CC BY
36
УДК 631.58
МАЛОЭНЕРГОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
В НИЖНЕМ ПОВОЛЖЬЕ
Д.А. Болдырь, к.с.-х.н., В.М. Протопопов, с.н.с., В.Ю. Селиванова, м.н.с., лаборатория земледелия и защиты растений, nwniish.ru -ФГБНУ Нижне-Волжский НИИСХ
В статье приведены результаты научных исследований за 2013-2015 годы по малоэнергоемким технологиям возделывания зерновых культур в условиях засушливого климата сухостепной зоны на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья. Выявлены преимущества наиболее перспективной
Существующие технологии возделывания (яровых) зерновых культур, основанные преимущественно на глубокой основной обработке почвы, применении минеральных удобрений и средств защиты от сорняков, вредителей, болезней, рядовом посеве, при всей их эффективности страдают одним недостатком - повышенной энергоемкостью [2]. Создавшееся положение усугубляется высокими ценами на ГСМ, запасные части к тракторам и сельхозмашинам, сервисное обслуживание.
В условиях Нижнего Поволжья основным лимитирующим фактором получения высоких урожаев является влага. В отдельные годы положение усугубляется крайне неравномерным распределением осадков по периодам года.
Ресурсы продуктивной влаги - самый динамичный и мобильный фактор почвенного плодородия. В засушливых условиях Нижнего Поволжья основным фактором при формировании урожая сельскохозяйственных культур является накопление и сохранение влаги в почве. При этом правильное применение основной обработки почвы с учетом конкретной климатической зоны и метеорологических особенностей года будет способствовать рациональному ее использованию.
Выход из подобной ситуации возможен на базе сбережения затрат всех составляющих элементов сложившихся технологий. Сюда можно отнести такие приемы, как: максимальное использование почвенно-климатического потенциала местности, переход на энергосберегающие приемы воздействия на почву, реализация внутреннего потенциала самих культур через формирование оптимальных севооборотов, сокращение технологических операций при посеве и уходе за посевами, рациональное использование побочной продукции и т.п. [3].
Следует отметить, что внедрение этих элементов в производство не лишено и негативных последствий при необоснованном применении отдельных приемов или несоответствующих условий выращивания той или иной культуры. Общеизвестно, что малоэнергоемкие технологии выращивания зерновых культур без соблюдения технологических рекомендаций приводят к росту засоренности посевов, численности вредителей и болезней, ухудшению агрофизических показателей почвы и в первую очередь к повышению плотности и сниже-
и экономически выгодной технологии с безотвальным глубоким рыхлением под все культуры севооборота.
Ключевые слова: севооборот, обработки почвы, засоренность посевов, влажность и биоэнергетическая эффективность.
нию водопроницаемости почвы.
Повышенная плотность пахотного горизонта при безотвальной обработке по равнению с глубокой отвальной на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья сохраняется в течение всей весенне-летней вегетации зерновых культур. Однако она не выходит за пределы оптимальных значений (1,1-1,3 г/см3 ).
При поверхностной и нулевой обработках плотность сложения верхнего горизонта почвы обычно значительно превышает оптимальные показатели, что сказывается на водопоглотительной способности почвы [6].
Материалы и методы
Для изучения этих вопросов на опытном поле Нижне-Волжского института ведется длительный стационарный опыт. Изучаемые в опыте малоэнергоемкие технологии ведутся на фоне типичного для данной зоны 4-хпольного севооборота: пар -озимая пшеница - яровая пшеница - ячмень.
Объектом исследований являются варианты обработки почвы, которые проводятся следующими почвообрабатывающими орудиями: отвальная - на глубину 0,25-0,27 м плугом ПН-4-35, безотвальная - на глубину 0,25-0,27м орудием «РАНЧО», поверхностная - на глубину 0,08-0,10 м БДТ-3.
В первом севообороте используется классическая технология, где проводится основная обработка почвы под каждую культуру с последующей предпосевной культивацией и посевом сеялкой СЗ-3,6 с прикатыванием. В другом севообороте под озимую пшеницу проводится основная обработка почвы, а последующие культуры: яровой ячмень и яровая пшеница - сеют без обработок по стерне предшествующей культуры сеялкой СЗС-2,1.
Результаты и их обсуждение
По наблюдениям за влажностью почвы установлено, что при глубокой плоскорезной обработке устойчиво накапливается больше продуктивной влаги по сравнению со вспашкой, поверхностной обработкой и стерневым фоном. Наибольшая разница в запасах влаги в пользу плоскорезной обработки прослеживается при засушливой осени.
Весной запасы доступной влаги в метровом слое при безотвальном рыхлении оказались в среднем на 11,8 мм выше, чем по вспашке и на 23,5 и 12,5 мм больше при поверхностной и нулевой обработке соответственно (таблица 1).
19
Таблица 1 - Динамика запасов продуктивной влаги в метровом слое (среднее за 2013-2015гг.)
