CC BY
9
УДК 631(470.58)
Е.А. Иванюшин
ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР И ПЛОДОРОДИЕ ЧЕРНОЗЕМОВ ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ В ЗАУРАЛЬЕ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «КУРГАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ИМЕНИ Т.С. МАЛЬЦЕВА», КУРГАН, РОССИЯ
E.A. Ivaniushin
THE INFLUENCE OF THE LEVEL OF INTENSIFICATION OF AGRICULTURE ON CROP YIELDS AND FERTILITY OF LEACHED CHERNOZEM IN THE ZAURAL FEDERAL STATE BUDGETARY EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER EDUCATION «KURGAN STATE AGRICULTURAL ACADEMY BY T.S. MALTSEV» KURGAN, RUSSIA
Евгений Анатольевич Иванюшин
Evgenii Anatolevich Ivaniushin кандидат сельскохозяйственных наук, доцент [email protected]
Аннотация. Ведущую роль в лесостепных агроландшафтах Зауралья играют зерновые культуры, среди которых наибольшие площади занимает яровая пшеница. Преобладающим уровнем интенсификации является экстенсивный, с низкой технологической дисциплиной при незначительном количестве применяемых удобрений, что служит одной из главных причин невысокой средней их урожайности. На этом фоне выделяются госсортоучастки (ГСУ), где выход продукции растениеводства в 1,5 - 2,0 раза выше, чем на производственных полях базовых хозяйств. За последние десятилетия вследствие интенсивной эксплуатации черноземов лесостепной зоны Зауралья произошло заметное снижение уровня их эффективного плодородия. В пахотных почвах отмечается отрицательный баланс гумуса и питательных элементов.
Важным изменением гумусного состояния явилось перераспределение гумуса в почвенном слое, особенно выраженное в черноземах на ГСУ. В результате систематического применения органических удобрений и глубокой основной обработки почвы образовался мощный однородный пахотный слой мощностью 30 и более см, который до настоящего времени является главным условием более высокой продуктивности этих почв.
Полученные данные позволяют сделать заключение, что ведущее значе-
Ведение. Ведущую роль в лесостепных агроландшафтах Зауралья играют зерновые культуры, среди которых, наибольшие площади занимает яровая пшеница. Преобладающим уровнем интенсификации является экстенсивный, с низкой технологической дисциплиной при незначительном количестве применяемых удобрений, что служит одной из главных причин невысокой средней их урожайности. На этом фоне выделяются госсортоучастки, где выход продукции растениеводства в 1,5-2,0 раза выше, чем на производственных полях базовых хозяйств [1].
Более высокая продуктивность почв на госсортоучастках, в сравнении с производственными полями при формально одинаковом способе использования, земли отмечалась многими учеными в различных регионах России [2, 3]. В Зауралье, сохранение более высокого уровня плодородия черноземов на сортоучастках было установлено в результате исследований Егорова В.П., Кривонос Л.А. и др. [4]. Эти исследования проводятся с1966 года по настоящее время по схеме - целина, пашня производственная, пашня ГСУ на постоянно закрепленных полигонах и с учетом данных первичного почвенного обследования произведенного в 1938 году при организации госсортоучастков, дают возможность про-
ние для повышения производительности пахотных земель в Зауралье, прежде всего, требуется увеличение степени интенсификации за счет совершенствования всех элементов существующей системы земледелия при обязательном условии высокой технологической дисциплины. Только при этом условии целесообразно совершенствование способа использования земли, увеличение объема средств химизации, введение интенсивных сортов и прочие условия.
Ключевые слова: чернозем выщелоченный, плодородие, урожайность, погодные условия, интенсивный и экстенсивный, гумус.
