CC BY
8
УДК 631.8:633.63:633.11«324»(470.325)
ОПТИМИЗАЦИЯ ПИТАТЕЛЬНОГО РЕЖИМА САХАРНОЙ СВЕКЛЫ И ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
1В.В. Мельников, к.с.-х.н., 2В.В. Никитин, д.с.-х.н., 3А.М. Вовк
1 Департамент АПК Белгородской области, e-mail: [email protected] 2Белгородский НИИСХ, e-mail: [email protected] 3ООО Фосагро-Белгород, e-mail: [email protected]
Приведены результаты сравнительной оценки оптимизационной математической модели урожайности озимой пшеницы и сахарной свеклы в производственных условиях Белгородской области за 16-летний период. Расчеты показывают размер неиспользованных возможностей в связи с недостаточно обоснованным применением удобрений, не опирающимся на почвенно-растительную диагностику. Недобор урожая пшеницы и свеклы в среднем по области составил 1,43-3,75 т/га при ухудшенных финансово-экономических показателях.
Ключевые слова: оптимизационная модель, статистические критерии, значимость, рентабельность, условно-чистый доход, Белгородская область.
OPTIMIZATION OF SUGAR BEET AND WINTER WHEAT NUTRITION REGIME IN BELGOROD REGION CONDITIONS
1Ph.D. V.V. Melnikov, 2Dr. Sci. V.V. Nikitin, 3A.M. Vovk
1 Agribusiness Department of Belgorod region Government, e-mail: [email protected] 2Belgorod Agricultural Research Institute, e-mail: [email protected] 3Fosagro-BelgorodLtd., e-mail: [email protected]
The results of the comparative evaluation of the optimization mathematical model of winter wheat and sugar beet production in the conditions of the Belgorod region for the 16-year period. Calculations show the size of unused capacity in connection with the ill-founded application offertilizers, is not relying on the soil and plant diagnostics. Loss of crops of wheat and beet in the average in the region amounted to 1.43-3.75 t/ha at the deteriorating financial and economic indicators.
Keywords: optimization modelling, statistical criteria, significance, profitability, conditional net income, Belgorod region.
Сахарная свекла - ценная техническая культура, продуктивность которой в значительной мере определяет финансовый потенциал и перспективу сельскохозяйственного сектора. Урожайность сахарной свеклы - интеграл многих ресурсов, основными из которых в условиях ЦентральноЧерноземной зоны даже на таких сравнительно плодородных почвах, как черноземы являются удобрения и климатические параметры [1-11].
В условиях Белгородской области с недостаточным и неустойчивым увлажнением вегетационного периода, земледелие которой базируется преимущественно на черноземах, во влиянии на продуктивность земледелия превалирует климатическая составляющая (рис. 1). Однако эта закономерность в значительной степени корректируется биологическими особенностями культуры и технологией ее возделывания. Например, долевое участие удобрений в продукционном процессе озимой пшеницы составляет 25%, в то время как у сахарной свеклы этот показатель равен 91%. Это связано с большими дозами ми-
неральных удобрений, применяемых под сахарную свеклу, а также значительным выносом основных элементов питания с урожаем этой культуры.
Рис. 1. Долевое участие погоды и удобрений в формировании урожаев, % (1995-2010 гг.)
временного фактора - занятые пары освобождаются довольно рано, не говоря уже о чистых парах.
Если же проанализировать значимость отдельных элементов питания, то на обеих культурах несомненное преимущество остается за азотом по причине значительного выноса с урожаем и относительно невысокой обеспеченностью черноземов доступными формами азота (рис. 3). Если посмотреть на результаты девятого цикла почвенно-агрохимического обследования [11], то средневзвешенное содержание легкогидролизуемого азота будет средним, однако этот азот труднодоступен, его потенциал в значительной мере определяется гидротермическим коэффициентом вегетационного периода. Во всяком случае детерминация этого показателя с урожаем в своем большинстве недостоверна на требуемом уровне вероятности. В то же время средневзвешенное содержание подвижных форм фосфора и калия в пахотном слое почв области по девятому циклу характеризуется как высокое и очень высокое [11]. Кроме того, фосфора обеими культурами потребляется значительно меньше, чем азота, а пшенице и калия требуется меньше.
Расчет возможных урожаев по оптимизационной модели показал следующее. Наиболее близки по урожаю к оптимуму Белгородский, Красно-яружский и Ракитянский районы, однако по финансовым критериям размер неиспользованных возможностей достаточно велик (рис. 4, 5). В среднем область недобирает 3,75 т/га корнеплодов и 1,43 т/га зерна. Недобор условно-чистого дохода за годы исследований составил 6,55-10,03 тыс. руб/га при утроенном снижении рентабельности средств химизации. Мы исследовали предложенные модели на предмет легитимности и уровня верификации в соответствии с общепринятыми статистическими критериями (таблица). Средние по выборкам прак-
Белгород Валуйки Вслоконсека Губкин Корена Кр.Гвардия Н. Оскал Ракитное Сг. Осксп Шебекино Среднее Алексеевка Борисовка Вейделевка Грайворон Ивня Красное Кр.Я^эуга Прохоровка Рсвеньки Чернянка Яксвлево
Прибавка от оптимизации
■ Прибавка урсмаяд/га ■ Условно-чистый дскод тыс.руб./га Рентабзльность,руб./руб.
