close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

562

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
<А~Зъ9к>
На правах рукописи
РОМАНОВ
Василий Николаевич
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ АДАПТИВНЫХ
СЕВООБОРОТОВ В КРАСНОЯРСКОМ
ЮЖНО-ЛЕСОСТЕПНОМ АГРОЛАНДШАФТНОМ РАЙОНЕ
Специальность: 06. 01.01- общее земледелие
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора сельскохозяйственных наук
Новосибирск 2004
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа выполнена в Красноярском научно-исследовательском институте
сельского хозяйства (КНИИСХ) в 1977-2002 гг.
Научный консультант:
доктор сельскохозяйственных наук Едимеичев Юрий Федорович
Официальные оппоненты:
академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Власенко Анатолий Николаевич,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Черепанов Михаил Евдокимович,
доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Вольное Виктор Васильевич
Ведущая организация: Иркутский НИИ сельского хозяйства
Защита диссертации состоится 7 марта 2004 года в 10 часов
на заседании диссертационного совета Д 220.048.02 при Новосибирском
государственном аграрном университете поадресу:630039, г. Новосибипск, 3
ул. Добролюбова, 160, тел. (3832)-67-05-10; факс (3832)-67-32-14.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского
государственного аграрного университета.
Автореферат разослан 3
Ученый секретарь
диссертационного совета
^-zs£&:&£^^£-'
февраля 2004 г.
П.С. Широких
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. В XXI веке уровень развития земледелия будет зависеть
не только от складывающихся условий и факторов внешней среды, но и от вне­
дрения наукоемких, ресурсе-, энергосберегающих технологий возделывания
сельскохозяйственных культур, возможностей их моделирования и прогнози­
рования, уровня интенсификации, конкуренции товаропроизводителей на внут­
реннем и внешнем рынке.
Последнее обстоятельство потребует использовать технологии, которые
обеспечат рост производства зерна и продуктивность кормопроизводства в 1,52,0 раза и полнее обусловят окупаемость продукции. Передел земли в виде пае­
вой доли привел к нарушению систем севооборотов, снижению биологического
разнообразия возделываемых культур, в конечном итоге это сказывается на ус­
тойчивости земледелия и рентабельности агропроизводства.
Одной из важнейших задач в земледелии является сохранение и воспроиз­
водство плодородия почв при необходимости повышения продуктивности рас­
тений за счет усиления адаптивности сельскохозяйственных культур, рацио­
нального использования пашни и посевных площадей, сенокосов и пастбищ.
Цель работы. Научно обосновать современные принципы построения
адаптивных севооборотов. На основе регулирования антропогенных факторов и
учета воздействия природных условий предложить производству агротехнологии, обеспечивающие получение гарантированных урожаев сельскохозяйствен­
ных культур, сохранение и воспроизводство плодородия почв при снижении
себестоимости продукции.
Задачи исследований:
-провести оценку влияния различных севооборотов на продуктивность
яровых зерновых;
-изучить взаимосвязи: «почва - погодные условия - урожай»;
-дать оценку влияния предшественников, систем и приемов обработки
почвы на основные показатели плодородия;
-разработать схему прогнозирования уровня урожайности пшеницы и яч­
меня;
-обосновать технологическую модель регулирования процесса выращи­
вания зерновых культур.
Научная новизна. Впервые с помощью современных методов исследова­
ний дана комплексная оценка ранее разработанных и современных систем се­
вооборотов. Изучена агроэкологическая роль различных предшественников в
формировании урожайности зерновых культур, обоснованы приемы повыше­
ния влагообеспеченности и улучшения азотного питания. Для условий южной
лесостепи Средней Сибири доказана необходимость корректировки структуры
посевов, схем севооборотов и технологий выращивания культур на основании
выявленных прогностических связей урожайности пшеницы, ячменя и овса с
показателями осеннего содержания доступной влаги и нитратного азота в поч­
ве. Установлена зависимость урожайности культур от обеспеченности доешь.
;
,
Г
UHtoWC**
-.
\
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ной влагой, нитратным азотом и осадками вегетационного периода, рассчита­
ны корреляционные связи.
Положения, выносимые на защиту:
- формирование систем севооборотов основывается на учете содержания
в почве доступной влаги и нитратов в осенний период;
- агротехнические приемы выращивания культур, направленные на по­
вышение продуктивности агроценозов и сохранение плодородия почв, опреде­
ляются исходными запасами элементов плодородия в уборку предшественника
и погодными условиями весны;
- принцип прогнозирования уровня урожайности и технологическая мо­
дель управления производством зерна в условиях Красноярского южно­
лесостепного агроландшафтного района основаны на содержании доступной
влаги в уборку предшественника.
