и коэффициентом биоэнергетической эффективности, равным 1,71.
Литература
1. Петрова Л.Н., Желнакова Л.И. Система сухого земледелия и пути её совершенствования в Ставропольском крае // Защитное лесоразведение и мелиорация земель в степных и лесостепных районах России. Итоги и опыт за 50 лет, задачи на ближайшую перспективу: матер. Всерос. науч.-практич. конф. М., 1999. С. 66-72.
2. Кулинцев В.В., Годунова Е.И., Желнакова Л.И. и др. Система земледелия нового поколения Ставропольского края: монография. Ставрополь: АГРУС Ставропольского гос. аграрного ун-та, 2013. 520 с.
3. Кирюшин В.И. Теория адаптивно-ландшафтного земледелия и проектирования агроландшафтов. М.: Колос, 2011. 443 с.
4. Желнакова Л.И., Антонов С.А. Методическое пособие по корректировке систем земледелия в связи с региональным изменением климата (на примере Ставропольского края). Михайловск, 2011. 50 с.
5. Деева Е.А. Оценка эколого-биологического состояния почв на различных таксонах ландшафта байрачных лесостепей Ставропольской возвышенности: дис. ... канд. с.-х. наук, Ставрополь, 2004. 160 с.
6. Шаповалова Н.Н., Менькина Е.А. Агрохимическое состояние и биологическая активность почвы в последействии длительного применения минеральных удобрений // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2018. № 5 (73). С. 43-46.
7. Агротехнические основы возделывания полевых культур с использованием машин и орудий нового поколения в Ставропольском крае (рекомендации). Ставрополь; Зерноград: Изд-во СНИИСХ, 1999. 44 с.
8. Кузыченко Ю.А. Внедрение различных систем основной обработки почвы под занятый пар в звене севооборота для зоны Центрального Предкавказья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 2 (70). С. 19-22.
9. Кузыченко Ю.А. Эффективность систем основной обработки почвы под культуры полевого звена севооборота в Центральном Предкавказье // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 3(71). С. 28-31.
Влияние технологии возделывания на урожай и качество зерна озимой пшеницы в условиях неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья
А.А. Воропаева, аспирантка, Н.Н. Шаповалова, зав. лабораторией, Е.И. Годунова, д.с-х.н, ФГБНУ Северо-Кавказский ФНАЦ
Ставропольский край входит в число самых крупных аграрных регионов России, в котором растениеводство является важнейшей отраслью экономики: удельный вес растениеводства в общекраевой структуре валовой продукции сельского хозяйства превышает 70% [1]. Озимая пшеница - ведущая культура на Ставрополье, занимающая площадь свыше 1,7 млн га. Экономическое благополучие сельскохозяйственных предприятий определяется урожайностью озимой пшеницы, на долю которой в структуре посевных площадей приходится 50% и более [1]. Поэтому рост производства зерна для края имеет существенное значение. Вместе с тем в крае остро стоит проблема потери плодородия почв в результате эрозионных и дефляционных
процессов, уменьшению которых способствуют почвозащитные технологии, в том числе без обработки почвы — No-till [2, 3]. По площади применения данной технологии Ставропольский край входит в пятёрку лидеров среди регионов России, в котором по No-till возделывается около 270 тыс. га [4]. Применение технологии без обработки почвы вместо отвальной, плоскорезной, минимальной, поверхностной и других приёмов, предусматривающих воздействие на почву с.-х. орудий, способствует предотвращению не только водной и ветровой эрозии, но и накоплению почвенной влаги [5], что имеет первостепенное значение в засушливых условиях.
На Ставрополье не проводились глубокие исследования по вопросу эффективности возделывания озимой пшеницы по технологии без обработки почвы с применением разных видов и доз минеральных удобрений в различных почвенно-климатических условиях края [2].
