CC BY
94
Научный журнал КубГАУ, №110(06), 2015 года
1
УДК 633.11 «324»:631.559(470.62).67
06.00.00 Сельскохозяйственные науки
ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА РОСТ, РАЗВИТИЕ, УРОЖАЙНОСТЬ И ЭКОНОМИЧЕСКУЮ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА ЧЕРНОЗЕМЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ
Дридигер Виктор Корнеевич доктор с.-х. наук, профессор Е-mail: [email protected] Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Ставропольский край, Шпаковский район, п. СНИИСХ
Матвеев Алексей Г еннадьевич Соискатель
E-mail: [email protected]
Ставропольский государственный аграрный университет, г.Ставрополь, Россия
В статье обсуждается влияние традиционной технологии и технологии прямого посева при разных дозах внесения минеральных удобрений на рост, развитие, урожайность и экономическую эффективность возделывания озимой пшеницы на черноземе выщелоченном Центрального Предкавказья. Установлено, что при возделывании озимой пшеницы без обработки почвы её вегетативная масса, площадь листовой поверхности и эффективность работы ассимиляционного аппарата значительно меньше, чем при посеве по традиционной технологии с обработкой почвы, рекомендованной научными учреждениями региона. Обусловлено это чрезмерным уплотнением выщелоченного чернозема, на котором проводили исследования. Т акая плотность сложения чернозёмных почв отрицательно сказывается на росте, развитии и урожайности возделываемых культур. Как следствие, урожайность озимой пшеницы по технологии прямого посева без внесения удобрений составила 2,46 т/га, что достоверно ниже, чем по традиционной технологии, где получено 3,21 т/га. Вносимые удобрения повышали урожайность культуры по обеим технологиям, но существенно выше она была по традиционной технологии. Несмотря на снижение производственных затрат на возделывание озимой пшеницы без обработки почвы, более высокая прибыль и рентабельность получены по традиционной технологии
Ключевые слова: ТРАДИЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, ПРЯМОЙ ПОСЕВ, УДОБРЕНИЯ, УРОЖАЙНОСТЬ, ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
UDC 633.11 «324»:631.559(470.62).67
06.00.00 Agricultural sciences
INFLUENCE OF CULTIVATION TECHNOLOGY ON GROWTH, DEVELOPMENT, PRODUCTIVITY AND ECONOMIC EFFICIENCY OF WINTER WHEAT ON THE LEACHED BLACK SOIL OF THE CENTRAL CAUCASUS
Dridiger Victor Korneevich Doctor of agricultural sciences, professor Е-mail: [email protected] Stavropol Research Institute of Agriculture, Stavropol, Shpakovsky district, p. SNIISKH
Matveev Aleksey Gennadyevich applicant for degree
E-mail: alexseimatveev2013 @yandex. ru Stavropol State agrarian University, Stavropol
The article discusses the influence of conventional technology and the technology of direct seeding at different doses of mineral fertilizers on the growth, development, productivity and economic efficiency of winter wheat cultivation on the leached black soil of the Central Caucasus. It is established that the cultivation of winter wheat without tillage its vegetative mass, leaf area and the efficiency of the assimilation apparatus is significantly less than for sowing the traditional tillage technology recommended by scientific institutions in the region. It is caused by excessive seal of leached black soil, which was used in the study. Such a density of addition of black soils adversely affects the growth, development and yield of crops. As a result, the yield of winter wheat on the technology of direct seeding without fertilizers was 2.46 t / ha, which was significantly lower than for conventional technology, which received 3.21 t / ha. Adding fertilizers increased crop yield for both technologies, but it was significantly higher on the traditional technology. Despite the decline in production costs for the cultivation of winter wheat without tillage, higher profits and profitability were obtained using traditional technology
Keywords: TRADITIONAL TECHNOLOGY, DIRECT SEEDING, FERTILIZERS, PRODUCTIVITY, ECONOMIC EFFICIENCY
http://ej.kubagro.ru/2015/06/pdf/50.pdf
Научный журнал КубГАУ, №110(06), 2015 года
2
Введение
В Ставропольском крае озимую пшеницу возделывают по рекомендованной научными учреждениями региона технологии с проведением основной, промежуточной и предпосевной обработок почвы [1]. Однако в мире [2] и в нашей стране [3] всё больший интерес вызывает технология возделывания этой культуры без обработки почвы, которую принято называть технологией прямого посева или No-till. Эта технология позволяет существенно сократить материально-технические и людские ресурсы за счёт исключения затрат на обработку почвы, что повышает экономическую эффективность и конкурентоспособность озимой пшеницы [4].