Практическая значимость. Определены наиболее эффективные экологи­
чески безопасные схемы севооборотов, положительно влияющие на сохранение
и воспроизводство почвенного плодородия, способствующие повышению эф­
фективности использования природных ресурсов в южной лесостепи Средней
Сибири. Предложены технологические приемы, позволяющие на 7-10% повы­
сить влажность метрового слоя почвы. Технологическая модель, разработанная
на основе показателей осеннего содержания влаги и нитратов, позволяет с точ­
ностью 80-85% гарантировать повышение урожайности зерновых на 0,5 т/га и
снизить затраты на 12%.
Апробация работы. Основные результаты, выводы и предложения обсуж­
дались на заседаниях ученого совета Красноярского НИИСХ в 1978-2002 гг.;
Алтайского НИИЗиС в 1981-1984 гг.; Омского СХИ в 1987 г.; рассматривались
секцией земледелия при Красноярском краевом управлении сельского хозяйст­
ва; докладывались на научно-техническом совете МСХ РСФСР в 1980 г.; на
всероссийском научно-теоретическом совещании по проблеме «Развитие теоре­
тических экспериментальных комплексных исследований по борьбе с засухой»
(Ставрополь, 1980 г.), на НТС Президиума СО ВАСХНИЛ (1982 г.); на всесо­
юзной научно-теоретической конференции (Новочеркасск, 1983 г.); на всесо­
юзном научно-техническом совещании (Курск, 1986 г.); на НТС Президиума
СО РАСХН (Новосибирск, 1994,1997,1999 гг.); на научной конференции объе­
диненного научного совета по земледелию СО РАСХН (Омск, СибНИИСХоз,
1998 г.); на международной научно-практической конференции «Проблемы
стабилизации и развития сельскохозяйственного производства Сибири, Монго­
лии и Казахстана в XXI веке» (Новосибирск, 1999 г).
Личный вклад автора. Автор диссертации является руководителем и от­
ветственным исполнителем тематики исследований. В составе лаборатории об­
работки и защиты почв от эрозии, а с 1987 г., являясь заведующим лаборатори­
ей севооборотов, принимал непосредственное участие в разработке программы
исследований, закладке и проведении полевых опытов, ведении сопутствую­
щих наблюдений, обработке, полученных результатов, написании и защите от­
четов.
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на
245 страницах машинописного текста, содержит 47 таблиц, 6 рисунков, 36 при­
ложений. Список литературы включает 350 источников, в т.ч. 15 на иностран­
ных языках.
Условия, объекты и методы исследований. Исследования проведены на
черноземах южной лесостепи Средней Сибири на базе ОПХ «Минино» Красно­
ярского края. В опытах использованы сорта сельскохозяйственных культур
высших репродукций, занесенные в Госреестр по РФ. В основу экспериментов
положен поиск взаимосвязей в системе «почва-погода-растение-севооборот», с
использованием методов почвенной диагностики, сплошного учета урожая и
математического анализа.
С 1977 по 1986 г. исследования проводились на базе зернопаропропашного
севооборота: пар - пшеница - пшеница - кукуруза - пшеница - ячмень. Изучали
6 вариантов основной обработки почвы на двух уровнях удобренности. Пер­
вый уровень - навоз 20 т/га и (NPK)40; второй уровень - навоз 40 т/га и (NPKV
Влагонакопление изучали в опытах с 3- и 2-строчными кулисами из гор­
чицы и подсолнечника - в паровых полях и в посевах. Кулисы из растений ку­
курузы оставляли при уборке зеленой массы. Расстояние между кулисами -14,4
метра. Изучение снегонакопления проводили также на фоне обычной и высо­
кой (30 см) стерни, оставляемой при уборке зерновых комбайном на высоком
срезе. Высокий срез осуществлялся через два прохода комбайна при обычной
высоте жатки. Была изучена возможность повышения влажности почвы за счет
снега, накопленного высокой стерней, оставляемой комбайном с очесывающим
устройством.
Проведена оценка черного и раннего паров, с обработкой почвы на глуби­
ну 22 и 27 см. С 1982 г. схема опыта была расширена за счет включения вари­
антов плоскорезной обработки почвы в пару и после других предшественников.
В пару, наряду с отвальной, изучили плоскорезные обработки на глубину 14, 22
и 27 см. Расстояние между кулисами уменьшили до 7,2 м.
