CC BY
31
Себестоимость зерна при разных уровнях интенсификации в условиях степной зоны Южного Урала*
С.Н. Дубачинский, аспирант,
В.В. Каракулев, д.с.-х.н., Оренбургский ГАУ
Природно-сельскохозяйственное районирование территории Российской Федерации [1] включает степную зону Оренбургской области в Заволжскую и Казахстанскую провинции. Климат степной зоны области в целом характеризуется как резко континентальный с усилением общих
* При поддержке РГНФ, проект № 0702-81203)
черт континентальности к югу территории. В среднем они следующие: продолжительная, морозная и не всегда снежная зима; короткая, чаще всего дружная весна, переходящая в жаркое засушливое или сухое лето; продолжительная теплая и сухая осень.
В засушливой степной зоне Южного Урала на продуктивность агроценозов, а в конечном результате — и на себестоимость зерна, влияют
погодные условия. В целом производство и получение определенного объема продукции предопределяют немало различных факторов. Для максимизации прибыли товаропроизводитель должен научно обоснованно выбирать технологию производства, чтобы минимизировать себестоимость продукции.
Характеристика зон недостаточного и неустойчивого атмосферного увлажнения представлена в таблице 1.
Заволжская провинция степной зоны охватывает центральную и юго-западную часть Оренбургской области, включающую следующие адаптированные районы: Александровский, Бу-зулукский, Грачевский, Красногвардейский, Новосергиевский, Октябрьский, Переволоцкий, Сакмарский, Саракташский, Беляевский, Илек-ский, Курманаевский, Сорочинский, Оренбургский, Ташлинский, Тоцкий.
Казахстанская провинция степной зоны занимает восточную часть Оренбургской области, включая административные районы: Адамов-ский, Гайский, Кваркенский, Кувандыкский, Новоорский.
В геоморфологическом отношении эта территория представлена возвышенно-увалистыми равнинами Высокого Сырта с преобладанием черноземов обыкновенных в почвенном покрове, увалистыми равнинами Общего Сырта с южными черноземами, расположенными в комплексе с солонцеватыми почвами и солонцами (до 25%, от 25 до 50% и больше 50% их участия в комплексе). В Оренбургской области в пашню во время освоения целинных земель было вовлечено в активный сельскохозяйственный оборот более 2 млн. га комплексных солонцовых и солонцеватых почв [2, 3].
Поскольку эти почвы вовлекались в пашню без мелиоративных мероприятий и без какой-либо дифференциации по характеру использования, урожайность на пятнах солонцов очень низкая (1,5—3 ц/га), кроме того, они мешают
эффективному использованию черноземов и других несолонцеватых почв, в комплексе с которыми залегают, из-за невозможности современной обработки почвы, посева, ухода за посевами и уборки. Даже при небольшом участии солонцов в комплексе исключается возможность применения современных интенсивных агротехнологий. В системе природно-сельскохозяйственного районирования Е.В. Блохиным, А.И. Климентьевым (1991) выделено шесть мелиоративных районов распространения солонцовых и солонцеватых почв с учетом почвенно-климатических, геоморфологических условий и мелиоративных свойств почв. Солонцы и солонцеватые почвы весьма разнообразны по агромелиоративным свойствам, и на практике невозможно использовать индивидуальные приемы мелиорации для каждого отдельного вида солонцов. Поэтому их принято объединять в группы, включая почвы с близкими мелиоративными показателями и, соответственно, близкими требованиями в отношении мелиорации и использования.
Основные показатели по теплообеспеченнос-ти и влагообеспеченности по природно-сельскохозяйственным провинциям Оренбургской области приводит В.Е. Тихонов (1999) [4].
В соответствии с этими показателями и учетом данных урожайности зерновых культур на госсортоучастках и в передовых хозяйствах рассчитаны биоклиматический потенциал по методике Д.И. Шашко и потенциальная урожайность зерновых по природно-сельскохозяйственным провинцииям, в т.ч. Заволжской. По его данным, урожайность зерновых по провинциям соответствует сложившемуся биоклиматическому потенциалу. Наибольшая потенциальная продуктивность зерновых отмечена в Заволжской провинции (метеостанция Сырт) — 23,7 ц га, где отмечен самый высокий БКП—1,88, в Казахстанской провинции — соответственно 22,3 и 1,76 в районе метеостанции Кувандык. Наименьшими эти показатели по провинциям были
1. Природно-сельскохозяйственное районирование степной зоны России*
Зоны и провинции Площадь, % Агроклиматические показатели
КУ КК СТ>100 Бк
Заволжская степная - среднеконтинентальная, полузасушливая и засушливая, среднеобеспеченная теплом, с преобладанием среднемощных, местами солонцеватых черноземов и солонцов, средней биологической продуктивности 10,8 0,3-0,7 206 (197-216) 2200- 2800 82 (61-103)
Казахстанская степная средне и очень континентальная, полуза-сушливая и засушливая, средне и ниже среднего обеспеченная теплом, с преобладанием среднемощных черноземов, с широким распространением карбонатных, солонцовых и солонцеватых черноземов средней и биологической продуктивности 0,4-0,7 212-223 2000- 2400 63-95
Примечания: *Д.И. Шашко, 1990
КУ — коэффициент увлажнения по Н.Н. Иванову
КК — коэффициент континентальности климата по Н.Н. Иванову
СТ>10 — сумма температур более 10°
Бк — климатический индекс биологической продуктивности
в районах метеостанций Беляевки (15,6 и 1,24) и Орска (13,6 и 1,08).