Цель исследований - установить влияние традиционной технологии и технологии прямого посева при разных дозах внесения минеральных удобрений на рост, развитие, урожайность и экономическую эффективность возделывания озимой пшеницы на черноземе выщелоченном Центрального Предкавказья.
Материалы и методы исследований
Полевые опыты проводили на экспериментальном поле опытной станции Ставропольского ГАУ в многолетнем стационарном опыте в 2012-2014 гг. Опытный участок расположен в зоне неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья, характеризующейся континентальностью, неустойчивым увлажнением в течение года (ГТК = 0,9-1,1) и довольно высокой теплообеспеченностью вегетационного периода. Сумма среднесуточных температур воздуха колеблется от 3200 до 3400 0С, годовое количество осадков - 450-550 мм.
Почва опытного участка - чернозем выщелоченный мощный тяжелосуглинистый, который характеризуется высоким плодородием и плохими агрофизическими свойствами, обусловленными предрасположенностью к чрезмерному уплотнению, вызывающему слабую водопроницаемость, заплывание и плохую аэрацию почвенного профиля.
При возделывании озимой пшеницы по традиционной технологии после уборки предшественника (озимый рапс) проводили лущение стерни, основную обработку почвы комбинированным агрегатом АКМ-6,3 на глубину 20-22 см, выравнивание почвы и предпосевную культивацию. При технологии прямого посева обработку почвы не проводили, но за 5-7 дней до посева делянки опрыскивали гербицидом сплошного действия Торнадо.
Посев озимой пшеницы сорта Зустрич по традиционной технологии осуществляли сеялкой СЗ-3,6, по технологии прямого посева - сеялкой прямого посева Береги-http://ej.kubagro.ru/2015/06/pdf/50.pdf
Научный журнал КубГАУ, №110(06), 2015 года
3
ня. По обеим технологиям вносили различные дозы минеральных удобрений. На варианте с рекомендованной научными учреждениями дозой минеральных удобрений (N40P40) одновременно с посевом вносили 77 кг/га аммофоса и весной в качестве ранневесенней азотной подкормки разбросным способом вносили 90 кг/га аммиачной селитры. Расчётную дозу (N68P7s) на получение 5 т зерна с 1 га вносили одновременно с посевом - 150 кг/га аммофоса и рано весной 145 кг/га аммиачной селитры. При обеих технологиях возделывания в контрольном варианте удобрения не вносили.
Опыт двухфакторный 2*3, расположение делянок двухъярусное, повторность опыта трехкратная, размещение вариантов организованные повторения, общая площадь делянки 750, учетная 112 м . В опытах учеты и наблюдения проводили общепринятыми методами по Б. А. Доспехову [5].
Результаты исследований
Технологии возделывания и удобрения оказали существенное влияние на развитие вегетативной массы озимой пшеницы. В течение всего вегетационного периода большую надземную массу формировали растения, возделываемые по традиционной технологии (таблица 1).
Таблица 1. - Влияние технологии возделывания и удобрений на динамику сырой массы посевов озимой пшеницы, г/м2
(среднее за 2012-2014 гг.)
