CC BY
15
doi: 10.24412/0044-3913-2023-5-18-22 УДК 54:633:631.16(470.62/67)
Экономическая эффективность применения гидрогеля в условиях неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья
со
СЧ О СЧ 1Л
Ф
S ^
ш
4
ш ^
5
ш со
Е. И. ГОДУНОВА, доктор сельскохозяйственных наук, руководитель научного направления
Л. Р. ОГАНЯН, руководитель научно-аналитического центра (e-mail: oganyan@inbox.ru)
Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр, ул. Никонова, 49, Михайловск, Шпаковский р-н, Ставропольский край, 356241, Российская Федерация
Исследование проводили с целью изучения влияния различных доз гидрогеля на урожайность возделываемых культур на обыкновенных черноземах. Работу выполняли в 2012-2021 гг. в условиях Центрального Предкавказья. В звене севооборота (сидеральный пар - озимая пшеница - озимая пшеница) при различных способах основной обработки (отвальная вспашка, мелкая обработка - дискование) почвы определяли действие гидрогеля (100. ..400 кг/га) на удобренном фоне и без удобрений. Оптимальная доза гидрогеля при ежегодном внесении NfS0P60KfS0 составила 400 кг/га. За девять лет она обеспечила суммарную прибавку урожая условного зерна в зависимости от способа обработки 12,58.13,50 т/га, условно чистый доход -64196. 70866 руб./га при рентабельности 107.118 %. Применение гидрогеля в чистом виде (без удобрений) экономически не оправдано. В то же время он существенно повышает эффективность минеральных удобрений: чистый доход за период исследований изменялся от 52498 (мелкая обработка) и 65506 руб./га (отвальная вспашка) при внесении 100 кг/га полимера до 120542.143405 руб./га в варианте с дозой 400 кг/га. Рентабельность удобрений при возрастающей дозе гидрогеля 100.400 кг/га при традиционной вспашке увеличивалась со 100 до 220 %, при мелкой обработке почвы - с 80 до 185 %. Совокупный условно чистый доход от повышения ко -личества вносимого гидрогеля и минеральных удобрений на фоне отвальной вспашки увеличился с 50775до 135721 руб./га, уровень рентабельности варьировал в пределах 63.108 %. При дисковании рентабельность была в 1,4.2,3 раза меньше.
Ключевые слова: гидрогель, урожайность, экономическая эффективность, условно чистый доход, рентабельность.
Для цитирования: Годунова Е. И., Ога-нян Л. Р. Экономическая эффективность
применения гидрогеля в условиях неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья // Земледелие. 2023. № 5. С. 18-22. бог. 10.24412/0044-3913-2023-5-18-22.
В условиях аридизации климата, ужесточения засух, которые на Ставрополье повторяются периодически и существенно подрывают устойчивость производства растениеводческой продукции (на сегодняшний день по количеству осадков наблюдают нисходящую ветвь полувекового цикла, а по температуре - восходящую) [1], особое значение приобретают влагосберегающие технологии. Для оптимизации водного режима применяют орошение. Однако оно довольно затратно и требует наличия водных ресурсов. К тому же нередко из-за несовершенства применяемых технологий служит причиной подтопления, вторичного засоления и осолонцевания не только орошаемых, но и прилегающих территорий.
В южных регионах эффективно парование, но кроме увеличения содержания продуктивной влаги на черноземах на 36...67 %, на каштановых почвах -до 100 %, оно способствует развитию эрозии (особенно при укрупнении полей), а порой и снижению выхода продукции с единицы севооборотной площади [2]. Положительную роль в сохранении влаги в почве играет мульчирование [3], однако оно часто не обеспечивает увеличение урожая возделываемых культур из-за несоблюдения оптимальной мощности слоя соломенной мульчи [4], дефицита азота на разложение растительных остатков, что требует применения азотных удобрений. Это приводит к увеличению себестоимости продукции или снижению урожайности при их невнесении.
Отмечена положительная роль пожнивных остатков в системе прямого посева, которые снижают температуру поверхности почвы на 4.5 °С, скорость ветра в 2 раза, обеспечивают увеличение запасов продуктивной влаги в слое почвы 0.150 см более чем на 30 % [5].