Важную роль в продуктивности зерновых культур играют осадки, которые по сезонам года выпадают неравномерно, и их влияние на урожайность неоднозначно, о чем свидетельствуют данные сотрудников и аспирантов Оренбургского НИИ сельского хозяйства [5]. Был проведен корреляционный анализ влияния погодных факторов по определенным периодам года за 65 лет метеостанций Заволжской (ОПХ «Урожайное») и Казахстанской (ОПХ «Советская Россия») провинций на продуктивность зерновых.
По данным авторов, положительный тренд урожайности яровой пшеницы в степных условиях Казахстанской провинции обусловлен в значительной степени положительным трендом осадков за октябрь — декабрь. Доля дисперсии урожайности по тренду, обусловленная нарастающей тенденцией этих осадков, от общей дисперсии урожайности по тренду превышает 94%.
Для степной Заволжской провинции Оренбургского Предуралья выявлены совершенно другие зависимости тенденции урожайности от многолетнего хода осадков. Здесь основной вклад в объяснение дисперсии тенденции урожайности яровой пшеницы вносит тренд суммы осадков за летние месяцы: июнь-июль-август в зоне деятельности М.С. Чебеньки. Влияние осадков в холодный период года менее значительно.
Наиболее точное использование ресурсов влаги по мнению авторов можно получить на основе точного расчета с применением математического моделирования [5]. Сравнительно полные регрессионные модели объясняют большую часть зависимости урожайности, например, яровой твердой пшеницы от погодных условий.
Комплекс метеорологических показателей, описывающий дисперсию урожайности зерна, характеризуется не только различным набором погодных элементов, но и долей влияния каждого из них на результативный признак. Степная зона Казахстанской провинции (Адамовский ГСУ) характеризуется малой долей (твердых)
осадков на дисперсию урожайности яровой твердой пшеницы. Существенными оказались только осадки февраля и то лишь в 6,4% случаев. Малая доля их влияния здесь обусловлена небольшой высотой снежного покрова, которая к тому же слабо варьирует. Наибольшая доля влияния приходится на среднемесячную температуру летнего вегетационного периода (июня + июля) — 35,4% и К — коэффициент атмосферного увлажнения 6+7 — 16,5%.
В проведенных нами исследованиях БПХ им. Куйбышева (Заволжская провинция) на черноземах южных солонцеватых погодные факторы по годам были различными (табл. 2), поэтому определения действия осадков вегетационного периода и осадков сельскохозяйственного годового действия на урожай яровой пшеницы были неоднозначными (табл. 3).
Погодные условия в годы исследований существенно различались, о чем свидетельствуют данные табл. 2.
2000 год (май-июнь) характеризовался повышенной влажностью в вегетационный период (298 мм), что положительно сказалось на росте и развитии растений. Однако высокая температура воздуха (до 40,5°С) в момент цветения (июль) отрицательно сказалась на формировании зерна пшеницы.
2001 и 2002 гг. характеризовались меньшими осадками, чем предыдущие годы, особенно в вегетационный период, где их количество соответственно составило 33,6% и 65,6% от многолетней нормы, ГТК равнялся 0,19 и 0,4, что явно свидетельствует о недостатке влаги в вегетационный период.
В 2003 г. годовое количество осадков было на уровне нормы, а в 2004 г. их выпало выше нормы, составив 134% от многолетних данных. Однако гидротермический коэффициент в 2003 г. равнялся 1, а в 2004 — 0,76, что связано с более высоким температурным режимом. 2005 г. отличался от предыдущего высоким температурным режимом и низким выпадением осадков в вегетационный период, в результате ГК был на уров-
2. Погодные условия в годы исследований, 2000—2005 гг.