Фенологическая фаза
Техно- Удобрение
логия выход в коло- молочная полная
кущение трубку шение спелость спелость
без 432 842 1047 992 927
удобрений
Традици- рекомендо- ванное 461 912 1125 1083 993
онная расчетное 473 927 1170 1123 1051
среднее 455 894 1114 1066 990
без 342 732 823 783 761
удобрений
Прямой рекомендо- ванное 356 747 890 833 843
посев расчетное 363 788 952 876 873
среднее 354 756 888 831 826
http://ej.kubagro.ru/2015/06/pdf/50.pdf
Научный журнал КубГАУ, №110(06), 2015 года
4
Внесение минеральных удобрений повышало вегетативную массу растений в течение всего периода вегетации, но больше она была по традиционной технологии. Следует отметить, что надземная биомасса растений озимой пшеницы возрастала до фазы колошения, после этого она постепенно уменьшалась.
С начала возобновления весенней вегетации в фазе кущения самая маленькая площадь листовой поверхности озимой пшеницы наблюдалась при её возделывании по технологии прямого посева без внесения удобрений - 1,37 м2/м2. Применение рекомендованной дозы удобрений обеспечило заметное повышение площади листьев до 1,69, внесение расчётной дозы - до 1,77 м2/м2. Однако по всем трём дозам вносимых удобрений большую площадь ассимиляционной поверхности имели посевы озимой пшеницы по традиционной технологии - 2,03 м /м без внесения удобрений, 2,36 и 2,42 м /м при внесении рекомендованной и расчётной доз минеральных удобрений.
По мере прохождения фенологических фаз площадь листьев по всем вариантам опыта увеличивалась до максимальных значений в фазе колошения. После прохождения этой фазы площадь листовой поверхности постепенно уменьшалась за счёт старения растений и отмирания листьев. Тем не менее, во все фазы вегетации закономерности по ассимиляционной поверхности посевов те же - самая маленькая площадь листьев по технологии прямого посева, внесение удобрений повышало этот показатель, но он ниже, чем при возделывании озимой пшеницы по традиционной технологии.
В среднем за 3 года исследований фотосинтетический потенциал посевов озимой пшеницы по традиционной технологии составил 2,18-2,62 млн. м хсут./га, тогда как по технологии прямого посева - 1,56-2,04 млн. м хсут./га. Динамика формирования фотосинтетического потенциала в течение вегетации в среднем по всем вариантам опыта была следующей: осенняя вегетация - 249,3-420,5 тыс. м хсут./га, или 16,1 %, весеннее возобновление вегетации-колошение - 190,8-317,5 тыс. м хсут./га, или 12,2 % к суммарному фотосинтетическому потенциалу.
Наибольшее нарастание фотосинтетической мощности отмечалось в межфазные периоды выход в трубку-колошение и колошение-молочная спелость. В этот период, как и в течение всей вегетации, максимальный фотосинтетический потенциал был по традиционной технологии с внесением расчётной дозы минеральных удобрений 814,9 и 1062,6 тыс. м хсут./га. Самые низкие показатели фотосинтетического потенциала отмечались при прямом посеве без внесения удобрений - 568,3 и 693,2 тыс. м хсут./га.
Как показали наши наблюдения, накопление сухого вещества в растениях озимой пшеницы наблюдалось в течение всей вегетации до полной спелости зерна. Имея
http://ej.kubagro.ru/2015/06/pdf/50.pdf
Научный журнал КубГАУ, №110(06), 2015 года
5
довольно хорошо развитый листовой аппарат, растения озимой пшеницы уже в фазе выхода в трубку сформировали довольно высокую абсолютно сухую массу - от 101,6 до 141,6 г/м . С развитием ассимиляционной поверхности растения к фазе колошения накапливали 44,3-53,1 % массы сухого вещества от максимальной в фазе полной спелости.
Максимальное накопление сухого вещества растениями озимой пшеницы в фазе полной спелости зерна было по традиционной технологии с внесением расчётной дозы удобрений - 795,5 г/м2. Значительно меньше - на 141,0 г/м2, или 17,7 % было накоплено сухого вещества при внесении той же дозы удобрений по технологии прямого посева. Меньше всего было накоплено сухого вещества при прямом посеве без удобрений -578,4 г/м , что на 132,3 г/м , или на 18,6 % меньше, чем по традиционной технологии.