Благодаря снегозадержанию и уменьшению испарения в результате снижения скорости ветра и турбулентности в борьбе с засухой и предотвращении эрозии важную роль играют полезащитные лесные насаждения. В то же время в зоне депрессии, которая имеется возле каждой лесной по-
лосы, на расстоянии до 9 м из-за худшей освещенности и застоя воздуха, создающего в жаркое время эффект парника, наблюдали недобор урожая до 30.60 % [6]. К тому же положительное влияние лесных полос отмечено лишь с 6.10-летнего возраста. В Ставропольском крае только 26 % полезащитных лесных полос находится в хорошем состоянии, остальные требуют перезакладки или рубок ухода.
За рубежом и в ряде регионов России для улучшения влагообеспеченно-сти возделываемых культур применяют гидрогели [7] - полимеры, которые способны удерживать воду в 240.1000 раз больше своей массы [8, 9, 10]. В условиях Калмыкии гидрогель в дозе 600 кг/га увеличивал сбор эфирного масла полыни эстрагонной на 11,3 кг/га
[11]. На светло-каштановых почвах Волгоградской области гидрогель повышал всхожесть семян тыквы с 78 до 98 %
[12], редиса на 85 %, моркови - более чем в 3 раза [13]. Отмечено существенное увеличение продуктивности возделываемых культур, как в южных, так и более северных регионах при применении гидрогеля: яровой и озимой пшеницы - на 2,1.7,2 ц/га, моркови - 32 %, белокочанной капусты - 20,2 ц/га, свеклы - 19,8 т/га [12, 13, 14]. На дерново-подзолистых почвах легкого гранулометрического состава Ленинградской области от применения гидрогеля прирост урожайности ячменя с подсевом многолетних трав достигал 8,4 ц/га, многолетних трав - 29.31, озимой ржи - 5,02 ц/га [15]. С 2012 г такие испытания проводят в Ставропольском крае. Они подтвердили положительную роль гидрогеля в формировании урожая возделываемых культур [16, 17, 18].
Цель исследований - изучить эффективность применения гидрогеля при возделывании сельскохозяйственных культур на обыкновенном черноземе в условиях неустойчивого увлажнения для обоснования целесообразности его применения в земледелии.
Работу осуществляли в 2012-2021 гг на территории экспериментального поля Северо-Кавказского федерального научного аграрного центра в звене севооборота: сидеральный пар - озимая пшеница - озимая пшеница. Исследование выполняли с соблюдением требований методики проведения полевых опытов (Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований. М.:Альянс, 2014. 351 с.).
Почвенный покров опытного поля представлен черноземом обыкновенным среднемощным слабогумусиро-ванным с содержанием в пахотном слое 3,14 % гумуса (по Тюрину), 15,2 мг/кг подвижного фосфора и 181 мг/кг почвы подвижного калия (по Мачигину, ГОСТ 26205-91).
Повторность опыта трехкратная, размещение делянок рендомезиро-ванное. Площадь делянки 20 м2.