Культура Вид обработки Срок определения влажности
апрель май июнь июль сентябрь
Отвальная 85,3 75,2 57,6 55,1 41,7
Пар черный Безотвальная 101,5 89,9 77,3 68,8 50,7
Поверхностная 70,5 68,9 49,3 42,4 30,4
Отвальная 94,5 64,3 7,0
Озимая пшеница Безотвальная 105,7 78,8 4,3
Поверхностная 70,5 51,2 3,8
Отвальная 82,1 67,3 9,6
Яровая пшеница Безотвальная 90,0 64,3 6,5
Поверхностная 78,4 54,9 9,7
Нулевая 71,4 52,1 4,2
Отвальная 89,4 60,9 10,3
Безотвальная 85,2 58,6 4,0
Поверхностная 69,1 42,3 1,9
Нулевая 78,7 42,6 5,3
Значение глубокого безотвального рыхления как средства дополнительного накопления влаги возрастает в годы с засушливой осенью и небольшим количеством зимних осадков. В годы с повышенным количеством осенне-зимних осадков (2014 г.) запасы влаги по всем способам осенней обработки возрастают в одинаковой степени. В этих условиях преимущество безотвальной обработки, как средства дополнительного накопления влаги выражено слабо.
Глубокое безотвальное рыхление способствует большему накоплению влаги в осенне-зимний период и на посевах зерновых культур, идущих по черным парам. За годы исследований перед устойчивым замерзанием почвы по парам накопилось доступной влаги в метровом слое по глубокой безотвальной обработке в среднем 50,7 мм, по вспашке - 41,7 мм и по поверхностной обработке - 30,4 мм, а весной запас продуктивной влаги составил 105,1; 94,5; 70,5 мм соответственно.
По сравнению с отвальной вспашкой постоянная безотвальная, поверхностная и нулевая обработки усиливают засоренность посевов, особенно
вызывает опасность возрастание засоренности многолетними сорняками. В наибольшей степени засоренность посевов зерновых культур возрастает в благоприятные по увлажнению годы.
В острозасушливые годы малолетние сорняки оказываются подавленными из-за пересыхания верхнего слоя почвы и не оказывают сильного отрицательного влияния на урожай зерновых культур.
Одним из способов снижения негативного воздействия засоренности на продуктивность сельскохозяйственных культур при глубокой плоскорезной поверхностной и нулевой зяблевых обработках, является применение в севооборотах системных гербицидов.
В нашей сухостепной зоне посевы зерновых культур страдают от многолетних сорняков: бодяги полевого, осота полевого, вьюнка полевого, молокана татарского, а так же от малолетних- куриного проса, щетинника сизого, щирицы запрокинутой и мари белой. Упущения в химической обработке существенным образом сказываются на засоренности посевов. Это требует от производителей высокой технологической дисциплины (таблица 2).
Таблица 2 - Засоренность посевов яровой пшеницы при разных способах основной обработки, шт/м2
Годы Отвальная обработка Безотвальная обработка Поверхностная обработка Нулевая обработка
всего В т.ч. многолетние всего В т.ч. многолетние всего В т.ч. многолетние всего В т.ч. многолетние
Увлажненный 2014 год 15.6 2.7 23.9 3.1 39.4 3.3 40.3 4.2
Засушливый 2013 и 2015 гг. 8.5 2.8 10.9 2.7 12.6 3.4 16.1 3.7
Среднее 12.05 2.75 17.4 2.9 26.0 3.35 28.2 3.95
Следует учитывать, что энергоемкость одной обработки химическими препаратами (особенно зарубежного производства) оценивается в 630 Мдж/га, что равносильно вспашке на глубину 20-
22 см [1,5].
Урожай зерновых культур, полученный в опытах, практически полностью соответствует запасам влаги в зависимости от способов обработки почвы.
Таблица 3 - Урожайность культур севооборота в зависимости от способа обработки почвы,
т/га среднее за 2013-2015гг.)
Культура Отвальная обработка Безотвальная обработка Поверхностная обработка Прямой посев
Озимая пшеница 2.06 2.23 1.31 2.24
Яровая пшеница 1.43 1.55 0.91 1.26
Ячмень 2.34 2.01 1.19 1.73
Сумма сбора зерна в севообороте 5.65 5.79 3.41 5.23
20
Анализ экономической и биоэнергетической эффективности малоэнергоемких технологий возделывания зерновых культур в 4-хпольном зернопаровом севообороте показал, что прямые затраты на 1 га севооборотной площади в севообороте с основной обработкой под все культуры составил по отвальной обработке - 6314,0 руб., безотвальной
- 6170,5 руб., поверхностной - 5977,5 руб.
Коэффициент энергетической эффективности в изучаемом севообороте наиболее высоким был при применении технологии с прямым посевом. Самой энергозатратной была технология с осенней поверхностной обработкой (таблица 4).