Год Количество осадков Сумма эффективной температуры свыше 10°С (У-УШ) Гидротермический коэффициент (У-УШ)
за сельскохозяйственный год за вегетационный период (У-УШ)
мм % к многолетним данным мм % к многолетним данным
По норме 367 100 131 100 2627 0,50
2000 464 126,4 264 200,5 2283 1,16
2001 357 97,3 44 33,6 2365 0,19
2002 334 91,0 86 65,6 2171 0,4
2003 387 105,0 229 174,0 2266 1,0
2004 492 134,0 185 140,1 2432 0,76
2005 376 102,4 82 62,6 2541,3 0,32
*по данным Оренбургской метеостанции
3. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от агротехнических факторов, ц с 1 га
Культура после пара
Варианты Фактор-В 1-я (вспашка на 27-30 см), Ф-В1 2-я (вспашка на 18-20 см), Ф-В2 2-я (плоскорезная на 18-20 см), Ф-В3 3-я (вспашка на 25-27 см), Ф-В4 3-я (плоскорезная на 25-27 см), Ф-В5
Контроль 13,27 11,47 10,72 9,5 9,0
Эстерол 13,22 11,47 12,22 11,45 11,75
Эстерол +Эль1 14,22 12,95 13,07 12,52 12,75
Эстерол +Агат 25К НСР05 14,12 12,75 12,87 12,37 12,60
не 2002 г. (0,32), что явно отразилось на урожайности яровой пшеницы.
Как видим из таблицы 3, урожайность по факторам варьирует в среднем за годы исследований от 14,22 ц/га до 9,0 ц/га. По годам она была соответственно от 15,7 ц/га до 7,5 ц/га. Урожайность яровой пшеницы по предшественникам явно снижается по всем вариантам фактора В, от 1-й к 3-й культуре после пара. Несущественная разница в продуктивности яровой пшеницы отмечена по 1-й и 2-й культуре фактора В1 и В2 при применении гербицида Эстерол. По всем другим вариантам получена достоверная прибавка урожая от внесения как гербицида, так и в сочетании его со стимуляторами роста Эль 1 и Агат 25К.
Положительное действие стимуляторов роста при внесении гербицидов обосновывается снижением стрессовых ситуаций на молодые растения [6]. В результате от действия этих препаратов на фоне гербицида Эстерол по сравнению с контролем получена прибавка урожая яровой пшеницы под 1-й культурой после пара на вариантах фактора (Ф) В1 0,85—0,95 ц/га, под 2-й культурой Ф—В2 — соответственно 1,28—1,48 ц/га, Ф—В3 2,15—2,35 ц/га, под 3-й культурой Ф—В4 2,87— 3,02 и Ф—В5 3,6—3,75 ц/га. По мере удаления от предшественника действие фактора В усиливается, что связано с худшими условиями увлажнения, с одной стороны, с другой — увеличением засоренности.
В засушливых условиях Оренбургской области, как показали наши исследования, урожайность яровой пшеницы во многом зависит от погодных условий, о чем свидетельствуют представленные функции (рис. 1) контрольного варианта и различных предшественников.
Из приведенных данных корреляционного анализа следует обратить внимание на тесную связь урожайности и осадков как вегетационного периода, так и осадков за сельскохозяйственный год. Хотя необходимо отметить, что коэффициент корреляции между урожайностью и осадками в вегетационный период варьирует больше ( = 0,87—0,97), чем за сельскохозяйственный год ( = 0,92-0,98).
По предшественникам эта разница проявляется в большей степени особенно под третьей культурой после пара ф=76,75 и 92,88), что
подтверждается более худшим фитосанитарным состоянием посевов. В меньшей степени она проявляется под первой культурой после пара ф=94,36 и 85,48).
Причем функция во всех вариантах удовлетворяет критериям адекватности Фишера как для 5%, так и 1% значимости.
Важным фактором, влияющим на рост и развитие растений, а в итоге и на урожайность, является сумма эффективной температуры свыше 10°С. За время вегетационного периода она складывается в зависимости от климатических особенностей года, и в разные фазы развития растений требуется определенный температурный режим.
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
— —
о- ч^- ч^“ ^
Урожайность, ц/га Фактор (В1)
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
550 500 450 г 400 2 350 5 300 § 250 | 200 О 150 100 50 0
Ц-
>
V4 V4 V V о'
Урожайность, ц/га Фактор (В 2)
— Ц-
—
» 2
^ ч? ч? 01 4
V V 'І» Ь
- ^ ^ ^ ^ ^
Урожайность, ц/га Фактор (В3)
Рис. 1 - Зависимость урожайности яровой пшеницы от осадков вегетационного периода (1) и осадков за сельскохозяйственный год (2), 2001-2004 гг.
. 250 «о
230
Її
^ 210
■л
н
| 190
<5
Ь 170
13,22 14,22
Продуктивность, ц/га
12,22 13,07
Продуктивность, ц/га
ч
_
" н
9,5
11,45 12,52
Продуктивность, ц/га
12,37
Рис.
