CC BY
13
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕМЛИ И СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
УДК 631.582:631 .559:631.164(571 .54)
Комплексная оценка зернопаровых севооборотов в условиях сухой степи Бурятии
А.К. УЛАНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук А.П. БАТУДАЕВ, доктор сельскохозяйственных наук
Бурятская государственная сельскохозяйственная академия им. В.Р. Филиппова E-mail: [email protected]
По результатам многолетних исследований дана комплексная оценка зернопаровых севооборотов в условиях су-хостепной зоны Бурятии.
Ключевые слова: севообороты, система удобрений, продуктивность пашни, экономическая эффективность, энергетическая оценка, запасы энергии гумуса.
Целесообразность внедрения в производство тех или иных севооборотов можно оценить только после всестороннего их анализа. Такую комплексную оценку мы проводили в 1993-2008 гг. в длительном стационарном опыте, заложенном на каштановой почве в 1981 г. на научно-экспериментальной базе Бурятского НИИСХ, в условиях богары (4-7 ротации). Изучали шесть четырехпольных полевых севооборотов, развернутых во времени и пространстве. Схема опыта представлена в таблице 1.
Площадь делянки - 800 м2, учетная площадь - 200 м2, повторность трехкратная. На севообороты накладываются следующие системы удобрений: без удобрений, минеральная (в пар и под вторую культуру - N40 и под третью - NT0) и органоминераль-ная (в пар - навоз, 40 т/га, под вторую культуру - N40 и под третью - NT0).
Климат зоны резко континентальный. Среднегодовая сумма осадков 223 мм, максимум их (SS-60 %) приходится на вторую половину лета. Метеорологические условия вегетационных периодов в годы исследований были характерными для климата сухой степи Бурятии: сильно
проявлялась весенняя и раннелетняя засуха, а основное количество осадков выпадало в июле-августе (6S %).
Стоимость валовой продукции с гектара пашни рассчитывали по средним рыночным ценам 200S г. на 1 т овса. Прямые производственные затраты по выращиванию культур севооборотов, а также дополнительные затраты, связанные с выполнением агротехнических мероприятий в паровых полях и применением средств защиты растений и удобрений, рассчитаны по типовым технологическим картам, рекомендованным хозяйствам республики Бурятским НИИСХ. Расход и стоимость семян определяли по нормам высева, принятым зональной системой земледелия Бурятии для сухостепной зоны [1]. Затраты на удобрения и средства защиты растений установлены по действующим на 200S г. оптовым це-
нам. При биоэнергетической оценке руководствовались методическими рекомендациями СибНИИСХ [2]. Запасы энергии гумуса рассчитывали по формуле С.А. Алиева [3]. Агрономическую оценку севооборотов проводили по средней урожайности зерновых культур, выходу зерна, кормовых и кормопротеиновых единиц с гектара севооборотной площади (табл. 1).
Сравнительная оценка продуктивности севооборотов 1-4 с чистыми парами показала, что наилучшие результаты получены в севообороте 2 с яровой рожью. Так, в среднем за 47 ротации урожайность с 1 га посева зерновых составила на неудобренном фоне 11,4 ц/га, на минеральном - 13,1 и органоминеральном - 13,7 ц/га, что в зависимости от фона удобренности на 44,2-56,6 %, 11,415,2 и 21,2-23,9 % выше, чем в овсяном севообороте 1 с двумя кормовыми полями и пшеничном сево-оброте 4 соответственно.
По выходу зерна с единицы севооборотной площади во всех ротациях преимущество также было за севооборотом с яровой рожь. Так, выход зерна с 1 га севооборотной пло-
U ф
2
s
ф
Z
IO ^
P
о
N>
I. Продуктивность севооборотов, ц/га (в среднем за 4-7-ю ротации)
Севооборот Система удобрений* Урожайность зерновых Выход с 1 га севооборотной площади
зерна КЕ КПЕ
I. Пар чистый - овес - овес I 7,3 3,3 8,3 6,4
- овес на зеленую массу 2 8,8 4,0 9,9 7,6
3 9,5 4,4 11,3 8,7
2. Пар чистый - яровая I 11,4 5,0 11,6 8,4
рожь - овес - овес на 2 13,1 5,8 13,7 9,9
зеленую массу 3 13,7 6,1 15,2 11,1
3. Пар чистый - пшеница + I 9,9 2,5 10,7 9,3
донник - донник - овес на 2 11,6 2,9 11,7 11,0
зеленую массу 3 12,3 3,1 13,1 12,2
4. Пар чистый - пшеница - I 9,2 4,0 10,1 7,7
овес - овес на зеленую 2 10,8 4,8 12,0 9,1
массу 3 11,3 5,0 13,3 10,2
5. Пар занятый (донник) - I 9,0 3,9 11,6 10,0
пшеница - овес - овес + 2 10,6 4,6 13,8 12,1
донник на зеленую массу 3 11,1 4,9 15,5 13,6
6. Пар сидеральный I 9,0 4,0 9,7 7,3
(донник) - пшеница - овес 2 10,7 4,7 11,6 8,8
- овес + донник на зеленую 3 11,3 5,0 13,2 10,0
массу
* Здесь и далее - система удобрений: I - без удобрений, 2 - минеральная, 3 - органоминеральная.
