CC BY
44
ПОЛЕВОДСТВО ИЛУГОВОДСТВО
DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10303 УДК 004.654:631.17
Прогнозированная оценка целесообразности применения средств интенсификации в агротехнологиях
И. Н. ШАРКОВ, доктор биологических наук, руководитель (e-mail: humus3@yandex.ru) О. Д. СОРОКИН, ведущий инженер
С. А. КОЛБИН, старший научный сотрудник
Сибирский научно-исследовательский институт земледелия и химизации сельского хозяйстваСФНЦАРАН, пос. Краснообск, Новосибирский р-н, Новосибирская обл., 630501, Российская Федерация
Повышение урожайности культур путем интенсификации агротехнологий должно приносить хозяйству дополнительную прибыль. Для этого необходимо соизмерять затраты на применение средств интенсификации с возможными прибавками урожайности от их использования. Информацию о прибавках урожайности культур от различных средств интенсификации получают в многолетних полевых опытах, которые проводят научные учреждения практически во всех регионах страны. Цель исследований - разработка компьютерной программы AgroTeh, позво -ляющей использоватьэту информацию для прогнозированной оценки экономической целесообразности применения средств интенсификации в агротехнологиях. AgroTeh разработана в системе Delphi-7 для операционной системы MS Windows и включает таблицы базы данных результатов многолетних полевых опытов и программа. Она ориентирована на широкий круг пользователей и не требует специальных знаний при работе с компьютером. Реализованная в программе последова-® тельность принятия решения относительно О целесообразности применения того или иного средства интенсификации за-о| ключается в следующем. По результатам z многолетнего полевого опыта программа s рассчитывает среднегодовую прибавку jjj урожайности культуры от средства (или не-
4 скольких средств) интенсификации. Затем ® в текущих ценах оцениваются ежегодные
5 суммарные затраты на его применение в (I) агротехнологии. На основе среднегодовой
прибавки урожая и суммарных затрат про -грамма рассчитывает минимальную (равновесную) цену единицы продукции, при которой будут компенсироваться затраты на применение средства интенсификации. Эта цена для товаропроизводителя - своеобразный ориентир (условие), который показывает, что для получения прибыли от средства интенсификации фактическая цена реализации продукции должна быть выше равновесной. В результате товаропроизводитель принимает решение об использовании средства интенсификации в агротехнологии лишь в тех случаях, когда текущая ситуация с реализацией продукции на рынке удовлетворяет этому условию. Также программа АдгоТеЬ рассчитывает вероятную встречаемость лет, в которые средство интенсификации не по-вышаетурожайность культуры, и, следовательно, его применение в агротехнологии буде т убыто чным.
Ключевые слова: агротехнология, база данных, средства интенсификации, прибавка урожайности, цена продукции.
Для цитирования: Шарков И. Н., Сорокин О. Д., Колбин С. А. Прогнозированная оценка целесообразности применения средств интенсификации в агротехнологи-ях//Земледелие. 2019. № 3. С. 14-17. ЭО!: 10.24411/0044-3913-2019-10303.
Рост урожайности культур в большинстве регионов страны предполагает наращивание использования средств интенсификации земледелия, прежде всего, удобрений и пестицидов. Основное условие для реализации такого подхода - увеличение прибыльности производства, что для богарного земледелия часто представляется достаточно проблематичным. Причина кроется в тесной взаимосвязи урожайности культур и эффективности средств интенсификации продукционного процесса растений с погодными условиями вегетационного периода, которые пока не поддаются прогнозу. Это актуально для всехтерриторий, но особенно для регионов с преимущественным возделыванием яровых зерновых культур, урожайность которых наиболее
сильно зависит от гидротермических условий летнего периода. Так, поданным многолетних исследований [1, 2], в лесостепи Сибири урожайность яровой пшеницы на 60.. .70 % определяют гидротермическиеусловия июня и июля. Поэтому без достоверного прогноза погоды при принятии решений относительно целесообразности применения тех или иных средств интенсификации агротехнологий приходится ориентироваться на средне-многолетние результаты длительных полевых опытов.