Abstract. The leading role in the forest-steppe agricultural landscapes of the TRANS-Urals is played by grain crops, among which the largest area is occupied by spring wheat. The prevailing level of intensification is extensive, with low technological discipline with a small amount of applied fertilizers, which is one of the main reasons for the low average yield. Against this background, there are state sections (GSU), where the yield of crop production is 1.5 - 2.0 times higher than in the production fields of basic farms. In recent decades, due to intensive exploitation of black soils of the forest-steppe zone of the Urals, there has been a marked decrease in the level of their effective fertility. In arable soils there is a negative balance of humus and nutrients.
An important change in the humus state was the redistribution of humus in the soil layer, especially expressed in chernozems on HSU. As a result of the systematic use of organic fertilizers and deep basic tillage, a powerful homogeneous arable layer with a capacity of 30 cm or more has been formed, which until now is the main condition for higher productivity of these soils.
The data obtained allow us to conclude that the leading importance for increasing the productivity of arable land in the Urals, first of all, requires an increase in the degree of intensification by improving all elements of the existing farming system under the mandatory condition of high technological discipline. Only under this condition it is advisable to improve the method of land use, increase the amount of chemicals, the introduction of intensive varieties and other conditions.
Keywords: leached chernozemic soil, fertility, productivity, weather conditions, intensive and extensive, humus.
следить изменения основных параметров плодородия зауральских черноземов за последние 65 лет.
Целью наших исследований являлись результаты мониторинга плодородия выщелоченных черноземов при различном характере сельскохозяйственного использования, полученные на территории Белозерского ГСУ в Белозерском районе Курганской области. Этот район расположен в пределах Зауральской лесостепной области, обладает умеренно теплым и засушливым климатом. Основная часть агро-ландшафтов приурочена к слабоволнистым элювиальным и трансэлювиальным ландшафтам левобережья реки Тобол, где в прошлом господствовали, распаханные ныне мятлико-во-разнотравные степи с участками осиново-березовых лесов, приуроченных к пониженным мезоэлементам рельефа. Почвенный покров характеризуемого района представлен пятнистостями различных видов по мощности малогумусных черноземов залегающих в сочетании с небольшими участками серых лесных осолоделых и лугово-черноземных почв [5].
Методика. Белозерский ГСУ был организован в 1938 году на типичном фрагменте агроландшафта. Его общая площадь - 100 га. Полигон для исследований располагается в пределах крупного элементарного почвенного
Вестник Курганской ГСХА № 2, 2018 Сельскохотйственные науки 33
ареала выщелоченного маломощного чернозема с ради-ально-циклическим строением, возникшим в результате сильной языковатости гумусового горизонта. В качестве исходных данных для характеристики изменений в свойствах почвы были взяты материалы детального почвенного обследования, проведенного в 1938 году пермскими почвоведами [6]. Последующие наблюдения производись нами, начиная с 1966 по 2002 годы, систематически, с интервалом 5-10 лет. Учет урожайности производился со всей площади поля № 8 ГСУ и сопоставимого по площади участка производственных посевов в ООО «Агрофирма ДОЛ». Агроклиматические показатели приводятся по данным Белозерской метеостанции, находящейся в 10 км восточнее ГСУ
Результаты. Изучаемые агрофоны до 90-х годов при одинаковом способе использования (зернопаропропашной севооборот), существенно различались по уровню интенсификации. На ГСУ строго выдерживался 8-польный севооборот, высевались урожайные сорта, качественно выполнялись все агротехнические приёмы. В базовом хозяйстве уровень агротехники был значительно ниже, удобрения вносились в небольших количествах бессистемно. В результате средняя урожайность во все времена была значительно ниже (таблица).