По всем вариантам опыта накопление сухой массы на единице площади посева происходило синхронно динамике формирования листовой поверхности под воздействием изучаемых технологий и доз внесения удобрений. Однако, если прирост площади листьев заканчивался в фазе колошения, то накопление массы сухого вещества продолжалось, достигая своего максимума в фазе полной спелости.
Более слабое развитие вегетативной массы растений и фотосинтетического аппарата при посеве озимой пшеницы без обработки почвы мы связываем с переуплотнением чернозема выщелоченного. Так перед посевом по традиционной технологии верхний (0-10 см) слой почвы в среднем за годы исследований имел плотность сложения 1,15 г/см3. Ниже лежащий слой пахотного горизонта, несмотря на рыхление рабочими органами, имел более высокую плотность - 1,28 г/см . Слой почвы 20-30 см еще более уплотнен - 1,32 г/см . По технологии прямого посева плотность почвы по исследуемым слоям составила, соответственно, - 1,29; 1,36 и 1,44 г/см .
Во время весеннего возобновления вегетации, несмотря на промачивание почвы талыми водами и выпадающими осадками, её плотность по обеим технологиям увеличилась, но при традиционной технологии она в слое 0-30 см в среднем составила 1,29, при прямом посеве - 1,37 г/см , или на 0,12 г/см (9,3 %) больше.
К полной спелости весь тридцатисантиметровый слой ещё больше уплотнялся, особенно при возделывании озимой пшеницы по технологии прямого посева, где плот-
33
ность сложения от 1,37 г/см в верхнем десятисантиметровом слое до 1,44 г/см в слое 20-30 см, что на 0,14 и 0,10 г/см больше, чем в соответствующих горизонтах почвы при традиционной технологии. По мнению Ю.А. Кузыченко [6] такая плотность сло-
http://ej.kubagro.ru/2015/06/pdf/50.pdf
Научный журнал КубГАУ, №110(06), 2015 года
6
жения чернозёмных почв является чрезмерной и отрицательно сказывается на росте, развитии и урожайности возделываемых культур.
В наших исследованиях технология прямого посева при всех дозах внесения минеральных удобрений математически достоверно снизила урожайность озимой пшеницы по сравнению с традиционной технологией. В свою очередь, применение минеральных удобрений обеспечило достоверную прибавку урожая зерна по обеим технологиям, как и превышение урожайности при расчётной дозе внесения удобрений по сравнению с рекомендованной дозой (таблица 2).
Таблица 2. - Влияние технологии возделывания и удобрений на урожайность озимой
пшеницы в годы исследований, т/га
Техно- логия Удобрение Год Среднее Прибавка, т/га
2012 2013 2014 от технологии от удобрений
Традиции- онная без удобрений 2,76 3,28 3,60 3,21 - -
рекомендо- ванное 3,40 3,82 4,66 3,96 - 0,75
расчётное 3,54 4,40 5,03 4,32 - 1,11
Прямой посев без удобрений 2,38 1,98 3,02 2,46 -0,75 -
рекомендо- ванное 2,66 2,12 3,26 2,68 -1,28 0,22
расчётное 2,94 2,16 3,45 2,85 -1,47 0,39
НСР 0,95 0,05 0,06 0,13 0,08 - -
Однако внесение рекомендованной дозы удобрений по традиционной техноло-
гии в среднем повысило урожайность по сравнению с контролем на 0,75 т/га или 23,4 %, тогда как по технологии прямого посева - 0,22 т/га (8,9 %), при внесении расчётной дозы удобрений, соответственно, - 1,11 т/га (34,6 %) и 0,39 т/га (15,8 %). Рост урожайности от применения расчётной дозы удобрений по отношению к рекомендованной дозе по традиционной технологии составил 0,36 т/га (9,1 %), а по технологии прямого посева прибавка составила всего 0,17 т/га или 6,3 %. То есть внесение минеральных удобрений под озимую пшеницу на чернозёме выщелоченном Центрального Предкавказья более эффективно при традиционной технологии её возделывания. Плохие агрофизические свойства этой почвы приводят не только к снижению урожайности по отношению к технологии прямого посева, но и снижению эффективности использования минераль-
http://ej.kubagro.ru/2015/06/pdf/50.pdf
Научный журнал КубГАУ, №110(06), 2015 года
7
ных удобрений, что происходит по той же причине - их чрезмерное уплотнение и ухудшение пищевого и воздушного режима.
