Эффективные севообороты и структуры посевов в них при орошении

Размещено на http://www.allbest.ru/

Эффективные севообороты и структуры посевов в них при орошении

д. с.-х. н. Шевченко П.Д.

к. с.-х. н. Дробилко А.Д.

Аннотация

В статье представлены восьмилетние данные исследований чередования культур новых шестипольных севооборотов и энергосберегающие приемы их возделывания. Выявлены более продуктивные травяно-зернопропашной севооборот и энергосберегающие приемы основной обработки почвы, нормы удобрений и режим орошения, увеличивающие продуктивность пашни, сохраняющие плодородие и биоразнообразие орошаемых агроландшафтов.

Ключевые слова: севообороты, структура посевов, режим орошения, нормы удобрений, продуктивность, экономическая эффективность

Annotation

Eight-year research data of crop rotation of new six-field crop rotations and energy-saving methods of their cultivation are presented in the article. More productive grass- grain ploughing crop rotation and energy-saving means of main soil cultivation, rates of fertilizers and regime of irrigation, increasing productivity of agricultural lands, keeping fertility and biodiversity of irrigated agro landscapes were revealed.

Key words: crop rotations, crops structures, irrigation regime, rates of fertilizers, productivity, economical effectiveness.

В период капитализации АПК России сельхозпроизводители нарушили чередование культур в орошаемых севооборотах введением в них растений, продукция которых пользуется спросом на сельхозрынке (подсолнечник, озимая пшеница, лен, горчица и др.). Поэтому в ГНУ ДЗНИИСХ в 1999 г. был заложен стационар по изучению новых шестипольных орошаемых севооборотов с таким чередованием культур: севооборот 1 - ячмень + люцерна - люцерна на корм и семена - озимая пшеница - картофель - подсолнечник; севооборот 2 - горох на зерно - озимая пшеница + пожнивная смесь - кукуруза на силос - соя - кукуруза на зерно - подсолнечник.

Целью исследований было изучение и внедрение в производство новых схем чередования культур, эффективных приемов их возделывания (основная обработка почвы, нормы удобрений и режимы орошения), увеличивающих продуктивность севооборотов и культур, возделываемых в них.

В процессе изучения (1999-2007 гг.) были выполнены такие основные задачи: чередование культур, приемы возделывания и их влияние на физико-химические свойства почвы, влажность почвы, водопотребление культур, коэффициенты их водопотребления, химический состав слоя почвы 0-20 см, рост, развитие, урожайность, продуктивность и экономическая эффективность культур и севооборотов при орошении.

Стационарный опытный орошаемый участок пашни площадью 12 га размещен на надпойменной террасе р. Сал, ОНО ОПХ «Семикаракорское» Ростовской области. Почва - чернозем обыкновенный, в слое 0-30 см содержит: гумуса - 3,17-3,23 %, NNО₃ - 5-11 мг, Р₂О₅ - 3,3-5,5 мг, К₂О - 44-48 мг на 100 г почвы. Климат территории - резко континентальный, засушливый. Годовая сумма температур - 3200-3400 ⁰С, среднемноголетняя температура воздуха составляет +9,5⁰С, зимой - (-) 6…(-)8, летом - (+)22…(+)24 ⁰С, в июне - июле достигает +38… +40⁰С, безморозный период - 170-210 дней.

Среднемноголетний показатель осадков за год - 430 мм, однако в 1999, 2001, 2004-2005 гг. их выпало более 560 мм, а в 2000, 2006 гг. - менее 400 мм, в 2007 г. - не более 130 мм в год. Таким образом, из восьми лет влажных было четыре года, средних по увлажнению - один год, засушливых - три года. шестипольный севооборот культура возделывание

Метод исследований - лабораторно-полевой по Б. Доспехову, А. Горянскому, А. Костякову, А. Ничипировичу и др., при выполнении необходимых сопутствующих наблюдений, анализов, расчетов.

Объекты исследований севооборотов: 12 культур основного и одна - промежуточного посевов. По каждой из них изучены такие приемы возделывания: основная обработка почвы (4 приема) - отвальная, безотвальная вспашки (на 18-20 и 25-27 см), плоскорезная и комбинированная поверхностная на 14-16 см; два фона питания (с внесением NРК и без них), три режима орошения - 60-70 % НВ, 70-80 и 80-90 % НВ. Другие приемы возделывания (предпосевная обработка, уходные работы, уборка и др.) были одинаковы для всех культур. Средние годовые нормы минеральных удобрений: для культур севооборота 1 - N_37,5Р_37,5К_37,5, севооборота 2 - N₅₅Р₄₆К₅₆ кг/га д. в.

В исследованиях 2000-2007 гг. установлены лучшие показатели микробиологической активности почвы в посевах долговегетирующих культур: в севообороте 1 - в посадках картофеля (68,7 %), подсолнечника (79,5 %), менее активно - в посевах озимой пшеницы (51,7 %), люцерны 3-го года жизни (48 %), 2-го года жизни (37 %) и ячменя (39,5 %); в севообороте 2 - кукурузы на зерно (84,5 %), подсолнечника (79,5 %), сои (67 %), кукурузы на силос и гороха (54 и 52 %), озимой пшеницы (41 %). Все эти показатели получены в вариантах отвальной и безотвальной вспашек, фона NРК и 70-80 % НВ.

