Ресурсно-экологическая оценка эффективности приёмов зяблевой обработки почвы в лесостепной зоне среднего Поволжья Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

^***^>—Аграрный вестник Урала №9 (101), 2011 г. —

Агрономия

РЕСУРСНО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИЕМОВ ЗЯБЛЕВОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

it

О Н ДЕМЕНОК, 446442, Самарская обл., п. г. т. Усть’ Кинельский, ул. Учебная, д. 2; аспирант, тел. 8 (84663) 46-1-18;

Самарская государственная сельскохозяйственная академия e-mail: ecologkinel@mail.ru

Положительная рецензия представлена В. Б. Троцем, доктором сельскохозяйственных наук, профессором, заместителем генерального директора по инновационным технологиям ОАО «ВолгоНИИгипрозем».

При оценке системы агроприемов возделывания сельскохозяйственных растений порой наблюдается парадоксальная ситуация, когда, во-первых, они приносят немалый экономический эффект, во-вторых, увеличиваются затраты на получение единицы продукции, а в-третьих, при этом не отмечается воспроизводства плодородия почвы или оно снижается. Следовательно, прослеживается противоречие между высоким экономическим эффектом с одной стороны и истощением почвы — с другой.

Цель и методы исследования.

Проведение только экономической и агроэнерге-тической оценки агроприемов не всегда объективно отражает преимущества той или иной технологии и зачастую приводит к некорректным выводам и рекомендациям, так как за пределами анализа остается такой важный энергетический компонент, как почва.

Потоки вещества и энергии в агросистемах в значительной степени определяются системами обработки почвы, прежде всего через изменение соотношения процессов минерализации и гумификации растительных остатков и минерализации гумуса. В связи с этим целесообразным является проведение ресурсно-экологической оценки эффективности приемов возделывания сельскохозяйственных культур, составным элементом которой является биоэнергетическая оценка. Для этого определяют суммарные затраты совокупной техногенной энергии, энергию товарной части урожая, коэффициент биоэнергетической эффективности [1, 2].

Результаты исследований.

Ресурсно-экологическая оценка эффективности приемов зяблевой обработки выполнена на основании результатов полевых исследований 2007-2009 гг.. проводившихся в звене пятипольного севооборота, в котором в поперечном направлении заложено три варианта зяблевой обработки почвы под посевы яровой пшеницы:

— вспашка почвы на глубину 25...27 см (контроль);

— вспашка почвы на глубину 25.27 см с углублением пахотного горизонта на глубину 0.45 см ленточным способом, интервал между лентами 140 см;

— вспашка почвы на глубину 25.27 см с углублением пахотного горизонта на глубину 0.45 см ленточным способом с заделкой стерни, интервал между лентами 140 см.

Биоэнергетическая оценка подразумевает определение соотношения количества энергии, аккумулируемой в урожае сельскохозяйственных культур в процессе фотосинтеза и минерального питания, и совокупных затрат энергии, вкладываемой в производство продукции растениеводства. Она позволяет сравнивать различные технологии возделывания сельскохозяйственных культур, разрабатывать научно обоснованные, экономичные и энергосберегающие технологии и тем самым рационально использовать природные ресурсы.

Наибольшие затраты совокупной энергии при возделывании яровой пшеницы отмечены в варианте с углублением пахотного горизонта на 45...47 см с ленточной заделкой стерни и составляли 25,41 тыс. МДж/га, что на 20 % больше затрат контрольного варианта, это связано с увеличением затрат на почвоуглубление и заделку стерни в почву (табл. 1).

Наибольшее количество валовой энергии в урожае зерна яровой пшеницы получено в третьем варианте, то есть при углублении пахотного горизонта с одновременной заделкой стерни — 31,86 тыс. МДж/га, а с учетом побочной продукции — 53,03 тыс. МДж/га. При вспашке же на 25...27 см (контрольный вариант) в хозяйственной части урожая и во всей продукции накоплено на 20,5 % и 25,7 % соответственно энергии меньше, чем в третьем варианте. В контрольном варианте содержание валовой энергии в урожае зерна и во всей продукции было меньше, чем во втором варианте, на 7,1 %.

Расчеты энергетической эффективности возделывания яровой пшеницы показали, что практически все три варианта зяблевой обработки почвы агроэнергетически являются оправданными, так как коэффициент энергетической эффективности у них больше 1,0 ед., и по вариантам опытов составил 1,19; 1,12 и 1,25 ед., соответственно. Такая же тенденция отмечается в энергосодержании всей продукции: с учетом энергии, накопленной соломой, коэффициент энергетической эффективности составил 1,85; 1,74 и 2,09 ед. соответственно.