Однако при возделывании озимой пшеницы по технологии прямого посева почва не обрабатывается и отпадает необходимость покупки почвообрабатывающей техники и мощных тракторов к ней. Это приводит к значительному сокращению производственных затрат по отношению к традиционной технологии по таким статьям расходов как горюче-смазочные материалы - на 1009 руб./га или 50,2 %, амортизационные отчисления и ремонт техники - на 577 и 173 руб./га или 23,7 % (таблица 3).
Таблица 3. - Влияние технологии возделывания озимой пшеницы на структуру затрат
(среднее по трём дозам внесения удобрений)
Статья расходов Традиционная технология Прямой посев Снижение затрат
руб./га % руб./га % руб./га %
Заработная плата 1134 7,9 1003 8,0 131 11,6
ГСМ 2009 14,0 1000 8,0 1009 50,2
Амортизация 2438 17,0 1861 14,9 577 23,7
Ремонт техники 731 5,1 558 4,5 173 23,7
Автотранспорт 626 4,4 439 3,5 187 29,9
Семена 800 5,6 800 6,4 - -
Удобрения 2305 16,1 2305 18,5 - -
Ядохимикаты 1333 9,4 1933 15,5 +600 +45,0
Прочие 565 4,0 495 4,0 70 12,4
Прямые затраты 11941 - 10394 - 1547 13,0
Общехозяйственные расходы 2388 16,7 2079 16,7 309 12,9
Всего затрат 14329 100,0 12473 100,0 1856 13,0
В то же время, при технологии прямого посева происходит увеличение расходов на ядохимикаты - на 600 руб./га или в 1,4 раза, по сравнению с традиционной технологией возделывания, что связано с дополнительным применением перед посевом озимой пшеницы гербицида сплошного действия из группы глифосатов.
В целом производственные затраты при возделывании озимой пшеницы по традиционной технологии составили на 1 га 14329 рублей, по технологии прямого посева
http://ej.kubagro.ru/2015/06/pdf/50.pdf
Научный журнал КубГАУ, №110(06), 2015 года
8
- 12473 рубля. То есть, при технологии прямого посева расходы на 1 га на 1856 рублей или на 13,0 % меньше, чем по традиционной технологии.
На экономическую эффективность возделывания озимой пшеницы по обеим технологиям, кроме того, существенное влияние оказывает высокая стоимость минеральных удобрений. Самая низкая себестоимость и самая высокая рентабельность производства зерна по обеим технологиям получена без внесения удобрений. Однако по традиционной технологии себестоимость 1 т зерна составила 3393 руб. и рентабельность 106,3 %, а по технологии прямого посева, соответственно, - 3707 руб. и 88,8 % (таблица 4).
Таблица 4. - Влияние технологии возделывания и удобрений на экономическую
эффективность производства озимой пшеницы
(среднее за 2012-2014 гг.)
Показатель Традиционная технология Прямой посев
без удобрений рекомен- дованное расчетное без удобрений рекомен- дованное расчетное
Выручка с 1 га, руб. 22470 27720 30240 17220 18780 19950
Затраты труда на 1 га, час 6,9 8,1 8,6 6,4 7,4 8,0
Затраты труда на 1 т, час 2,0 2,1 2,1 2,6 2,8 2,8
Затраты, руб./га 10892 14712 17395 9121 12792 15500
Себестоимость 1 т, руб. 3393 3715 4027 3707 4773 5438
Прибыль на 1 га, руб. 11578 13008 12845 8099 5988 4450
Уровень рентабельности, % 106,3 88,4 73,8 88,8 46,8 28,7
При внесении рекомендованной дозы минеральных удобрений себестоимость производства увеличивается, а рентабельность снижается также при обеих технологиях возделывания. Но по традиционной технологии себестоимость 1 т зерна составляет 3715, по технологии прямого посева - 4773 руб., рентабельность производства, соответственно, - 88,4 и 46,8 %. При этом по традиционной технологии внесение этой дозы удобрений обеспечило получение самой высокой из всех вариантов опыта прибыли с 1 га - 13008 руб.