Способ основной обработки почвы (фактор А) Гидрогель (фактор В), кг/га Минеральные удобрения (фактор С) Сумма сбора урожая условного зерна Изменение урожая зерна относительно вспашки Прибавка урожая зерна от внесения гидрогеля Прибавка урожая зерна от внесения удобрений
за 9 лет, т/га т/га | % т/га % т/га %
Отвальная вспашка 0 (контроль) N P K 60 60 60 29,78 42,49 12,71 42,7
20...22 см 100 29,86 0,08 0,3
NPK 60 60 60 41,97 -0,52 -1,2 12,11 40,6
200 31,37 1,59 5,3
NPK 60 60 60 45,02 2,53 6,0 13,65 43,5
300 32,83 3,05 10,2
NPK 60 60 60 48,04 5,55 13,1 15,21 46,3
400 35,74 5,96 20,0
NPK 60 60 60 55,07 12,58 29,6 19,33 54,1
Среднее по фактору А 39,22
Среднее по фактору В 31,92
Среднее по фактору С 46,52
Мелкая 0 100 - 27,98 -1,80 -6,0
обработка 10.12 см NPK 60 60 60 38,64 28,41 -3,85 -1,45 -9,1 -4,9 0,43 1,5 10,66 38,0
NPK 60 60 60 39,53 -2,44 -5,8 0,89 2,3 11,12 39,1
200 30,19 -1,18 -3,8 2,21 7,9
NPK 60 60 60 41,98 -3,04 -6,8 3,34 8,6 11,79 39,1
300 31,77 -1,06 -3,2 3,79 13,5
NPK 60 60 60 45,35 -2,69 -5,6 6,71 17,4 13,58 42,7
400 34,59 -1,15 -3,2 6,61 23,6
NPK 60 60 60 52,14 -2,93 -5,3 13,50 34,9 17,55 50,7
Среднее по фактору А 37,06
Среднее по фактору В 30,59
Среднее по фактору С 43,53
НСР05 для частных различий НСР05 фактора А НСР05 фактора B НСР05 фактора C 0,31 0,16 0,25 0,18
Схема опыта включала изучение следующих вариантов: способ основной обработки почвы (фактор А) - отвальная вспашка на глубину 20.. .22 см, мелкая (дисковая) обработка на 10.12 см; гидрогель (фактор В) - внесение в дозах 0 кг/га (контроль), 100, 200, 300 и 400 кг/га; минеральные удобрения (фактор С) - без удобрений, N60P60K60.
Гидрогель вносили один раз под основную обработку в 2011 г с последующим изучением его последействия. Отвальную вспашку выполняли плугом ПН-8-35, мелкую обработку на 10.12 см дисковой бороной БДТ-3. Минеральные удобрения (нитроаммофоска 16:16:16) применяли ежегодно в дозе N60P60K60 под основную обработку. В опыте возделывали озимую пшеницу сорта Багира и редьку масличную Тамбовчанка в качестве парозанимающей культуры.
Учет урожая проводили на делянках 1м2 в девятикратной повторности. Экономическую эффективность определяли по методике, утвержденной ВНИИЭСХ (Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники: монограф. / А. В. Шпилько, В. И. Драгайцев, П. Ф. Ту-лапин и др. М.: ГП УСЗ Минсельхозпро-ма России, 1998.220 с.). При ее расчете использовали цены каждого конкретного года исследований.
Результаты обрабатывали методом дисперсионного анализа с использованием программы - AgCStat и MS Excel.
Годы исследований отличались по условиям увлажнения:
50 % - влажных (2013, 2014, 2016, 2017, 2021 гг), когда количество осадков на 11,8.39,9 % превышало средне-многолетние значения, 30 % - засушливых (2012, 2019, 2020 гг) с недобором осадков 15,8.32,3 % и 20 % - близких к норме (2015, 2018 гг), когда увлажнение лишь на 2,2.5,2 % меньше нормы.
За девять лет исследований суммарная прибавка урожая условного зерна (урожайность зеленной массы редьки масличной переведена в зерновые единицы) варьировала в варианте отвальной вспашки без удобрений от 0,08 т/га при дозе гидрогеля 100 кг/га до 5,96 т/га при внесении 400 кг/га (НСР05=0,25) или 0,3.20,0 % к контролю (без гидрогеля) (табл. 1). На удобренном фоне гидрогель в дозе 100 кг/га был неэффективен, в то время как при внесении более высоких доз полимера сформировано
от 2,53 т/га (200 кг/га) до 12,58 т/га (400 кг/га) дополнительной продукции.
На фоне мелкой обработки почвы без внесения удобрений гидрогель обеспечил дополнительно 0,43.6,61 т/га зерна, что составило 1,5.23,6 % к контролю без гидрогеля. Совместное применение удобрений и гидрогеля значительно увеличило прибавку урожая за 9 лет - 0,89.13,50 т/га к контролю. Наибольшую прибавку сбора зерна, как при традиционной отвальной вспашке, так и при мелкой (дисковой) обработке почвы, наблюдали от максимальной в опыте дозы гидрогеля 400 кг/га на удобренном фоне. По отношению к варианту контроля+ ^0Р60К60 она составила 29,6 и 34,9 % соответственно способам обработки почвы.