Такие эксперименты проводят научно-исследовательские учреждения во всех земледельческих регионах страны, и их результаты используют, как правило, при написании различных методических пособий и практических рекомендаций. По данным [3], наибольшего развития система полевых экспериментов получила в 80-х гг прошлого столетия, когда в ней принимали участие более 320 научных учреждений, включая 159 организаций в РСФСР. На сегодняшний день в 113 научно-исследовательских учреждениях России проводят 337 многолетних полевых опытов, среди которых 20 - длительностью более 70 лет.
В этихопытах изучают отзывчивость культур не только на удобрения, но и средства защиты растений, регуляторы роста, различные приемы обработки почвы и др. Агрономы-технологи могут использовать накопленный в каждом регионе богатейший экспериментальный материал более продуктивно, если группировать его в виде соответствующих баз данных с возможностью быстрого поиска необходимой информации с помощью специально разработанных компьютерных программ. Это информационное направление в земледелии сегодня довольно активно разрабатывают как с целью повышения эффективности отдельных агроприемов, так и агротехнологий в целом [4, 5].
Цель исследований заключалась в разработке компьютерной программы для прогнозированной оценки экономической целесообразности применения средств интенсификации агротехнологий на основе результатов, полученных в многолетних полевых опытах.
Под средством интенсификации при этом мы понимаем любое техногенное воздействие в агроценозе, для которого одновременно выполняются два условия: его применяют с целью
повышения урожайности культуры; под его влиянием происходит удорожание технологии возделывания культуры. С помощью компьютерной программы можно оценивать экономическую целесообразность использования любого средства интенсификации, если известны затраты на его применение и ежегодные прибавки урожайности культур в многолетнем полевом опыте.
Компьютерная программа, условно названная AgroTeh, включает таблицы локальной базы данных (Paradox-7) результатов многолетних полевых опытов. Она разработана в среде программирования Delphi-7 для операционной системы MS Windows. Программа имеет простой интерфейс, ориентирована на широкий круг пользователей и не требует специальных знаний при работе с компьютером. Кроме того, в состав программы входят инструменты информационной поддержки в виде стандартной справочной системы и руководства пользователя в виде pdf-файла. При создании программы AgroTeh использовали литературные материалы [6, 7], а также собственный опыт работы с базами данных [8, 9].
Для описания полевых опытов в AgroTeh используются дваблока информации. В первом из них представлены обобщённые сведения, характеризующие почвенно-климатические условия территории, то есть экологический паспорт полевого опыта. Второй блок содержит главную и дополнительные таблицы базы данных. Главная таблица включает краткое и расширенное описание средств интенсификации с привязкой их к севообороту и предшественнику, а также прибавки урожайности культур от этих средств по годам. Дополнительные таблицы содержат рыночные цены на средства интенсификации (удобрения, пестициды и др.) и затраты на их применение в агротех-нологии. Данные в таблицах можно обновлять, для чего необходимо перейти в режим редактирования. Сами затраты могут быть как фактическими, то есть соответствовать производственной практике конкретного хозяйства, так и расчетными-наосновесоответствую-щихметодик[10].
Реализованная в nporpaMMeAgroTeh последовательность принятия решения относительно целесообразности использования того или иного средства интенсификации в агротех-нологии заключается в следующем. Вначале по результатам многолетнего полевого опыта программа рассчитывает среднегодовую прибавку урожайности культуры от средства интенсификации или комплекса средств (удобрения, удобрения + гербициды, удобрения + гербициды + фунгициды и
др.). Среднегодовая прибавка определяется на основании статистически достоверных прибавок урожайности по годам, при этом недостоверные прибавки учитываются как ноль. Затем в текущих ценах оцениваются ежегодные суммарные затраты на применение средства в агротехнологии. На основе среднегодовой прибавки урожая и сум марных затрат програм ма рассчитывает минимальную (равновесную) цену единицы продукции, при которой будут компенсироваться затраты на использование средства интенсификации. Эта цена служит своеобразным ориентиром (условием) для товаропроизводителя, поскольку для получения прибыли от средства интенсификации фактическая цена реализации продукции должна быть выше равновесной. Решениео применении средства интенсификации товаропроизводитель принимаеттолько в том случае, когда текущая ситуация с реализацией продукции на рынкеудо-влетворяетэтомуусловию.