С 1987 по 1995 г. в многофакторном стационарном опыте изучали различ­
ные схемы севооборотов. Культуры выращивались на фоне дифференцирован­
ного применения минеральных удобрений и внесения в качестве органического
удобрения навоза в чистом раннем пару и под кукурузу, а измельченной при
уборке урожая соломы под другие культуры. В опыте проводили безотвальную
обработку почвы на глубину 20-22 см.
Схемы севооборотов:
1. Горохо-овсяная смесь - пшеница - ячмень.
2. Пар - пшеница - кукуруза + соя (на силос) - пшеница - ячмень.
3. Пар - картофель - пшеница - ячмень.
4. Пар - озимая рожь - пшеница - ячмень.
5. Пар - пшеница +донник - донник (сено) - пшеница - ячмень.
6. Пар - пшеница - эспарцет (беспокровный посев) - эспарцет (на сено) - пше­
ница-ячмень.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
С 1996 по 2002 г. проводили исследования на неудобренном и удобренном
фонах в следующих севооборотах:
1. Ранний пар - пшеница - овес - ячмень.
2. Сидеральный пар - пшеница - пшеница - донник (беспокровный посев).
3. Ранний пар - озимая рожь - пшеница + донник - донник (отава).
4. Ранний пар - пшеница + донник - занятый пар - пшеница - ячмень.
5. Ранний пар - пшеница + люцерна - люцерна 1 г.п. - люцерна 2 г.п. - пшени­
ца - овес.
Пшеница, ячмень, овес и люцерна изучались также при бессменном выра­
щивании. Одновременно изучался вариант бессменного пара.
В качестве органических удобрений вносили солому зерновых культур,
измельченную при уборке. Фосфорные удобрения применяли под пшеницу по­
сле пара, в дозе 30 кг д.в. на 1 га. Под культуры по непаровым предшественни­
кам вносили азотно-фосфорные удобрения в дозе 30 кг д.в. на 1 га.
Разработка модели регулирования процесса выращивания пшеницы и яч­
меня в условиях равнинного агроландшафта южной лесостепи Средней Сибири
проведена методом математической статистики.
Сопутствующие наблюдения и анализы. В соответствии с программой
исследований были проведены следующие сопутствующие наблюдения:
- влажность почвы определяли через 10 см в метровом слое термостатновесовым методом: перед уходом в зиму, после посева, в фазу колошения пше­
ницы и перед уборкой урожая;
- содержание нитратного азота в слое 0-20 и 20-40 см - ион-селективным элек­
тродом. Подвижный фосфор и обменный калий - методом Мачигина, одновре­
менно в сроки определения влаги;
- засоренность полей и посевов - по методике Госсортсети, перед каждой об­
работкой парового поля, в кущение и перед уборкой урожая;
- структура урожая и качество продукции - по методике Госсортсети.
В опытах были использованы районированные сорта: яровой пшеницы Скала, Красноярская 83, Тулунская 12; ячменя - Винер, Кедр, Агул, Краснояр­
ский 80; овса - Сельма, Саян; озимой ржи - Мининская; гороха - Солянский;
донника белого - Медет, желтого - Рыбинский; кукурузы - гибрид Коллектив­
ный 101 ТВ; эспарцета песчаного - СибНИИК-30 и сои - СибНИИК-315; карто­
феля - Колпашевский.
Фенологические наблюдения за посевами проводили по методике Госко­
миссии по сортоиспытанию. Определение густоты стояния растений осуществ­
ляли по всходам и перед уборкой. Анализ структуры урожая проводили в лабо­
раторных условиях. Учет урожая - сплошной, с приведением к 100% чистоте и
стандартной влажности.
Математическую обработку результатов сопутствующих наблюдений про­
водили статистическими методами (Доспехов, 1965), SNEDEKOR, а также с
помощью корреляционно-регрессионного анализа с использованием метода
наименьших квадратов.
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Погодные условия. В работе анализируются данные агрометеорологиче­
ской станции г. Красноярска, находящейся в 5 км, и ГМС с. Емельяново, рас­
положенной в 7 км от опытного участка (1977-1982 гг.).
С 1982 г. используются показатели данных метеопоста «Минино», распо­
ложенного на расстоянии 1-3 км от опытных участков.
За 25-летний период проведения исследований по обеспеченности расте­
ний влагой годы разделились на три группы:
-6 лет засушливых-1978, 1980, 1981, 1997, 1999,2000 гг.;
- 6 лет с благоприятным для зерновых культур распределением осадков - 1982,
1983, 1985, 1988,1996, 2002 гг.;
- 13 лет с типичной для зоны южной лесостепи весенне-раннелетней засухой 1979, 1984, 1986, 1987,1989-1995, 1998,2001 гг.