Гидрогель, примененный без удобрений, экономически неэффекти-
2. Эффективность мелкой обработки почвы (10...12 см), относительно отвальной вспашки (на глубину 20.22 см)
Гидрогель Минеральные удобрения Всего недополучено зерна
без учета затрат на мелкую обработку с учетом стоимости мелкой обработки, руб.
т/га 1 руб./га
0 - -1,80 -19 615 -19 073
NPK 60 60 60 -3,85 -43 734 -43 192
100 - -1,45 -15 734 -15 192
NPK 60 60 60 -2,44 -28 742 -28 200
200 - -1,18 -11 670 -11 128
NPK 60 60 60 -3,04 -34 295 -33 753
300 -1,06 -11 111 -10 569
NPK 60 60 60 -2,69 -32 276 -31 734
400 - -1,15 -14 201 -13 659
NPK -2,93 -37 064 -36 522
300 400 100 200 Отвальная вспашка, 20...22см
а)
б)
Экономическая эффективность гидрогеля на фоне отвальной вспашки (а) и мелкой обработки почвы (б): 1=1 — условно чистый доход, руб./га; О — рентабельность, %.
вен. Стоимость получаемой дополнительной продукции не перекрывает затрат на его использование: при отвальной вспашке убытки за 9 лет составили от 7684 руб./га (при дозе 400 кг/га) до 20700 руб./га (при дозе 300 кг/га), в варианте мелкой обработке почвы они изменялись в пределах 2270.12196 руб./га (см. рисунок). При применении максимальной в опыте дозы гидрогеля 400 кг/га и отсутствии удобрений убытки самые низкие.
Однако, совместное применение более высоких доз гидрогеля 300 и 400 кг/га и минеральных удобрений обеспечивало за 9 лет условно чистый доход при отвальной вспашке -со от 3065 руб./га в варианте с внесением о 300 кг/га гидрогеля до 64196 руб./га м при использовании 400 кг/га гидрогеля, ^ а при мелкой обработке - 14523 руб./га 2 и 70866 руб./га соответственно. 5 Наиболее эффективной в опыте § отмечена высокая доза полимера -Ч 400 кг/га. Затраты на ее применение на удобренном фоне окупятся в тече-| ние четырех лет после внесения, рента-СО бельность на фоне удобрений составила
в зависимости от способа обработки почвы 107.118 %. Рентабельность дозы гидрогеля 300 кг/га на удобренном фоне значительно ниже - лишь 7.32 %. На неудобренном фоне применять гидрогель даже в дозах 300 и 400 кг/га нерентабельно из-за его высокой стоимости, которая не окупается добавочной продукцией. Поэтому для расширения масштабов применения гидрогеля как эффективного средства в повышении влагообеспеченности растений и увеличения урожая в засушливых условиях,
его стоимость должна быть ниже не менее, чем на 30.40 % для окупаемости использования его невысоких доз.
За период исследований в звене севооборота сидеральный пар - озимая пшеница - озимая пшеница мелкая обработка почвы на глубину 10.12 см, по сравнению с отвальной вспашкой на 20.22 см, несмотря на меньшие затраты на ее проведение, была неэффективной и привела к недобору зерна от 1,06 т/га (гидрогель 300 кг/га) до 3,85 т/га (контроль + ^0Р60К60 ежегодно) на сумму 11111.. .43734 руб./га (табл. 2). С учетом более низкой стоимости мелкой обработки (на 542 руб./га) потери от её проведения составили от 10569 до 43192 руб./га.
Внесение гидрогеля способствовало повышению эффективности минеральных удобрений, благодаря которым за период исследований сформировано дополнительно зерна на фоне отвальной вспашки - от 12,11 т/га (гидрогель, 100 кг/га) до 19,33 т/га (гидрогель, 400 кг/га), а при мелкой обработке почвы - от 11,12 (100 кг/га) до 17,55 т/га (400 кг/га) (табл. 3). Стоимость дополнительной продукции от применения удобрений варьировала в зависимости от дозы полимера: при вспашке от 130812 до 208711 руб./га, при дисковой обработке - от 112712 до 185848 руб./га.