Таблица - Влияние уровня интенсификации и погодных условий на урожайность яровой пшеницы
Погодные условия, ГТК % от общего периода Интенсивная, ГСУ Экстенсивная, ООО «Агрофирма ДОЛ»
урожайность, ц/га коэффициент корреляции урожайность, ц/га коэффициент корреляции
Сухие ^ 0,6 9,5 16,9 0,22 11,2 0,22
Засушливые 0,7 - 0,8 17,0 21,8 0,37 12,0 0,55
Полузасушливые 0,9 - 1,0 34,0 27,9 0,28 15,5 0,53
Полувлажные 1,0 - 1,1 13,0 28,6 0,31 15,3 0,35
Влажные 1,2 - 1,4 17,0 33,0 0,10 17,4 0,09
Избыточно влажные г 1,5 9,5 28,9 0,73 17,1 0,39
та образования до периода введения интенсивной системы земледелия - 1955 года, поскольку в военные и первые послевоенные, на ГСУ вносились в небольших количествах только органические удобрения. На этом этапе количество гумуса на пашне госсортоучастка практически не изменялось, тогда, как на производственной пашне его содержание существенно снизилось (на 1,8%). Стабилизацию количества гумуса в пашне можно объяснить тем, что органические удобрения обеспечили необходимую компенсацию гумуса при существовавшем низком уровне урожайности.
Второй период продолжался следующие 15 лет, примерно с 1965 по 1980 годы. В этот период произошло существенное снижения содержания гумуса в слое 0-20 см в черноземе на ГСУ (на 2,1%) и небольшое его убывание (0,7%) в таком же слое чернозема на производственной пашне. Такое различие в темпах дегумификации можно объяснить высоким уровнем интенсификации при неполной компенсации потерь гумуса, вследствие недостаточной насыщенности органическими удобрениями (4-5 т/га, при расчетной - 8-10 т/га). Этот период отличался наиболее высокой урожайность яровой пшеницы на госсортоучастке, которая в конце периода достигла максимальных уровней для второй половины ХХ столетия. На производственных посевах урожайность пшеницы возросла в значительно меньшей степени, и её уровень достиг самых существенных различий с урожайностью на ГСУ (1,5-2,0 ц/га).
Климат второй половины 20 столетия в Зауралье можно рассматривать как умеренно-засушливый (ГТК за теплый период = 1,1). Годы с таким увлажнением составили 34% всего периода. На втором месте были засушливые и влажные годы (по 17%). Сухие (ГТК менее 0,6) и избыточно влажные годы (ГТК более 1,5) составили по 9,5%. Во все годы урожайность яровой пшеницы на ГСУ была значительно выше, чем на производственных посевах, но различалась в зависимости от степени увлажнения. Наиболее высоким это превышение наблюдалось в благоприятные по влажности годы (ГТК = 0,8-1,4) и составляло от 42,2% в засушливые до 47,2% во влажные годы. Менее значительное различие в урожайности на ГСУ и производственных полях, была в сухие и переувлажненные годы, составляя соответственно 33,7 и 35,8%. Приведенные данные позволяют сделать выводы, что интенсивное использование земли лучше проявляется в условиях благоприятного гидротермического режима [7].
Важным изменением гумусного состояния явилось перераспределение гумуса в почвенном слое, особенно выраженное в черноземах на ГСУ. В результате систематического применения органических удобрений и глубокой основной обработки почвы образовался мощный однородный пахотный слой мощностью 30 и более см, который, до настоящего времени, является главным условием более высокой продуктивности этих почв [8].
Полученные данные позволяют разделить этот процесс на три этапа (рисунок). Первый этап продолжался с момен-
1 - черноземы на ГСУ 2- черноземы ООО «Агрофирма Дол»
Рисунок - Урожайность пшеницы при разных условиях интенсификации (1938-2002 гг.)
С середины 80 годов до настоящего времени (третий период) происходило постепенное снижение количества во всех изучаемых вариантах. При этом с начала 90-х годов наметилось устойчивое снижение уровня урожайности всех культур, как на производственных посевах, так и на полях ГСУ
Выводы. Обобщение многолетних данных мониторинга влияние способа использования земли и уровня интенсификации земледелия на урожайность главной в лесостепном Зауралье культуры яровой пшеницы и свойствах выщелоченных черноземов позволяют сделать следующие выводы:
1. Более высокая интенсификация земледелия на полях госсортоучастков, заключающаяся в высокой технологической дисциплине, внедрение высокоурожайных сортов яровой пшеницы, при зернопаропропашном способе использования земли, на фоне систематического применения удобрений позволяет существенно увеличить производительность выщелоченных черноземов в течение всей второй половины прошедшего столетия. Урожайность яровой пшеницы в любых погодных условиях на ГСУ в 1,5-2,5 раза превышала ее урожайность на аналогичных по генезису черноземах производственной пашни.