Рис. 4. Результативность оптимизационной модели в системе «удобрения - продуктивность озимой пшеницы» в Белгородской области (1995-2010 гг.)
Рис. 2. Долевое участие органических и минеральных удобрений в формировании урожаев, % (1995-2010 гг.)
18 ^-
^ ^ 0
Рис. 3. Долевое участие элементов питания в формировании урожаев, % (1995-2010 гг.)
Что касается сравнительной оценки долевого участия в формировании урожаев пшеницы и свеклы минеральными и органическими удобрениями, то на сахарной свекле подавляющее преимущество имеют минеральные удобрения, что связано с более высокими их дозами по сравнению с озимой пшеницей и местом внесения навоза в севообороте (рис. 2). Органические удобрения вносят в основном под пшеницу, что более удобно в отношении
25
20
15
10
т
РШИШШНИМтЯ
Белгород Валуйки Вопоконовка Губкин Красное Кр.Яруга Прохоровка Ровеньки Чернянка Яковлева
Апексеевка Борисовка Вейдепевка Грайворон Корсма Кр.Гвардия Н. Оскоп Ракитное Ст. Оскоп Шебекино Среднее
Прибавка от оптимизации ■ Прибавка урожая,т/га ■ Условно-чистый доход тыс.руб./га Рентабальность.р/б./руб.
Рис. 5. Результативность оптимизационной модели в системе «удобрения-продуктивность сахарной свеклы» в Белгородской области (1995-2010 гг.)
Критерии достоверности оптимизационной модели
Показатель Пшеница Свекла
Средние урожаи по факту, т/га 2,35 23,9
Средние урожаи по модели, т/га 2,34 2,78
4,92 0,70
г 0,77 0,58
Ш5 2,09 2,08
г01 2,88 2,86
тически полностью совпадают, критерий Стьюдента удовлетворяет очень строгому 1%-ному уровню значимости,
что свидетельствует о несущественности различий между модельными и фактическими данными.
Таким образом, по нашему мнению, следует провести подобную работу по каждому административному району и основным культурам, отвечающим за интенсификацию земледелия с привлечением представительной выборки и конструирования алгоритма расчетов.
Литература
1. Азаров В.Б. Агроэкологический мониторинг земель сельскохозяйственного назначения юго-западной части ЦЧЗ: автореф. дисс. д.с.-х.н. - Белгород, 2004. - 43 а
2. Азаров Б.Ф., Акулов П.Г., Солов И.И. Система воспроизводства плодородия пахотных почв в ландшафтном земледелии / Матер. Всеросс. науч.-практ. конф. - Белгород, 2001. - С. 19-20.
3. Минакова О.А., Александрова Л.В. Поглощение элементов питания культурами зерно -свекловичного севооборота при длительном их удобрении // Плодородие, 2009, № 6. - С. 15-16.
4. Никитин В.В. Влияние повышенных доз, сроков и способов внесения минеральных удобрений на урожай и качество сахарной свеклы и ячменя / Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. совещ. «Пути повышения продуктивности земледелия и почвенного плодородия и задачи геогр. сети опытов с удобрениями в XI пятилетке. - Белгород, 1980. - С. 150-151.
5. Никитин В.В. Рациональное применение удобрений / Научно-обоснованная система земледелия Белгородской области на 1982-1985 годы. - Белгород, 1982. - С. 43-57.
6. Никитин В.В. Оптимизация минерального питания культур зерно-свекловичного севооборота на черноземах типичных Юго-Запада ЦЧЗ: дисс. д.с.-х.н. - М., 1998. - 376 с.
7. Никитин В.В., Воронин А.Н., Навальнев В.В. и др. Значение отдельных агротехнических факторов в биологизации земледелия // Агрохимия, 2013, № 8. - С. 53-59.
8. Никитин В.В., Соловиченко В.Д., Карабутов А.П., Навальнев В.В. Оценка факторов продуктивности севооборота // Земледелие, 2013, № 1. - С. 12-14.
9. Никитин В.В., Соловиченко В.Д., Навальнев В.В. и др. Влияние различных агротехнических приемов на урожайность сахарной свеклы в севооборотах Белгородской области // Земледелие, 2013, № 4. - С. 26-28.
10. Соловиченко В.В Почвенный покров Центрально-Черноземного региона и воспроизводство плодородия почв: дисс. д.с.-х.н. - Белгород, 2011. - 284 с.
11. Тютюнов С.И. Совершенствование технологий возделывания сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтном земледелии Центрального Черноземья России: автореф. дисс. д.с.-х.н. - Белгород, 2005. - 42 с.
12. Лукин С.В. Агроэкологическое состояние и продуктивность почв Белгородской области. - Белгород, 2011. - 301 с.