Условно чистый доход от внесения удобрений (с учетом их стоимости 65306 руб./га) за период наблюдений изменялся на фоне отвальной вспашки от 65506 руб./га (гидрогель 100 кг/га) до 143405 руб./га (гидрогель 400 кг/га), на фоне мелкой обработки - от 47406 руб./га (в контроле) до 120542 руб./га (гидрогель 400 кг/га). Эффективность минеральных удобрений возрастала с ростом дозы гидрогеля. Максимальный в опыте эффект от удобрений зафиксирован в варианте с наибольшей дозой полимера - 400 кг/га при отвальной вспашке: рентабельность в два раза выше, чем в варианте контроля.
В варианте мелкой (дисковой) обработки почвы разница достигнутой рентабельности при использовании гидрогеля в дозе 400 кг/га еще более значительна: в сравнении с контролем -в 2,5 раза, а с дозой 100.300 кг/га полимера - в 1,6.2,3 раза выше.
3. Экономическая эффективность минеральных удобрений за 2012-2021 гг.
Способ обработки Прибавка урожая
Гидрогель условного внесения зерна от /добрений Условно чистый доход, руб./га Рентабельность удобрений, %
почвы т/га руб./га
Отвальная 0 12,71 136 831 71 525 110
вспашка, 100 12,11 130 812 65 506 100
20.22 см 200 13,65 144 902 79 596 122
300 15,21 160596 95 290 146
400 19,33 208711 143 405 220
Мелкая 0 10,66 112712 47 406 73
обработка, 100 11,12 117 804 52 498 80
10.12 см 200 11,79 122277 56 971 87
300 13,58 139 431 74 125 114
400 17,55 185 848 120 542 185
4. Общая (суммарная) экономическая эффективность применения гидрогеля в зависимости от способа обработки почвы
Доза гидрогеля, кг/га Сбор урожая зерна удобренных вариантов за 9 лет, т/га Прибавка урожая условного зерна относительно отвальной вспашки без гидрогеля, т/га Стоимость дополнительной продукции, руб./га Дополнительные затраты, руб./га Условно чистый доход, руб./га Рентабельность, %
на гидрогель гидрогель + удобрения*
Отвальная вспашка, 20.22 см
100 41,97 12,19 131081 15 000 80306 50775 63
200 45,02 15,24 157152 30 000 95306 61846 65
300 48,04 18,26 184896 45 000 110306 74590 68
400 55,07 25,29 261027 60 000 125306 135721 108
Мелкая обработка, 10...12 см
100 39,53 9,75 102339 15 000 79764 22575 28
200 41,98 12,20 122857 30 000 94764 28093 30
300 45,35 15,57 152620 45 000 109764 42856 39
400 52,14 22,36 223963 60 000 124764 99199 80
НСР05 0,31
*суммарная доза минеральных удобрений за 9 лет N540P540K540.
В то же время совокупный условно чистый доход от повышения дозы гидрогеля и минеральных удобрений на фоне отвальной вспашки за 9 лет исследований увеличился от 50775 до 135721 руб./га, а уровень рентабельности - от 63 до 108 % (табл. 4). На фоне мелкой обработки почвы экономическая эффективность совместного применения гидрогеля и полного минерального удобрения ниже, чем при соответствующем варианте отвальной вспашки: условный доход на 28200.36522 руб./га, рентабельность - в 1,4.2,3 раза.
Следовательно, совокупный экономический эффект от действия минеральных удобрений и гидрогеля наблюдали при всех его дозах, в том числе при минимальной в опыте - 100 кг/га, причём с её возрастанием эффект также увеличивался. Совместное применение экономически оправдано, особенно при отвальной вспашке, где уровень рентабельности (свыше 60 %) достаточен для обеспечения модернизации зерновой отрасли, включая технико-технологические, экономические и другие аспекты. При мелкой обработке рентабельность суммарного действия гидрогеля в дозах 100, 200 и 300 кг/га и минеральных удобрений ниже 40 %, что позволяет лишь компенсировать производственные затраты в зерновой отрасли и в небольшой степени покрыть убытки сопряженных отраслей. И лишь в варианте с гидрогелем в дозе 400 кг/га уровень рентабельности составил 80 %.