Применение расчётной дозы минеральных удобрений по обеим технологиям приводит к ещё большему снижению показателей экономической эффективности воз-
http://ej.kubagro.ru/2015/06/pdf/50.pdf
Научный журнал КубГАУ, №110(06), 2015 года
9
делывания озимой пшеницы. Такая доза дорогостоящих минеральных удобрений не окупается прибавкой урожая и не может быть рекомендована производству.
Заключение
При возделывании озимой пшеницы без обработки почвы на черноземе выщелоченном Центрального Предкавказья снижается вегетативная масса и площадь листовой поверхности посевов, что приводит к достоверному снижению урожайности и экономической эффективности по сравнению с традиционной технологией возделывания культуры.
Список литературы
1. Бобрышев Ф.И. Озимая пшеница в Ставропольском крае: монография / Ф.И. Бобрышев, А.И. Войсковой, В.В. Дубина, Г.Р. Дорожко, Г.П. Полоус. - Ставрополь: изд-во СтГАУ «АГРУС», 2003. - 307 с.
2. Дридигер В.К. Технология прямого посева в Аргентине / В.К. Дридигер // Земледелие. - 2013. - № 1. - С. 21-24.
3. Бугаевский В.К. Условия эффективности нулевой обработки почвы на Кубани / В.К. Бугаевский, В.М. Кильдюшкин, А. А. Романенко // Земледелие. - 2005. - № 2. - С. 21.
4. Кулинцев В.В. Эффективность использования пашни и урожайность полевых культур при возделывании по технологии прямого посева / В. В. Кулинцев, В. К. Дриди-гер. // Достижения науки и техники АПК. - 2014. - № 4. - С. 16-18.
5. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов // М., 2011. - 315 с.
6. Кузыченко Ю. А. Система обработки почвы в условиях Ставрополья // Основы систем земледелия Ставрополья. - Ставрополь: Изд-во СтГАУ АГРУС, 2005. - С. 147201.
References
1. Bobryshev F.I. Ozimaja pshenica v Stavropol'skom krae: monografija / F.I. Bobryshev, A.I. Vojskovoj, V.V. Dubina, G.R. Dorozhko, G.P. Polous. - Stavropol': izd-vo StGAU «AGRUS», 2003. - 307 s.
2. Dridiger V.K. Tehnologija prjamogo poseva v Argentine / V.K. Dridiger // Zem-ledelie. - 2013. - № 1. - S. 21-24.
3. Bugaevskij V.K. Uslovija jeffektivnosti nulevoj obrabotki pochvy na Kubani / V.K. Bugaevskij, V.M. Kil'djushkin, A.A. Romanenko // Zemledelie. - 2005. - № 2. - S. 21.
4. Kulincev V.V. Jeffektivnost' ispol'zovanija pashni i urozhajnost' polevyh kul'tur pri vozdelyvanii po tehnologii prjamogo poseva / V.V. Kulincev, V.K. Dridi-ger. // Dostizhenija nauki i tehniki APK. - 2014. - № 4. - S. 16-18.
5. Dospehov B.A. Metodika polevogo opyta / B.A. Dospehov // M., 2011. - 315 s.
6. Kuzychenko Ju.A. Sistema obrabotki pochvy v uslovijah Stavropol'ja // Osnovy sis-tem zemledelija Stavropol'ja. - Stavropol': Izd-vo StGAU AGRUS, 2005. - S. 147-201.
http://ej.kubagro.ru/2015/06/pdf/50.pdf