Для товаропроизводителя важно знать не только равновесную цену продукции, при которой будут окупаться затраты на применение средства интенсификации среднегодовой прибавкой урожая, но и долю лет, в которых, из-за отсутствия прибавки урожая (например, вследствие засухи), использование этого средства в агротехнологии будет убыточным. Это особенно важно, если хозяйство ведет деятельность на основе ежегодных кредитов, не имея финансовых резервов. Программа рассчитывает долю таких лет и возможные размеры ежегодного убытка (при отсутствии прибавки урожайности он соответ-
ствует суммарным затратам на применение средства интенсификации в агротехнологии).
Наконец, в благоприятные годы, когда средства интенсификации обеспечивают повышенные прибавки урожайности, их окупаемость будет достигаться при более низкой цене за продукцию, чем равновесная. В этом случае программа рассчитывает цену продукции для самого благоприятного года, которая соответствует минимально возможной цене реализации продукции без нанесения финансового ущерба хозяйству.
Для наглядности рассмотрим скриншоты, полученные при обработке компьютерной программой результатов полевых опытов, проведенных в лаборатории плодородия почв Сиб-НИИЗиХ СФНЦА РАН в 2004-2018 гг. на черноземе выщелоченном в центральной лесостепи Новосибирской области. На рис. 1 представлены результаты определения отзывчивости яровой пшеницы по пару на применение Р45 в севообороте чистый пар - пшеница - пшеница. В верхней части справа перечислены средства интенсификации, применявшиеся в опытах, слева - использовавшиеся севообороты. Ниже, для удобства пользователя, дается краткое и полное описание средств интенсификации. В нижней части рис. 1 представлены результаты обработки программой массива данных полевого опыта. Видно, что среднемноголетняя прибавка урожая зерна от Р45 составляет 0,17 т/га (почва высокообеспечена подвижным фосфором - 23 мг/100 г поЧирикову), и для простой компенсации затрат на применение удобрения
Ы (D 3
s
Ф
ы
N
О ^
(О
Рис. 1. Скриншот программы, отражающий результаты многолетнего применения Р45 подяровую пшеницу по пару в севообороте чистый пар — пшеница — пшеница.
Рис. 2. Скриншот программы, отражающий результаты многолетнего применения под яровую пшеницу в севообороте пшеница — яровой ячмень.
(без получения прибыли) среднегодовая цена реализации зерна должна составлять 16452 руб./т. При этом в 53 % лет прибавка урожая отсутствовала, то есть примерно в половине лет предприятие будет нести ежегодные убытки, соответствую щие сум марны м затратам на применение Р45 - 2720 руб./га. Наконец, в самый благоприятный год была получена прибавка урожая зерна 0,59 т/га. В этом случае для простой компенсации затрат на применение удобрения хозяйству достаточно реапизовывать зерно по цене 4610 руб./т. Можно сделать вывод, что из-за высокой равновесной цены зерна (16452 руб./т) в текущих рыночныхусловияххозяйство не будет получать прибыли от применения Р45 под яровую пшеницу по пару, поэтому использование этого приема в данном случае нецелесообразно.