По показателям динамики влажности почвы (весной), после посева каждой культуры и перед уборкой их урожая определены коэффициенты водопотребления, а по ним установлены влагосберегающие приемы обработки почвы: для ячменя, люцерны, гороха, кукурузы на зерно и картофеля - отвальная вспашка на 18-20 и 25-27 см; озимой пшеницы - безотвальная и плоскорезная; кукурузы на силос, сои и подсолнечника - глубокая безотвальная вспашка.

Химический состав слоя почвы 0-20 см в севооборотах по годам изменялся: в начале закладки стационара содержание гумуса было 3,17- 3,23 %, через 7 лет стало 3,37-3,26 %, увеличение его содержания произошло за счет насыщения структуры посевов поздними, высокоурожайными новыми сортами гороха, сои, люцерны, озимой пшеницы, кукурузы и др., оставляющих большую массу органических остатков (стерня, опавшие листья и стебли культур, падалица, сидераты и корни (таблица 1).

Расчет баланса NРК в севооборотах показал положительное значение по всем показателям севооборота 1 и отрицательный баланс по NNO₃ и Р₂О₅ севооборота 2. Поэтому во второй ротации культур этого севооборота планируется увеличить норму внесения азота и фосфора под мятликовые культуры. На основании полученных данных сделан вывод о том, что чередование культур травяно-зернопропашного севооборота и приемы их возделывания сохранили и несколько увеличили плодородие обыкновенного чернозема.

Таблица 1. Химический состав слоя почвы 0-20 см в полях севооборотов на фоне NРК, 70-80 % НВ, варианта отвальной вспашки, по годам

Чередование культур изучаемых севооборотов и примененные приемы их возделывания влияли на их рост, развитие, урожайность и продуктивность. Например, более высокие показатели полевой всхожести семян культур севооборота 1 отмечены: ячменя - на вариантах отвальной, плоскорезной и комбинированной обработок (84-87 %), люцерны (39-42 %) - на тех же обработках, озимой пшеницы (85 %) - на плоскорезной обработке, картофеля и подсолнечника (96-100 %) - на всех обработках фона NРК; севооборота 2: гороха, сои, озимой пшеницы (по 91-96 %) - на всех обработках; кукурузы на силос (74-75 %) - на плоскорезной и комбинированной; кукурузы на зерно и подсолнечник (91-96 %) - на тех же обработках фона NРК и 70-80 % НВ. Показатели выживаемости растений составляли: в севообороте 1 - ячменя (94-98 %) - на безотвальной и плоскорезной обработке; люцерны (37 %) - на безотвальной; озимой пшеницы (75-76 %); картофеля (99 %); подсолнечника (90-93 %) - на всех обработках; севооборота 2: гороха (98 %), озимой пшеницы (61-59 %), сои (95-97 %), кукурузы на зерно (95-96 %), подсолнечника (91-93 %) - на отвальной вспашке и плоскорезной обработке.

В зависимости от выживаемости растений их густота к периоду уборки несколько снижалась и составляла: в севообороте 1 (шт./м²) - ячменя (до 275-280), люцерны в год подпокровного посева (154-163), люцерны 3-го года жизни (53), озимой пшеницы (326-341), картофеля (7 -8), подсолнечника (6-7) - на отвальной и безотвальной вспашках фона NРК и 70-80 % НВ режима орошения; в севообороте 2 - гороха (130), сои (21) - на отвальной вспашке; озимой пшеницы (270-280), кукурузы на зерно (6-7), на силос (10-12), подсолнечника (6-8) - на всех обработках.

Возделываемые в севооборотах культуры увеличивали линейный прирост на фоне NРК и 70-80 % НВ режима орошения. В период максимального роста (фазы цветения) превышение высоты растений удобренных посевов над неудобренными составляло (см): ячменя ярового на 3-8, люцерны - 1-3, озимой пшеницы - до 6, кукурузы на силос - 16- 29, гороха - 6-8, сои - 8-11, подсолнечника - 54-61 (на отвальной, безотвальной вспашках и плоскорезной обработке).

Продуктивность изучаемых культур во многом зависела от площади листовой поверхности, которую определяли в фазу цветения растений. Увеличение площади листьев на фоне NРК и 70-80 % НВ усиливало фотосинтез, а значит - увеличивало урожайность культур (Ничипирович А.А., 1966) (таблица 2).

Таблица 2. Площадь листовой поверхности растений культур севооборотов на фоне NРК, 70-80 % НВ по отвальной вспашке, в среднем за три года

В 2007 году завершена первая ротация культур изучаемых севооборотов и энергосберегающих приемов их возделывания. В связи с этим ниже приводим показатели их урожайности в зависимости от удобрений и без них, двух режимов орошения и отвальной вспашки, так как урожайность почти всех культур на вариантах плоскорезной и комбинированной обработок была существенно ниже, чем на отвальной и безотвальной вспашках (таблица 3).