2. Под влиянием систематического применения удобрений на фоне высокой культуры земледелия на полях Белозерского госсортоучастка пахотные почвы в значительной степени сохранили естественное и приобрели более высокий уровень эффективного плодородия, что, до настоящего времени, дает возможность получения высоких урожаев всех культур.
3. Полученные данные позволяют сделать заключение, что ведущее значение для повышения производительности пахотных земель в Зауралье, прежде всего, требуется увеличение степени интенсификации за счет совершенствования всех элементов существующей системы земледелия, при обязательном условии высокой технологической дисциплины. Только при этом условии целесообразно совершенствование способа использования земли, увеличение объема средств химизации, введение интенсивных сортов и прочие.
Список литературы
1. Иванюшин Е.А., Плотников А.М., Созинов А.В., Яковлев В.А. Эволюция выщелоченных черноземов Зауралья и мероприятия по регулированию их плодородия и повышению продуктивности полевых культур. ГУП «Куртамышская типография», 2006. 229 с.
2. Иванюшин Е.А. Мониторинг почвенного плодородия Курганской области // «Научные основы развития АПК»: материалы XIX Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием (16 мая - 03 июня 2017 г). Томск-Новосибирск: ИЦ Золотой колос, 2017. С. 201-204
3. Кирюшин В.И. Концепция оптимизации режима органического вещества почв в агроландшафтах / В.И. Кирюшин и др. М.: Изд-во МСХА, 1993. 99 с.
4. Егоров В.П., Кривонос Л.А., Иванюшин Е.А. Влияние вида использования на гумусовое состояние сельскохозяйственных земель // Проблемы АПК в условиях перехода на устойчивое развитие региона: материалы Всероссийской научно-практической конференции. Курган, 2000. С. 22-25
5. Иванюшин Е.А. Влияние различных уровней сельскохозяйственного использования земли на урожайность зерновых культур и плодородие выщелоченных черноземов лесостепи Зауралья: дис. ... канд. с.-х. наук. Кург. гос. сельскохоз. академия, Курган, 2003. 159 с.
6. Коротаев Н.Я. К познанию почв лесостепи Зауралья // Научные труды. - Пермкий СХИ, 1957. Т. 15. - С. 28.
7. Иванюшин Е.А. Влияние погодных условий на урожайность полевых культур при разном уровне интенсификации // Научные результаты - агропромышленному производству: материалы международной научно-практической конференции. Курган: Изд-во Курганской ГСХА, 2004. - С. 334-337.
8. Плотников А.М., Иванюшин Е.А. Запасы гумуса и азота в чернозёмах Зауралья. // Вестник Алтайского ГАУ, 2010. - Барнаул. № 9 (71). С. 37-40.
9 Иванюшин Е.А. Плодородие и гумусовое состояние черноземов Целинного района Курганской области // Научные основы развития АПК: материалы XX Всероссийской (национальной) научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием (31 мая - 09 июня 2018 г.). Томск-Новосибирск: ИЦ Золотой колос, 2018. С. 202-205
10 Иванюшин Е.А. Плодородие черноземов Далма-товского ГСУ Курганской области // Научные основы развития АПК: материалы XX Всероссийской (национальной) научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием (31 мая - 09 июня 2018 г). Томск-Новосибирск: ИЦ Золотой Колос, 2018. С. 205-209.