По результатам многолетнего применения Ы60 под яровую пшеницу в севообороте пшеница - яровой ячмень (рис. 2) среднемноголетняя прибавка урожая составила 0,87 т/га. Компенсация затрат на использование 1М60 (3215 руб./га) при такой прибавке обеспечивается при равновесной цене реализации зерна 3698 руб./га, которая довольно низкая для сегодняшней ситуации на рынке. Поэтому, можно полагать, что внесение 1М60 под пшеницу в беспаровом севообороте ° на черноземе выщелоченным будет с1> высокорентабельным. Из скриншота также видно, что в 13 % лет азотное о удобрение не повышало урожайность | пшеницы (из-за острой летней засухи), поэтому применение 1М60 будет ® убыточным. Наконец, в самый благо-5 приятный год предприятие начнет по-$ лучать прибыль оттакой дозы азотного
удобрения, продавая зерно пшеницы по цене выше 1701 руб./т.
Подчеркнем, что при использовании результатов полевых опытов в производственной практике следует учитывать два обстоятельства. Во-первых, необходимо обращать внимание на соответствие характеристик почвы в эксперименте и в хозяйстве. Как было отмечено ранее, в программе АдгоТеИ информация о почвенно-климатических условиях проведения опыта хранится в его экологическом паспорте. Во-вторых, вполевыхэкспе-риментах технологические операции по возделыванию культур выполняют, как правило, более своевременно, что может несколько завышать прибавки урожайности культур от средств интенсификации, в сравнении с производственными условиями. То есть с точки зрения производственной практики результаты по прибавкам культур в опытах следует рассматривать как максимально возможные в тех или иныхпочвенно-климатических условиях.
Таким образом, разработанная компьютерная программа АдгоТеИ, включающая локальную базу данных результатов многолетних полевых опытов, позволяет определять минимальную (равновесную) цену продукции, при которой стоимость среднегодовой прибавки урожая компенсирует затраты на применявшиеся в опытах средства интенсификации. Решение о целесообразности использования в агротехнологии того или иного средства интенсификации принимается на основании разницы между равновесной ценой на продукцию и ценой, сложившейся в текущий период на рынке. Кроме того,
компьютерная программа позволяет определять вероятную встречаемость лет, в которые прибавки от средства интенсификации отсутствуют и, следовательно, его применение будет убыточным. Эта информация особенно важна для предприятий, не имеющих финансовых резервов и осуществляющих свою деятельность в основном за счет кредитов банков. Можно полагать, что компьютерная программа AgroTeh позволит обобщить актуальные результаты ранее проведенных многолетних полевых опытов в различных регионах страны, что значительно облегчит принятие агрономами-технологами экономически обоснованных решений по интенсификации земледелия.
Литература.
1. Холмов В. Г., Юшкевич А. В. Интенсификация и ресурсосбережение в земледелии лесостепи Западной Сибири. Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2006. 395 с.
2. Шарков И. Н., Колбин С. А. Связь показателей погоды с урожайностью яровой пшеницы в центральной лесостепи Приобья //Аграрная наука - с.-х. производству Монголии, Сибирского региона, Казахстанаи Болгарии: сб. науч. докладов XVI междунар. науч.- практич. конф. Улан-Батор: Тип. МГАУ, 2013. 4.1. С.191-192.
3. Сычев В. Г. Географическая сеть с удобрениями - научное наследие академика Д.Н. Прянишникова // Фундаментальные исследования по созданию новых средств химизации и наследие академика Д.Н. Прянишникова»: тезисы докладов Международной научно-практической конференции, посвященной 150-летнему юбилею академика Д.Н. Прянишникова. М.: ВНИИА, 2015. С. 5-11.
4.ТирановаЛ. В.,Тиранов А. Б. Автоматизированные базы данных для оценки технологий возделывания озимых зерновых// Земледелие. 2014. №3. С. 36-39.
5. Пыхтин И. Г., Гостев А. В. Концептуальная модель построения структуры базы данных ресурсосберегающих агротехноло-гий // Земледелие. 2018. №7. С. 42-45.