2 - Зависимость себестоимости от продуктивности яровой пшеницы (фактор В5)
В наших исследованиях зависимость урожайности от температурного режима подтверждается проведенным корреляционным анализом, где по всем факторам отмечаются довольно высокие коэффициенты корреляции ( ^0,94-0,99) и детерминации ф89,35-98,76%).
Теоретический критерий Фишера при обоих процентах значимости (5% и 1%) превышает полученные практические критерии. Наибольшие значения коэффициентов получены по фактору В1 ( ух0,98-0,99) и ф97,22-99,27%). Несколько отличаются они по другим факторам: В2 ( ^0,94-0,99) и ф89,47-98,36%), В3 ( ^0,94-0,98) и ф89,35-96,61%), В4 ( ух0,95-0,98) и ^91,50-96,41%), В5 ( ^0,94-0,98) и ф89,96-97,24%), что связано с меньшей обеспеченностью влагой по другим предшественникам и фитосанитарным состоянием посевов.
Таким образом, исследованиями установлена тесная корреляционная связь урожайности яровой пшеницы и погодных факторов: годовых осадков и осадков вегетационного периода, а также суммы эффективной температуры. Более всего это проявляется на контрольном варианте, особенно под второй и третьей культурами после пара. Применение стимуляторов роста Эль1 и Агат 25 снижает стрессовые ситуации, что подтверждается меньшей зависимостью от погодных факторов.
В наших исследованиях полученная себестоимость зависит от продуктивности, что наглядно видно из рис. 2, 3, 4 и подтверждается корреляционно-регрессионным анализом. Однако себестоимость яровой пшеницы во многом определяется уровнем интенсификации, выраженной в нашем случае как различными предшественниками и системой обработки (Фактор 1, 3, 5), так и применением средств защиты, стимуляторов роста (Фактор В) при одинаковых погодных условиях. При возделывании яровой пшеницы в севообороте основные затраты, предусмотренные на обработку черного пара, ложатся на 1-ю культуру, возделываемую после пара. Хотя, очищая поле от сорняков, влияние этого предшественника, как показали наши исследования, отмечается в течение 3-4-х лет.
В этой связи при расчетах себестоимости с помощью технологических карт, рассчитанных в программе XL, нами представлен второй вариант технологических операций, где 50% затрат на обработку черного пара распределены по другим предшественникам 4-польного зернопарового севооборота. При расчетах также были совмещены такие операции, как внесение гербицида и стимулятор роста. Сокращение затрат, как видим (рис. 2), положительно сказалось на себестоимости продукции, особенно по факторам В3, В5. Из представленных функций (1, 2) наименьшая себестоимость зерна получена по фактору В1, где отмечается и наибольшая урожайность. К тому же себестоимость по фактору В от применяемых средств защиты менее заметна, чем по факторам В3 и В5, что свидетельствует о большей эффективности этих приемов. К тому же наименьшая себестоимость зерна по всем факторам отмечается при втором варианте ее расчета.
Литература
1. Шашко, Д.И. Земельные ресурсы СССР / Д.И. Шашко. М., 1990. Ч.1. 335 с.
2. Тихонов, В.Е. Природно-климатические ресурсы / В.Е. Тихонов, В.М. Кононов // Система устойчивого ведения сельского хозяйства Оренбургской области. Оренбург, 1999. С. 19-31.
3. Климентьев, А.И. Почвенно-экологические основы степного землепользования / А.И. Климентьев. Екатеринбург, 1997. 2247 с.
4. Кирюшин, В.И. Приемы мелиорации солонцовых почв на Южном Урале / В.И. Кирюшин, Н.Н. Дубачинская,
A.И. Климентьев, Е.В. Блохон // Рекомендации. МСХ РФ. М., 1991. 56 с.
5. Тихонов, В.Е. Экологические основы адаптивной селекции и формирование агроэкотипа сорта яровой пшеницы в Оренбургском Предуралье / В.Е. Тихонов, М.П. Долгалев, Л.В. Орленко, Н.А. Зенкова, К.М. Долгалев, К.В. Митрофанов // Современные технологии в сельском хозяйстве: мат. межд. науч.-практ. конф. Оренбург. 2007. С. 27-42.
6. Лухменев, В.П. Концепция интегрированной защиты зерновых культур от вредителей, болезней и сорняков на Южном Урале / В.П. Лухменев // Роль современных технологий в устойчивом развитии АПК: мат. межд. науч.-практ. конф. Курган, 2006. С. 231.
7. Максютов, Н.А. Продуктивность полевых севооборотов в зависимости от длины их ротации / Н.А. Максютов,
B.М. Жданов // Современные технологии в сельском хозяйстве. На международной конференции. Оренбург, 2007.
C. 251-259.
13,27
14,12
195
190
185
180
175
170
165