Неблагоприятные условия засушливых лет сложились из-за значительного
недобора осадков за май-июнь в сочетании с запаздыванием их поступления до
20 июля. Засуха усугублялась низкой предпосевной влажностью почвы, а оби­
лие дождей в последней декаде июля и в августе вело к образованию у зерно­
вых подгона, что усложняло уборку.
В средние, типичные для зоны годы при обычной сумме осадков за майиюнь существенные осадки начинали выпадать в первой или второй декаде ию­
ля. Острозасушливые периоды при этом не превышали 10-12 дней.
Благоприятные годы характеризовались достаточным количеством осад­
ков в мае, июле или же в июне-июле, что при равномерном их подекадном рас­
пределении создавало условия для формирования относительно высокого уро­
жая колосовых культур.
Общей особенностью погоды является быстрое нарастание температуры
воздуха весной, сопровождаемое частым возвратом холодов и быстрым ее по­
нижением осенью, при небольшом количестве осадков.
Характеристика почв опытных участков. Исследования 1977-1995 гг.
проведены на одном массиве. Ровный участок, с небольшим (до 1°) уклоном
северо-западной экспозиции. Почва - обыкновенный среднемощный, среднегумусный чернозем. Четвертичный покров маломощный, представлен делюви­
альными глинами и лессовидными суглинками.
Удельная масса в слое 0-30 см равна 2,56 г/см3, объемная масса с глубиной
возрастает от 0,93 до 1,25 г/см3 и более. Содержание гумуса в пахотном слое
9,7%, подвижного фосфора и калия (по Мачигину) - соответственно 5,32 и 29,1
мг/100 г почвы, валового азота 0,40% и фосфора 0,24%; рН в слое 0-20 см 7,2, в
слое 20-60 см - 8,1. Влажность устойчивого завядания (ВЗ) метрового слоя
почвы в пределах 147 мм.
Почвообразующими породами заложенного в 1996 г. стационара являются
красные и красно-бурые элювиально-делювиальные тяжелые суглинки. Поч­
венный покров представлен комплексом обыкновенных (доминируют) мало­
мощных и выщелоченных мало- и среднемощных черноземов с явными при­
знаками эродироваиностн: низкое содержание гумуса (4,1%); наличие хряща и
гальки, уплотненность профиля - объемная масса в пахотном горизонте состав7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ляет 1,17 г/см , с глубиной возрастает до 1,40 г/см . Влажность устойчивого завядания растений в пахотном горизонте, по Долгову, составляет 14,0%. Реакция
почвенного раствора в водной вытяжке близка к нейтральной, в солевой - сме­
щена в сторону подкисления до 5,8.
Содержание общего азота 0,170%, P2Os - 0,264%. Обеспеченность подвиж­
ным фосфором и обменным калием находится на среднем уровне (по принятым
в крае градациям).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. РОЛЬ СЕВООБОРОТА В ПОВЫШЕНИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ
АГРОЛАНДШАФТА
1.1. Ресурсы продуктивной влаги н пути их повышения. Основным ис­
точником продуктивной влаги в условиях богарного земледелия Средней Си­
бири являются атмосферные осадки. В среднем за 1977-2002 гг. выпадало 340
мм осадков. Распределение их по средним многолетним показателям такое:
сентябрь-октябрь — 56 мм, за ноябрь-апрель выпадает около 82 мм (24%), а за
май-август -202 мм, или почти 60% годового количества.
Важнейшее значение в накоплении почвой доступной для растений влаги
принадлежит осадкам послеуборочного периода. За сентябрь выпадает до 40
мм. Важная роль в процессе их усвоения принадлежит увлажненности пахот­
ного слоя почвы. При влажности ниже 60% от НВ усваивается до 40%, а при
влажности выше 65% - в почве остается менее 10% выпадающих осадков.
Зимние осадки используются неэффективно. На открытых участках, обра­
ботанных с осени плугом, снежный покров сдувается ветром, поверхность поч­
вы вымораживается и подвергается дефляции. На стерневых фонах снег рас­
пределяется равномерным слоем 10-15 см и препятствует вымораживанию вла­
ги зимой, а стерня, в качестве мульчи, способствует сохранению ее весной.
Высокая скорость таяния снега во второй половине марта, когда за 5 дней
слой уменьшается на 30 см, приводит к быстрому испарению воды, а на участ­
ках с уклоном вызывает поверхностный сток. Поэтому за счет снега запасы
влаги в почве пополняются только на 10-12 мм. Усвоению талых вод препятст­
вует не только глубокое промерзание, но и медленное оттаивание почвы вес­
ной. Наши наблюдения показали, что через 7 дней после схода снега на отваль­
ных фонах почва оттаивает на глубину до 17 см, а на стерневых - до 13 см.