Таким образом, в условиях неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья, где влага - один из основных лимитирующих факторов формирования стабильных урожаев сельскохозяйственных культур, применение гидрогеля служит эффективным технологическим приемом. Внесение 400 кг/га полимера в комплексе с минеральными удобрениями за 9 лет обеспечило дополнительный сбор 12,58.13,50 т/га условного зерна и увеличение условно чистого дохода от удобрений в 2.2,5 раз. Максимальная в опыте рентабельность минеральных удобрений отмече-
на на фоне гидрогеля в дозе 400 кг/га: при мелкой обработке почвы - 185 %, при отвальной вспашке - 220 %.
Гидрогель повышает эффективность минеральныхудобрений,внесение которых для многих сельскохозяйственных предприятий ограничено из-за их высокой стоимости. Для расширения масштабов применения гидрогеля в качестве эффективного средства в повышении влагообеспеченности растений и увеличения урожая в засушливых условиях его стоимость должна быть ниже не менее чем на 30.40 % для окупаемости использования более низких доз.
Литература
1. Система земледелия нового поколения Ставропольского края: монография /
B. В. Кулинцев, Е. И. Годунова, Л. И. Желна-кова и др. Ставрополь: Агрус, 2013. 520 с.
2. Влияние условий минерального питания, чистых и занятых паров на плодородие каштановой почвы Восточного Предкавказья / Н. А. Морозов, Н. А. Ходжаева, А. И. Хрипунов и др. // Аграрная наука. 2021. № 6. С. 46-49. doi: 10.32634/0869-81552021-350-6-46-49.
3. Бакиров Ф. Г., Поляков Д. Г., Васильев И. В. Накопление и сохранение влаги почвенной и соломенной мульчей в Оренбургской области // Земледелие. 2022. № 3.
C. 3-7. doi: 10.24412/0044-3913-2022-3-3-7.
4. Гусев Е. М., Джоган Л. Я. Мульчирование как важный элемент стратегии использования ресурсов естественного увлажнения в агроэкосистемах степного Крыма // Почвоведение. 2019. № 3. С. 348-354. doi: 10.1134^0032180X19010052.
5. О целесообразности освоения системы прямого посева на черноземах России / А. Л. Иванов, В. В. Кулинцев, В. К. Дридигер и др. // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т 35. № 4. С. 8-16. doi: 10.24411/02352451-2021-10401.
6. Годунов С. И., Годунова Е. И. Состояние зоны депрессии защитных лесных полос в зависимости от их конструкции // Вестник Ставропольского государственного университета. 2008. № 57 (4). С. 55-60.
7. Наумов П. В., Щербакова Л. Ф., Околе-лова А. А. Оптимизация влагообеспеченно-
сти почв с помощью полимерных гидрогелей // Известия Нижне-Волжского агроунивер-ситетского комплекса. 2011. № 4. С. 77-81.
8. Effects of Hydrogels on Soil Moisture and Growth of Cajanus cajan in Semi-Arid Zone of Kongekai, West Pokot County / C. Gilbert, S. Peter, Ng. Wilson, et al. // Open Journal of Forestry. 2014. Vol. 4. No. 1. P. 34-37.
9. Biodegradation of some organic materials in soils and soil constructions: Experiments, modeling and prevention / A. V. Smagin, N. B. Sadovnikova, V. I. Vasenev, et al. // Materials. 2018. Vol. 11. No. 10. P. 1889. doi: 10.3390/ma11101889.
10. Рабаданов Р. Г. Абсорбционные свойства сильнонабухающих полимерных гидрогелей, используемых в сельском хозяйстве // Аграрная Россия. 2017. № 6. С. 15-18.
11. Янов В. И. Возделывание полыни эстрагонной с применением гидрогеля для получения эфирных масел // Земледелие. 2010. № 1. С. 31-32.