Минимализация режима орошения до 60-70 % НВ на фоне NРК снижала урожай всех культур севооборота 1 от 6 до 14 %, тогда как удобрения на фоне оптимального режима орошения (70-80 % НВ) увеличивали ее в обоих севооборотах: от 15 до 32 %, а сои - до 37,5 %.

Таблица 3. Урожайность культур севооборотов в зависимости от удобрений и режимов орошения на фоне отвальной вспашки каждой культуры, в среднем за три года

В условиях капитализации сельхозпроизводства эффективность новых севооборотов и культур, возделываемых в них, зависит от стоимости и качества продукции. За последние годы (2006-2007) цены на сельскохозяйственную продукцию несколько увеличились. В условиях Ростовской области они составили (тыс. руб./т): зерно ячменя и кукурузы - 5,0; озимой пшеницы, гороха, сои - 6,0; сено люцерны - 1,5; семена люцерны - 120; сено однолетних трав - 1,0; зеленой массы кукурузы - 0,4; семена подсолнечника - 6,0. С помощью пересчета по таким ценам стоимости продукции, произведенной в опытах, перевода урожая культур в кормовые единицы, а их - в энергию получены показатели экономической и энергетической эффективности севооборотов и культур, возделываемых в них (таблица 4).

По показателям продуктивности (ц/га к. ед.) севооборот 1 превышал севооборот 2 на фоне NРК - на 21,9 %, без удобрений - 26,3 %; по выходу с гектара ГДж - соответственно на 34,6-30,3 %, по чистому доходу - на 61,1-59,8 %. Внедрение изученных севооборотов в ОНО ОПХ «Семикаракорское» способствовало увеличению урожайности полевых культур: озимой пшеницы на площади более 500 га - с 2,1 т/га (в 1967- 1970 гг.) до 4,2-5,4 т/га (в 2004-2007 гг.), гороха - до 1,9-2,7 т/га, зерна ячменя - с 1,7 до 3,0-3,1, картофеля - с 6,0-8,0 до 22,0-25,0, зерна кукурузы - с 3,5 до 5,0-6,5 т/га.

В технологии возделывания полевых культур ОНО ОПХ «Семикаракорское» применены энергосберегающие приемы основной обработки почвы: поверхностная, безотвальная и плоскорезная - под озимую пшеницу, кукурузу, горох, сою, подсолнечник; отвальная углубленная - под картофель, сою и кукурузу на зерно. Под все названные культуры сельхозпроизводители хозяйства вносят минеральные удобрения, проводят регулярные поливы, обрабатывают посевы ядохимикатами.

Таблица 4. Продуктивность, экономическая и энергетическая эффективность культур севооборотов на варианте отвальной вспашки, фона NРК и 70-80 % НВ режима орошения, за 2000-2007 гг.

Таким образом, изучение, производственная проверка и внедрение новых севооборотов в ОНО ОПХ « Семикаракорское» позволяют рекомендовать пригородным хозяйствам Ростовской области и соседним степным регионам внедрять орошаемые шестипольные травяно-зернопропашные севообороты с люцерной, зерновыми культурами, картофелем (или овощами), подсолнечником основного и смесями культур пожнивного посева, которые при внесении минеральных удобрений (N₄₀Р₄₀К₅₀), применении поливов для поддержания влажности почвы 70- 80 % НВ увеличивают урожайность зерна до 5-6 т/га, а кукурузы - до 9,0 т/га, продуктивность пашни - до 76 ц/га к. ед., чистый доход - до 41 тыс. руб./га. В хозяйствах зерно-животноводческого направления развития эффективно внедрять зернопропашной севооборот с зернобобовыми и зерновыми культурами (до 50-60 %), кормовыми - до 16, масличными - до 17 %.

Список литературы

1. Валешний И.К. Структура посевов и севообороты // Основы технологии орошаемых культур: Сборник. - Ставрополь, 1971.

2. Горянский М.М. Методика полевого опыта на орошаемых землях. - Киев, 1970.

3. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Сельхозгиз, 1985. - 424 с.

4. Маслов, А.Н. Эффективность энергосберегающих обработок почв в орошаемых севооборотах / А.Н. Маслов, П.Д. Шевченко // Сбор. науч. тр. ВНИИОЗ, 1994.

5. Костяков А.Н. Основы мелиорации. - М.: Сельхозгиз, 1957. - 750 с.

6. Ничипирович А.А. О путях повышения продуктивности фотосинтеза растений в посевах // Фотосинтез и вопросы повышения продуктивности растений: Сборник. - М.: АН СССР, 1963.

7. Шапошникова И.М. Нормы и сроки внесения минеральных удобрений // Система ведения АПК Ростовской области: Сборник. Россельхозиздат, 2000.

Размещено на Allbest.ru