Enlieugiaaiea gaiee.p65 15 25.04.2012, 20:56
щади в данном севообороте варьирует в пределах 5,0-6,1 ц, в овсяном (севооборот 1) - 3,3-4,4 ц, в кормовом (севооборот 3) - 2,5-3,1 ц и в севообороте 4 с яровой пшеницей -4,0-5,0 ц.
Наивысший выход кормовых единиц во всех вариантах удобренно-сти получен в севообороте 2 (от 12,7 до 16,4 ц/га), наименьший - в севообороте 1 (8,3-11,3 ц/га). В севооборотах 3 и 4 зафиксирован примерно одинаковый выход кормовых единиц (10,7-13,1 и 10,1-13,3 ц/га соответственно). По выходу кормо-протеиновых единиц превосходство, было у севооборота 3 с подсевом донника под покров пшеницы (9,312,2 ц/га, что на 40,2-45,3; 9,9-11,1 и 19,6-20,9 % выше, чем в севооборотах 1, 2 и 4 соответственно).
Анализ продуктивности севооборотов 4-6 с различными видами пара показал неравнозначное влияние пара на рассматриваемые показатели. В севообороте 4 с чистым неудобренным паром средняя урожайность зерновых культур составила 9,2 ц/га. В севооборотах 5 и 6 с занятым и сидеральным донниковыми парами этот показатель был одинаковым (9,0 ц/га), что практически на уровне севооборота 4. Аналогичная динамика и по выходу зерна с 1 га севооборотной площади.
Наибольший выход кормовых единиц на всех системах удобрений отмечен в севообороте 5 с занятым донником паром и составил в среднем за 4-7-ю ротации 11,6 ц/га на неудобренном фоне, 13,8 ц/га - на минеральном и 15,5 ц/га - на орга-номинеральном. Это значительно
больше, чем в севооборотах с чистым и сидеральным парами. По выходу кормопротеиновых единиц преимущество севооборота с занятым донником паром еще более существенно.
Применение удобрений эффективно во всех рассматриваемых севооборотах. При этом органомине-ральная система более существенно повышает плодородие почвы. Так, прибавка зерна, кормовых и кор-мопротеиновых единиц с 1 га севооборотной площади в среднем по севооборотам составила на минеральном фоне соответственно 18,1; 17,4 и 19,1 %, а на органоминераль-ном - 25,8; 31,8 и 34,1 %.
Экономическая оценка показала, что среди севооборотов 1-4 с чистым паром и двумя зерновыми полями по всем оцениваемым показателям выделяется севооборот 2 с яровой рожью (табл. 2). Здесь по всем системам удобрений отмечается самый высокий условный чистый доход на гектар пашни, а себестоимость 1 ц зерна и 1 т корм. ед. ниже, чем в аналогичных севооборотах с овсом и яровой пшеницей. Уровень рентабельности производства растениеводческой продукции достигает в данном севообороте 201 %.
Среди севооборотов с различными паровыми предшественниками лучшие показатели экономической эффективности у севооборота 5 с занятым донником паром, что, прежде всего, связано с получением дополнительной растениеводческой продукции в пару. Несмотря на самые высокие прямые затраты в севообороте с занятым паром, здесь
наибольший условный чистый доход, наименьшая себестоимость 1 т кормовых единиц и лучшая рентабельность производства. В севообороте с чистым паром (севооборот 4) показатели экономической эффективности несколько лучше севооборота с сидеральным паром.