11 Яковлев В.А., Иванюшин Е.А. Цинк в почвах Зауралья. Вестник Курганской ГСХА. Курган. 2013. № 2 (6). С. 39-41.
12 Якимов С.А., Комиссарова И.В., Мирошничен-
ко Н.В. Динамика плодородия обыкновенных черноземов За-уралья // Пути реализации федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства на 20172025 годы: материалы международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию Кур-ганской области. - Курган: Изд-во Курганская ГСХА. 2018. С. 999-1002.
List of references
1 Ivaniushin E.A., Plotnikov A.M., Sozinov A.V., Yakovlev V.A. Evolution of Zauralye leached chernozemic soil and measures to regulate their fertility and increase the productivity of field crops. State Unitary Enterprise "Kurtamyshskaya printing house", 2006. 229 p.
2 Ivaniushin E.A. Monitoring of Soil Fertility in the Kurgan Region // "Scientific Basis of the Agroindustrial Complex Development": materials of the 19th All-Russian Scientific and Practical Conference of Students, Postgraduates and Young Scientists with International Participation (May 16 - June 3, 2017). Tomsk-Novosibirsk: Golden Spike Information Center, 2017 , Pp. 201-204.
3 Kiryushin V.I. The optimization concept of the soil organic material regime in agro-landscapes / V.I. Kiryushin and colleagues. Moscow: MAA Publishing House, 1993. 99 p.
4 Egorov V.P., Krivonos L.A., Ivaniushin E.A. Influence of the use type on the humus state of agricultural lands // Problems of the agro industrial complex in conditions of the transition to sustainable development of the region: materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference. Kurgan, 2000. Pp. 22-25.
5 Ivaniushin E.A. Different levels influence of agricultural land use on the cereal yield and fertility of leached chernozemic soil of Zauralye forest-steppe zone: dis. ... Master of Agriculture Kurgan State agricultural Academy, Kurgan, 2003. 159 p.
6 Korotaev N.Ya. To knowledge of soils of Zauralye forest-steppe zone // Scientific works,1957. Perm SAI. V. 15. - Р 28.
7 Ivaniushin E.A. Influence of weather conditions on productivity of field crops at a different level of intensification // Scientific results to agro industrial production: materials of the international scientific and practical conference. KSAA, 2004. Pp. 334-337.
8 Plotnikov A.M., Ivaniushin E.A. Reserves of humus and nitrogen in Zauralye chernozemic soil // Vestnik of the Altai State University, 2010. Barnaul. № 9 (71). Pp. 37-40.
9 Ivanyushin E. A. Fertility and humus state of chernozems of the virgin Region of the Kur-Gan region // Scientific bases of development of agroindustrial complex: materials of the XX all-Russian (national) scientific-practical conference of students, postgraduates and young scientists with international participation (may 31 - June 09, 2018). Tomsk-Novosibirsk: IC Zolotoy Kolos, 2018. Pp. 202-205
10 Ivanyushin E. A. Fertility of chernozems of Dalmatian GSU of Kurgan region // Scientific bases of development of agrarian and industrial complex: materials of the XX all-Russian (national) scientific and practical conference of students, postgraduates and young scientists with the international participation (may 31 - June 09, 2018). Tomsk-Novosibirsk: IC Zolotoy Kolos, 2018. Pp. 205-209.
11 Yakovlev V.A., Ivanishin E.A. Zinc in the soils of the Urals // Vestnik Kurganckoj GSHA. Kurgan. 2013. No. 2 (6). Pp. 39-41.
12 Yakimov S. A., Komissarova I.V., Miroshnichenko N.V. In. Dynamics of fertility of ordinary black soils of the TRANSUrals // Ways of implementation of the Federal scientific and technical program of agricultural development for 20172025: proceedings of the international scientific and practical conference dedicated to the 75th anniversary of the Kurgan region. - Kurgan: publishing house of Kurgan state agricultural Academy. 2018. Pp. 999-1002.