Таблица 4 - Биоэнергетическая эффективность производства зерна в 4-хпольном севообороте
при различных технологиях
Технология Содержание энергии в урожае, МДж/га Затраты совокупной энергии МДж/га Коэффициент энергетической эффективности
Отвальная 27227 23084 1,18
Безотвальная 27951 23026 1,21
Поверхностная 16462 13722 1,20
Прямой посев 25248 22643 1,12
Выводы
Таким образом, в сухостепной зоне Нижнего Поволжья наиболее перспективной и экономически выгодной оказывается технология с глубоким без-Литература:
1. Аксагов, Т.М. Экономическая эффективность различных систем обработки почвы / Т.М. Аксагов // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. - №1. - 2011. - С. 32-36.
2. Беленков, А.И. Статистическая связь между урожайностью зерновых культур и плодородием при различных способах основной обработки зональных почв Нижнего Поволжья / А.И. Беленков, В.П. Шачнев //Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса . - 2007. - № 1. - С. 43-46.
3. Овчинников, А.С. Эволюция системы обработки почвы нижнего Поволжья: монография / А.С. Овчинников, Ю.Н. Плескачев,
О.Н. Гурова // Волгоград: ФГБОУ ВПО «Волгоградская ГСХА». -2011. - 224 с.
4. Плескачёв, Ю.Н. Влияние способов основной обработки почвы на урожайность зерновых культур / Ю.Н. Плескачёв, И.А. Кощеев, С.С. Кандыбин // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2013. - № 1 (99). - С.
5. Сухов, А.Н. Сравнительная эффективность отвальной, плоскорезной и комбинированных обработок светло-каштановых почв Волгоградской области: Волгоград. - 1971. - 26 с.
отвальным рыхлением под черный пар и прямым посевом стерневой сеялкой СЗС-2,1 яровых зерновых культур.
6. Шабаев, А.И. Ресурсосберегающие технологии возделывания озимой пшеницы в агроландшафтах Поволжья / А.И. Шабаев // Земледелие. - 2009. - № 4. - С. 13-15.
LOW-ENERGY-INTENSIVE TECHNOLOGIES OF GRAIN CROPS CULTIVATION IN THE LOWER VOLGA REGION
Boldyr D.A., Candidate of Sciences in Agriculture, Protopopov V.M., senior research assistant, Selivanova V.U., junior research assistant, Laboratory of agriculture and crop protection Lower Volga Research Institute for Agriculture, nwniish.ru The article presents the results of the research conducted in 2013-2015, which examined low-energy-intensive technologies of cultivation of grain crops in the arid climate of the dry steppe zone on light-chestnut soils of the Lower Volga region. The results show economic advantages of the zero tillage deep loosening technology for all the crops in the rotation.
Keywords: crop rotation, tillage, crop debris, humidity and bioenergetic efficiency.
УДК 631.87: 631.452: 631.445.51: 631.582 (470.44/47)
ЭФФЕКТИВНОСТЬ БИОМЕЛИОРАНТОВ В ПОВЫШЕНИИ ПЛОДОРОДИЯ СВЕТЛО-КАШтановых почв и продуктивности севооборотов нижнего Поволжья
А.В. Зеленев, д. с.-х. н., профессор, [email protected], Е.В. Семинченко, м. н. с., [email protected]. -ФГБНУ Нижне-Волжский НИИСХ; Р.Х. Уришев, аспирант - ФГБОУ ВПО ВолГАУ, г. Волгоград
На светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья эффективен зернопаропропашной четырехпольный биологизированный севооборот, в котором заделывается в почву сидеральная масса озимой ржи, солома и листостебельная масса воз-
Проблема стабилизации и увеличения производства зерна, повышение урожайности и качества выращиваемой продукции с учетом потребности рынка и сохранения плодородия почв входят в важнейшую задачу развития сельского хозяйства Нижнего Поволжья. Концепция современного земледелия предполагает экологический подход к сельскохозяйственному производству, использование биологических принципов, которые не всегда учитываются сторонниками традиционного интенсивного земледелия. Биологизация земледелия предполагает внедрение в севообороты сидеральных паров, зернобобовых культур, проме-
делываемых культур.
Ключевые слова: продуктивность пашни, плодородие почвы, биологизированные севообороты, органическое вещество, биологическая активность почвы, элементы питания, гумус.
жуточных культур на зеленое удобрение, поступление в почву соломы и листостебельной массы выращиваемых культур [3, 7, 10, 11].
Исследования проводили на опытном поле Нижне-Волжского НИИСХ. Почва опытного участка - светло-каштановая тяжелосуглинистая с содержанием гумуса в пахотном слое 1,74%. Повторность четырехкратная. Площадь опытной делянки 200 м2. Сумма среднегодовых осадков 339,7 мм.
Повышение продуктивности пашни и плодородия светло-каштановых почв изучали в следующих полевых севооборотах: 1) зернопаропропашной четырехпольный: пар черный - озимая пшеница -
21