В севообороте 3 зафиксированы самая низкая себестоимость 1 т корм. ед. и высокая рентабельность производства продукции растениеводства вследствие наименьших затрат материальных и трудовых ресурсов. Однако в данном севообороте самый низкий валовой сбор зерна и соответственно наибольшая себестоимость этого вида продукции относительно всех остальных изучаемых севооборотов.
Применение удобрений значительно повышает продуктивность пашни. Однако высокие затраты на их приобретение,транспортировку и внесение не окупаются произведенной продукцией из-за ее низкой стоимостной оценки. Особенно отчетливо это проявляется при минеральной системе удобрения. Так, в среднем по севооборотам при такой системе удобрений условный чистый доход на 1 га пашни по сравнению с вариантом без применения удобрений уменьшается на 295 руб., себестоимость 1 т корм. ед. повышается на 622 руб., а рентабельность производства снижается на 75 %. При органо-минеральной системе удобрений показатели экономической эффективности несколько лучше за счет большего выхода растениеводческой продукции с 1 га севооборотной площади, однако они также уступают варианту без удобрений.
Биоэнергетическая оценка севооборотов с чистым паром (1-4) показала, что наиболее оптимальные показатели по производству растениеводческой продукции имеет севооборот 2 с яровой рожью (табл. 3). Наихудшие показатели отмечены в севообороте 1 при промежуточном положении севооборота 4.
Среди севооборотов с различными паровыми предшественниками лучшие показатели имеет севооборот 5 с занятым донником паром, затем севооборот 4 с чистым и на последнем месте севооборот 6 с сидеральным паром.
Несмотря на самые высокие энергозатраты на возделывание сельскохозяйственных культур, в севообороте с занятым паром получен наибольший выход энергии с урожаем и низкая энергетическая себестои-
2. Экономическая эффективность полевых севооборотов в среднем за 4-7-ю ротации
Севооборот Система удобрений Прямые затраты, руб/га Условный чистый доход, руб/га Себестоимость 1 т корм, ед., руб. Рентабельность, %
I I 1485 1835 1789 124
2 2515 1445 2540 56
3 2558 1962 2264 77
2 I 1542 3098 1329 201
2 2615 2865 1909 110
3 2640 3440 1737 130
3 I 1322 2958 1236 197
2 2083 2597 1780 125
3 2094 3146 1598 150
4 I 1510 2530 1495 168
2 2580 2220 2150 82
3 2599 2721 1954 105
5 I 1643 2997 1416 182
2 2720 2800 1971 103
3 2734 3466 1764 127
6 1 2 3 1629 2697 2717 2251 1943 2563 1679 2325 2058 138 83 94
16
ЕпиёОдТааТёа да!ёё.р65 16 25.04.2012, 20:56
3. Биоэнергетическая оценка зернопаровых севооборотов в среднем за 4-7-ю ротации (на I га севооборотной площади)
Севооборот Система удобрений 3атраты совокупной энергии, МДж Выход энергии с учетом побочной продукции, МДж Приращение валовой энергии, МДж Энергетическая себестоимость 1 ц корм. ед., МДж Энергетический коэффициент
I I 15313 25074 9761 1845 0,64
2 16319 29630 13311 1648 0,82
3 16152 34300 18148 1429 1,12
2 I 14701 32780 18079 1267 1,23
2 15708 37513 21805 1147 1,39
3 15541 42164 26623 1022 1,71
3 I 11305 31994 20689 1057 1,83
2 12311 37196 24885 1052 2,01
3 12145 41784 29639 927 2,44
4 I 15051 28657 13606 1490 0,90
2 16057 33930 17873 1390 1,11
3 15891 38273 22382 1195 1,41
5 I 15670 32745 17075 1351 1,09
2 16676 38889 22213 1208 1,33
3 16510 44295 27785 1065 1,68
6 I 15612 27423 11811 1609 0,76
2 16619 32697 16078 1433 0,97
3 16452 37806 21354 1246 1,30
кой массы (донниковые пары с внесением навоза) еще больше увеличивают энергосодержание гумуса в слое 0-20 см каштановой почвы. В варианте занятого пара с внесением навоза оно составило 17,9 %, а си-дерального пара - 21,4 %, с ежегодным приращением соответственно S,43 и 6,48 • 103 МДж/га.