12. Результаты исследования влияния гидрогеля на формирование всходов тыквы «Волжская серая» на светло-каштановых почвах Волгоградской области / В. И. Филин, А. А. Коновалов, А. Н. Цепляев и др. // Известия Нижневолжского агроунивер-ситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 3(51). С. 223-230.
13. Okolelova A. A., Voskoboynikova T. G., Manov R. O. Improving the Properties of Light-brown Soil Using Hydrogel // Biogeosystem Technique. 2015. No. 1(3). P. 82-88. doi: 10.13187/bgt.2015.3.82.
14. Максимова Ю. Г., Щетко В. А., Максимов А. Ю. Полимерные гидрогели в сельском хозяйстве (обзор) // Сельскохозяйственная биология. 2023. Т. 58. № 1. С. 23-42. doi: 10.15389/agrobiology.2023.1.23rus.
15. Данилова, Т. Н. Агроэкономическая и энергетическая эффективность применения гидрогелей в полевом севообороте // Агрофизика. 2021. № 4. С. 7-13. doi: 10.25695/AGRPH.2021.04.02.
16. Годунова Е. И., Шкабарда С. Н., Гунды -рин В. Н. Использование гидрогеля и влагоо-беспеченность культур в зоне неустойчивого увлажнения Ставрополья // Земледелие. 2014. № 6. С. 37-38.
17. Годунова Е. И. Гундырин В. Н. Роль гидрогеля в улучшении влагообеспеченности озимой пшеницы по полупару в зоне не-
СО (D 3 ь
(D
д
(D Ь 5
(D
сл 2 О м 3
устойчивого увлажнения Ставропольского края // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 5. С. 57-59.
18. Годунова Е. И., Шаповалова Н. Н. Гидрогель и эффективность минеральных удобрений на обыкновенных чернозёмах Центрального Предкавказья // Агрохимический вестник. 2020. № 4. С. 46-50.
Economic efficiency of hydrogel application under conditions of unstable moistening of the Central Ciscaucasia
E. I. Godunova, L. R. Oganyan
North-Caucasus Federal Scientific Agrarian Center, ul. Nikonova, 49, Mikhailovsk, Shpakovskii r-n, Stavropol'skii krai, 356241, Russian Federation
Abstract. The research aimed to study the effect of various doses of hydrogel on the yield of cultivated crops in ordinary chernozems. The work was carried out in 2012-2021 under the conditions of the Central Ciscaucasia. In the link of crop rotation (green manure fallow - winter wheat - winter wheat) with various methods of basic tillage (mouldboard ploughing, surface tillage - disking) of the soil, the effect of hydrogel (100-400 kg/ha) was determined on a fertilized background and without fertilizers. The optimal dose of hydrogel for the annual application of N60P60K60 was 400 kg/ha. For nine years, it provided a total increase in the yield of conditional grain, depending on the method of cultivation, 12.58-13.50 t/ha, conditionally net income - 64196-70866roubles/ha, with a profitability of 107-118 %. The use of hydrogel in its pure form (without fertilizers) is not economically justified. At the same time, it significantly increases the efficiency of mineral fertilizers: the net income for the period of research varied from 52498 (surface tillage) and 65506 roubles/ha (mouldboard ploughing) when applying 100 kg/ha of the polymer to 120542-143405 roubles/ha in the variant with a dose of 400 kg/ha. The profitability of fertilizers at an increasing dose of hydrogel 100-400 kg/ha with traditional ploughing increased from 100 to 220 %, with surface tillage - from 80 to 185 %. The total conditionally net income from the increase in the amount of applied hydrogel and mineral fertilizers against the background of mouldboard ploughing increased from 50,775 to 135,721 roubles/ha, the level of profitability varied within 63-108 %. When disking, the profitability was 1.4-2.3 times less.