Таблица 1

:ть применения способов зяблевой обработки почвы при возделывании яровой пшеницы

Показатели Варианты обработки почвы

1 2 3

Накоплено фитомассы, т/га 4,93 5,30 6,15

Общие затраты техногенной энергии с учетом расхода гумуса на формирование фитомассы, тыс. МДж/га 28,25 31,77 33,88

Накоплено энергии в фитомассе, тыс. МДж/га 46,63 50,15 58,33

Биоэнергетический коэффициент фитомассы, ед. без учета расхода энергии гумуса 2,20 2,05 2,30

с учетом расхода энергии гумуса 1,64 1,56 1,71

4

www. m-avu. narod. ru

^***^>—Аграрный вестник Урала №9 (101), 2011 г.

Агрономия ф

Таблица 2

Ресурсно-экологическая оценка эффективности возделывания культур и полевых севооборотов

№ п/п Показатели Варианты опыта

1 2 3

1 Урожайность, т/га 1,44 1,55 1,81

2 Затраты техногенной энергии, тыс. МДж/га 21,23 24,42 25,41

3 Энергоемкость основной продукции, тыс. МДж/т 14,74 15,75 14,04

4 Энергетическая эффективность производства, ед. основной продукции 1,19 1,12 1,25

фитомассы 2,18 2,03 2,28

5 Биоэнергетическая производительность, тыс. МДж/день 0,271 0,29 0,34

6 Интенсивность поступления энергии органического вещества, тыс. МДж/день период вегетации 0,58 0,63 0,73

вегетационный период 0,60 0,64 0,75

7 Интенсивность расхода энергии органического вещества через минерализацию, тыс. МДж/день период вегетации 0,53 0,55 0,66

вегетационный период 0,55 0,58 0,68

8 Показатель направленности воспроизводства плодородия почвы за вегетационный период 1,09 1,10 1,10

Из данных табл. 1 видно, что без учета некомпенсированной энергии гумуса на формирование урожая величина биоэнергетического коэффициента по вариантам опыта различается как по основной продукции (1,12-1,25), так и по фитомассе (2,05-2,30). При учете энергии гумуса, израсходованного на формирование основной продукции и фитомассы, параметры биоэнергетического коэффициента по вариантам опыта уменьшаются на 23.24 % в зависимости от варианта зяблевой обработки почвы до 0,86-0,94 по основной продукции и до 1,56-1,71 по фитомассе в целом. Биоэнергетические коэффициенты с учетом затрат энергии на восстановление гумуса также меньше, чем без учета затрат на восстановление гумуса, в 1,21 раза.

Показатели ресурсно-экологической оценки агрономических мероприятий рассчитали на основе анализа эколого-экономических, энергетических и биоэнергетических. В вариантах зяблевой обработки почвы в сочетании вспашки с углублением пахотного горизонта ленточным способом с заделкой стерни все перечисленные показатели превышают контрольный вариант на 23,6-25,6 % (табл. 2).

К основным показателям ресурсно-экологической оценки относят энергоемкость основной продукции, энергетическую эффективность производства сель-

скохозяйственной продукции, интенсивность поступления и расхода энергии и органического вещества и весьма важный показатель направленности воспроизводства плодородия почвы [3, 4]. Показатель направленности воспроизводства почвенного плодородия Рпп > 1,0 ед. свидетельствует о расширенном воспроизводстве плодородия почвы; Рпп = 1,0 ед. — о простом и в < 1,0 ед. — о серийном воспроизводстве плодородия почвы.

Выводы.

Мерилом эффективности любой технологии является воспроизводство почвенного плодородия. В рассматриваемых вариантах зяблевой обработки почвы при создании бездефицитного баланса показатель направленности воспроизводства почвенного плодородия более 1,0 ед., что свидетельствует о переходе почвообразовательного процесса от серийного к простому воспроизводству плодородия почвы [5, 6].

Биоэнергетическая оценка опытных вариантов технологий зяблевой обработки почв позволяет считать вариант вспашки почвы на глубину 25.27 см с углублением пахотного горизонта на глубину 0.45 см ленточным способом с заделкой стерни наиболее эффективно стимулирующим высокую продуктивность возделываемых культур и решать задачи воспроизводства плодородия почв.

Литература

1. Володин В. М., Ерёмина Р. Ф. Оценка эффективности растениеводства на биоэнергетической основе // Земледелие. 1991. № 9. С. 50-52.

2. Шишов Л. Л. [и др.]. Теоретические основы и пути регулирования плодородия почвы. М. : Агропромиз-дат, 1991. 304 с.

3. Методическое пособие и нормативные материалы для разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия / под ред. А. Н. Каштанова. Курск, 2001. 560 с.

4. Новиков В. М. Эффективность систем основной обработки почвы в севообороте // Земледелие. 2008. № 1. С.24-25.

5. Шевченко С. Н. Как обеспечить устойчивое производство зерна в Среднем Поволжье в условиях засухи // Земледелие. 2010. № 2. С. 6-7.

6. Показаньев С. А. Экономическая эффективность систем обработки почвы в зернопаровом севообороте // АгроХХ1. 2007. № 4-6. С. 7-9.

№№№. т-Э¥и. ПЭГОб. Ги

5