6. Миллер Т., Пауэлл Д. Использование Delphi 3 / Специальное издание: Пер. с англ. К.:Диапектика, 1997.768 с.
7. Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных - Introduction to Database Systems / 8-е изд. М.: Вильяме, 2005. 1328 с.
8. Сорокин О. Д., Сорокина О. Л. Моделирование динамик азота и влаги в агро-ценозе // Математическое моделирование в экологии: материалы Второй Национальной конференции с международным участием: ИФХиБПП РАН, 2011.304с.
9. Белоусов Н. М., Сорокин О. Д., Ан-кудович Ю. Н. Программа комплексного анализа многолетних данных Нарымского стационара// Достижения науки и техники АПК. 2012. № 5. С. 79-81.
10. Методы исследования в практическом земледелии / А. Н. Власенко, В. Н. Слесарев, Л. И. Ильин и др. Справочно методическое пособие. Суздаль: ФГБНУ «СибНИИЗиХ», ФГБНУ «Владимировский НИИСХ», 2016. С. 214-216.
DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10304 УДК: 633.16: 631.53
Влияние технологических приемов на структуру урожая ячменя
Ю. И. МИТРОФАНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом (е-таМ:201бУпМт2-noo@list.ru)
М. В. ГУЛЯЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник С. А. ЛУКЬЯНОВ, младший
Ключевые слова: ячмень (НоМеит (ЯвйсЬонЬ), структура урожая, продуктивность, технологические приемы.
Для цитирования: Влияние технологических приемов на структуру урожая ячменя / Ю. И. Митрофанов, М. В. Г/ляев, С. А. Лукьянов и др. // Земледелие. 2019. №3. С. 17-20. ЭО!: 10.24411/0044-39132019-10304.
Predicted Assessment of Applying Intensification Means in Agricultural Technologies
I. N. Sharkov, O. D. Sorokin, S. A. Kolbin
Siberian Research Institute of Farming and Chemicalization of Agriculture of the SFRCAB of the RAS, pos. Krasnoobsk, Novosibirskii r-n, Novosibirskayaobi., 630501, Russian Federation
Abstract. Increasing crop yields by intensifying agricultural technologies should bring additional profit to farms. To do this, it is necessary to commensurate the costs of using the means of intensification with possible increases in yield from their use. Information on the increase in crop yields from various means of intensification is obtained in field experiments conducted at scientific institutions in almost all regions of the country. The purpose of the research was the development of the AgroTeh computer program, which allows to use this information for a predicted assessment of the economic viability of using intensification means in agricultural technologies. AgroTeh includes tables of the database of results of long-term field experiments and a program developed in the Delphi-7 system for the MS Windows operating system. It is focused on the wind range of users and does not require special knowledge to work with a computer. The sequence of decision-making on the expediency of using one or another means of intensification implemented in the program is as follows. According to the results of field experiments, the program calculates the average annual increase in crop yield from a mean (or several means) of intensification. Then, at current prices, the annual total costs of its application in the agricultural technology are estimated. Based on the average annual yield increase and total costs, the program calculates the minimum(equilibrium) price per unit of product at which the costs of using the intensification toolwillbecompensated. This price for producer is a peculiar reference point (condition), which shows that in order to get profit from the intensification tool, the actual selling price of products must be higher than the equilibrium price. As a result, the producer decides to use the means of intensification in agrotechnologyonlyin cases where the current situation with the sale of products on the market satisfies this condition. Also, the AgroTeh program calculates the probable occurrence of years in which the intensification tool does not increase crop yield, and, therefore, its application in agricultural technology will be unprofitable.
Keywords: agricultural technology; database; intensification means; yield increase; price.
Author Details: I. N. Sharkov, D. Sc. (Biol.), director(e-mail:humus3@yandex.ru); O. D. Sorokin, leading engineer; S. A. Kolbin, seniorresearch fellow.