Keywords: hydrogel; yield; economic CO efficiency; conditionally net income; profitability. О Author Details: E. I. Godunova, D. Sc. N (Agr.), head of research group; L. R. Oganyan, 0, head of scientific analytical center (e-mail: z oganyan@inbox.ru).
s For citation: Godunova EI, Oganyan LR § [Economic efficiency of hydrogel application J under conditions of unstable moistening of the ^ Central Ciscaucasia]. Zemledelie. 2023; (5): § 18-22. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-(0 2023-5-18-22.
doi: 10.24412/0044-3913-2023-5-22-26 УДК 631.816.1:631.559: 633.854.78
Влияние последействия длительного применения минеральных удобрений на урожайность и качество семян подсолнечника в условиях Ставропольского края
Н.Н. ШАПОВАЛОВА, старший научный сотрудник, зав. лабораторией (e-mail: schapovalova.nadejda@yandex.ru) Е.А. МЕНЬКИНА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник А.А. ВОРОПАЕВА, младший научный сотрудник Д.А. АХМЕДШИНА, младший научный сотрудник
Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр, ул. Никонова, 49, Михайловск, Ставропольский край,356241, Российская Федерация
Исследования проводили с целью оценки вклада плодородия почвы в формирование урожайности и качества семян подсолнечника на черноземе обыкновенном в условиях Ставропольского края. Схема многолетнего стационарного опыта предусматривала изучение следующих вариантов: вид удобрения (фактор А) - азотное, фосфорное; фон (фактор В) - естественный, удобренный (для азотного удобрения - Р120К120; для фосфорного удобрения - N120K120); доза удобрения (фактор С) - 0 (контроль), 30, 60, 90, 120, 150 и 180 кг/га действующего вещества. В 2019 и 2021 гг. перед посевом подсолнечника содержание подвижного фосфора в почве варьировало в пределах 12...55 мг/кг(по Мачигину), подвижного калия - 188.232 мг/кг, нитратного азота - 2,8.6,3 мг/кг. Основной фактор, лимитирующий урожайность подсолнечника, количество осадков. Продуктивность культуры во влажных условиях в 2,4.3,0 раза превысила величину показателя в засушливый год. Положительное влияние плодородия почвы на урожайность отмечено только при хорошей обеспеченности посевов атмосферной влагой. Прибавка сбора семян подсолнечника на фоне последействия азотного удобрения (N90 180) варьировала, относительно контроля, в пределах 0,29.0,50 т/га, на фос-форно-калийном фоне (N30.180P120K120) - 0,35.0,95 т/га. Преимущество последействия азота в составе полного минерального удобрения над самосто-
ятельным применением этого элемента составило 0,25.0,57 т/га. Отмечена невысокая отзывчивость культуры (сбор зерна выше контроля на 0,04.0,18 т/га) на последействие многолетнего внесения фосфорного удобрения вследствие наблюдавшегося дефицита подвижного калия и снижения валовых запасов азота в почве. В засушливых условиях семена подсолнечника накапливали повышенное, относительно контроля, количество жира (на 1,0.5,2 %) и клетчатки (на 1,2.6,1 %), во влажных - сырого протеина (на 2,7.6,6 %). Качество семян подсолнечника практически не зависело от агрохимических свойств почвы. Однако при разных метеоусловиях высокое содержание фосфора в почве (более 45 мг/кг) на низком азотно-ка-лийном фоне приводило к снижению содержания жира, относительно не удобренного контроля, на 0,8.3,2 %.
Ключевые слова: последействие удобрений, урожайность подсолнечника, качество семян подсолнечника
Для цитирования: Влияние последействия длительного применения минеральных удобрений на урожайность и качество семян подсолнечника в условиях Ставропольского края / Н.Н. Шаповалова, Е.А. Менькина, А.А. Воропаева и др. // Земледелие. 2023. № 5. С.22-26. doi: 10.24412/0044-39132023-5-22-26.
В Ставропольском крае сосредоточена приблизительно десятая часть посевных площадей подсолнечника в стране (250.290 тыс. га). При этом урожайность культуры значительно варьирует в зависимости от погодных условий, технологии возделывания, уровня минерального питания и других факторов внешней среды [1]. Важная роль в реализации урожайного потенциала подсолнечника принадлежит эффективному плодородию почвы, на создание которого большое влияние оказывают дозы и продолжительность внесения минеральных удобрений. Это связано с тем, что удобрения относятся не только к основным факторам повышения продуктивности посевов при непосредственном их