Таким образом, в условиях сухой степи Бурятии в севообороте с занятым донником паром обеспечивается относительно стабильное производство растениеводческой продукции при одновременном повышении почвенного плодородия. Комплексная оценка изучаемых севооборотов свидетельствует о необходимости использования в земледелии сухо-степной зоны четырехпольных зер-нопаровых севооборотов с чистым и занятым (донником) парами с включением в них как страховой культуры яровой ржи, а также с подсевом донника под покров пшеницы.
мость 1 ц корм. ед. и высокое приращение валовой энергии. Севообороты с чистым (1, 2 и 4) и сидераль-ным (6) парами уступают ему на 24,6 и 37,6 % соответственно.
Неплохие показатели биоэнергетической оценки показаны в севообороте 3 с двумя кормовыми полями: здесь низкая энергетическая себестоимость 1 ц корм. ед., высокое приращение энергии и лучший энергетический коэффициент, что, главным образом, связано с малыми затратами совокупной энергии. Однако в данном севообороте самый низкий выход зерна. Кроме того, по выходу валовой энергии он уступает как севообороту с яровой рожью, так и с занятым донником паром.
Применение удобрений существенно повышает биоэнергетическую эффективность севооборотов. Более эффективна органоминераль-ная система. Так, приращение валовой энергии в среднем по севооборотам составило при минеральной системе удобрений - 29,2 %, орга-номинеральной - 64,1 %. Энергетическая себестоимость 1 ц корм. ед. на минеральном фоне уменьшается на S-143 МДж, а на органоминераль-ном - на 130-416 МДж по сравнению с вариантом без удобрений. Коэффициент энергетической эффективности при органоминеральной системе также наивысший по всем изучаемым севооборотам.
Исторически обусловленный процесс повышения энергоемкости сельскохозяйственного производства
3 Земледелие № 4
означает усиление воздействия на почву и негативные изменения ее свойств.
Главнейшие функции почвы как саморегулирующейся системы осуществляется через органическое вещество [4]. Поскольку в почве энергия аккумулируется преимущественно в гумусовых веществах [5], изменение энергопотенциала почвы можно отразить, анализируя энергетику гумуса. Принимая удельную энергоемкость гумуса равной 23 • 109 кДж/кг, мы рассчитали энергопотенциал почвы за 28-летний период исследований. Отрицательный баланс энергии гумуса отмечается в севообороте с чистым неудобренным паром, где общие потери относительно исходного уровня составили 7,6 %, со среднегодовой убылью 82,0 • 103 МДж/га.
Внесение одних минеральных удобрений не позволяет создать бездефицитный энергетический баланс гумуса. Только внесение навоза, запашка зеленой массы и пожнивных остатков донника способствуют созданию положительного энергопотенциала гумуса каштановых почв. Приращение энергии гумуса за 28 лет в варианте с внесением навоза в поле чистого пара составило 6,9 %, в севооборотах с занятым паром и двумя кормовыми полями при запашке корневых и пожнивных остатков донника - соответственно 5,5 и 6,9 %, а при использовании донника в виде сидерата - 9,0 %. Севообороты с большей запашкой органичес-
Литература
1. Система земледелия Бурятской АССР/Рекомендации. - Новосибирск, 1989. - 332 с.
2. Неклюдов А.Ф., Киньшакова В.Д., Копейкин О.В. Биоэнергетическая оценка севооборотов: методические рекомендации, СибНИИСХ. - Новосибирск, 1993. - 36 с.
3. Гришина Л.А. Гумусообразование и гумусное состояние почв. - М.: Изд-во МГУ, 1986. - 243 с.
4. Володин В.М., Еремина Р.Ф. Оценка эффективности растениеводства на биоэнергетической основе//3емледелие, 1991. - № 9. - С. 50-52.
5. Сафонов А.П., Пчельникова Ф.И. Энергетика гумусообразования в дерново-подзолистых почвах//3емледелие, 1991. - № 1. - С. 32-34.
Статья поступила в редакцию 01.02.2012
Complex assessment of grain-fallow crop rotations in the conditions of dry steppe in Buryatia
A.K. Ulanov, A.P. Batudaev
u
ф
There is given a complex assessment in | the conditions of dry-steppe zone of g
Buryatia based on the results of long-term | experiments. s
Keywords: crop rotations, system of fertilizers, arable land' productivity, r
economic efficiency, energetic assessment, stores of humus' energy. о
■ P
Eñíiéügiááiéa ga¡éé.p65 17 25.04.2012, 20:56