For citation: Sharkov I.N., Sorokin O.D., Kolbin S.A. Predicted Assessment of Applying Intensification Means in Agricultural Technolo-gies//Zemledelie. 2019. No. 3. Pp. 14-17. DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10303.
научный сотрудник А. Е. КАЗЬМИН, младший научный сотрудник
Всероссийский научно-исследовательский институт мелиорированных земель, п. Эммаусс, 27, Калининский р-н, Тверская обл., 170530, Российская Федерация
В работе рассмотрено влияние элементов структуры урожая и технологических приемов на формирование высокопродуктивных посевов ячменя на осушаемых землях. Исследования проводили в Тверской области на дерново-подзолистой легкосуглинистой и супесчаной глееватой осушаемой почве с содержанием гумуса 1,8...2,6 %, средней и повышенной обеспеченностью элементами питания, слабокислой и близкой к нейтральной реакции почвенной среды. Исходный элемент формирования структурных моделей зерновых агроценозов - количество растений на 1 м2 в фазе всходов, изменявшееся в смоделированных вариантах от 200 до 600 шт./м2 с интервалом 50 шт./м2. Густота всходов и оптимизация площади питания растений - главные факторы, определяющие кустистость, сохранность растений и стеблей, количество продуктивных стеблей, озерненность колоса, массу 1000 зерен и зерна в колосе. Коэффициент общей кустистости изменялся в пределах 2,00... 2,96, продуктивной - 1,29...2,34, сохранность растений - 73,3...81,0 %, стеблей -53,5...85,5 %. При увеличении начальной густоты растений с 200 до 600 шт./м2, количество продуктивных стеблей возрастало с 379до 567шт./м2, число зерен в колосе снижалось с 22,7до 19,5 шт., масса 1000 зерен - с 45,0 до 39,6, масса зерна в колосе - с 1,02 до 0,70 г, биологическая урожайность возрастала с 3,86до 4,59 т/га. Благодаря механизму саморегуляции, одинаковая биологическая урожайность (4,48...4,59 т/га) ячменя формировалась при начальном количестве растений 300...550 шт./м2. При улучшении питательного режима основной прирост урожая обусловлен увеличением количества продуктивных стеблей и зерен в колосе, а при оптимизации водно-воздушного режима - увеличением количества и массы зерна в колосе.
Процесс формирования зерновых агрофитоценозов - биологических систем, способных к саморегуляции, может быть представлен в виде структурных динамических моделей с вполне определенными закономерностями их функционирования и формирования элементов продуктивности [1, 2, 3]. Наличие таких моделей позволяет контролировать и корректировать продукционный процесс, более эффективно использовать имеющиеся ресурсы, снижать затраты на производство. Уровень урожая зерновых культур, как известно, формируется из трех основных, составляющих структуру урожая, элементов: количества продуктивных стеблей на 1 м2, количества колосков и зерен в колосе (метелке), массы 1000 зерен [4, 5, 6].
Важнейшие элементы формирования посевов с заданной продуктивностью - начальная густота стояния растений, их кустистость и сохранность в процессе вегетации [7, 8, 9]. В технологическом отношении большую роль в формировании всехэлементов продуктивности играют адаптивные агротехнологии, сорта интенсивного типа, удобрения, обработка почвы, интегрированная защита растений и ДР. [4,7, 10].
Цель наших исследований - установить влияние густоты всходов, удобрений, агромелиоративных приемов обработки почвы, способов посева на формирование основных элементов продуктивности ярового ячменя на осушаемыхземлях. ы
Полевые опыты проводили на экс- о периментальном участке ВНИИМЗ | (Тверская область) в 1981-1993 и § 2015-2017 гг. Влияние различных ® приемов и агротехнологий возделы- | вания на динамику формирования 2 продуктивного стеблестоя, структуру ™ и урожайность ячменя изучали в опы- м тах с разными технологиями, удобре- ® ниями, нормами высева, приемами <о