Обусловлено это различием температуры верхних слоев почвы, которые на
глубине 10 см достигают 6°С и выравниваются только к 10 июня.
В большинстве лет (75%) засушливый июнь и первая половина июля на
фоне интенсивных обработок по уходу за паром не способствуют накоплению
осадков. Так, в слое 0-100 см сохраняется всего 4 мм влаги, что составляет 7%
осадков июня-июля. Основное пополнение запасов влаги происходит за счет
более интенсивных дождей второй половины лета и осени. В итоге за 90 дней (с
21.07 по 20.10) почва в пару сохраняет 24-28% от поступивших осадков.
Осадки апреля (8-30 мм) и первой декады мая (около 14 мм), их количест­
во, а также интенсивность выпадения в сочетании с показателями температуры
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
воздуха (от -3 до +11°С) обусловливают степень увлажненности почвы весен­
него периода и определяют срок начала и параметры полевых работ.
Влияние предшественника. В полях после зерновых культур, как правило,
увлажнен верхний полуметровый слой почвы. В горизонте 70-90 см происходит
иссушение почвы до уровня ниже влажности устойчивого завядания. В паровом
поле, и в этом его преимущество, почвенная влага полностью промачивает мет­
ровый слой.
На участке бессменного пара содержание доступной влаги в метровом слое
почвы за шесть лет парования не достигло предельного уровня (159 мм). Толь­
ко на шестой год (2002 г.) когда за май-июль и первую декаду августа выпало
215 мм осадков, при норме 160 мм, уровень доступной влаги повысился до 144
мм. Это позволяет обоснованно применять технологические приемы, способст­
вующие повышению содержания влаги в почве за счет зимних осадков.
В среднем в засушливые годы в пару накапливалось на 10-24 мм влаги
больше, чем после других предшественников, в типичные годы различия со­
ставляют 36 мм и во влажные - 32 мм. Запасы влаги в паровом поле на 8-19 мм
выше, чем после кукурузы (НСР<)5= 12 мм).
Влияние обработки почвы. Уровень поглощения поступающей воды зави­
сит и от приемов основной обработки почвы. Плоскорезная обработка с остав­
лением на поверхности стерни способствует сохранению имеющейся влаги, од­
нако стерня препятствует проникновению в почву небольших (до 5 мм) осад­
ков, которые до середины октября выпадают в основном в виде дождя.
Вспашка ведет к дополнительным потерям влаги, но способствует лучше­
му поглощению небольших осадков. От увлажненности верхнего слоя зависит
глубина основной обработки почвы осенью. Отсутствие влаги в почве вызывает
необходимость проведения мелких рыхлений или перенос основной обработки
на весну. При влажности почвы выше 60% от НВ производится вспашка или
глубокая обработка плоскорезом.
Осенью на участках отвальной зяби увлажненность верхнего слоя состав­
ляет 28% (86% от НВ), что соответствует 60 мм воды, а на участках плоскорез­
ной обработки влаги содержалось около 55 мм. При замерзании даже с высокой
порозностью пахотного слоя (60-70%) водопроницаемость почвы снижается.
Приемы снегонакопления. Установлено, что в условиях южной лесостепи
Средней Сибири оптимальный срок посева кулис из подсолнечника и кукурузы
ограничен 10-20 июня, кулис из горчицы - 10-15 июля. Указанные сроки по­
зволяют растениям сформировать крепкие стебли, устойчивые к ветру после
замерзания.
Между кулисами в течение зимы может накапливаться слой снега до 90
см, в зависимости от высоты кулисы, площади снегосбора, количества твердых
осадков и рельефа местности. Запасы воды в таком количестве снега достигают
138 мм. Стерневые кулисы накапливают до 30 см снега, а стерня, оставшаяся
после работы комбайна с очесывающим устройством, накапливает слой снега
до 60 см, в зависимости от высоты соломины, количества снеговых осадков,
температуры воздуха.
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1.2. Динамика запаса доступной влаги в метровом слое почвы в тече­
ние вегетации растений. Под пшеницей по пару в засушливые годы, независи­
мо от приемов обработки почвы, содержание влаги от посева до колошения
снижается с 80-90 мм до 25-37 мм, но остается выше уровня устойчивого завядания. Растения страдают от воздушной засухи, которая усугубляется продол­
жительным отсутствием осадков (до третьей декады июля). К уборке влажность
почвы вновь возрастает до уровня весенних предпосевных запасов за счет осад­
ков, выпадающих после третьей декады июля, и зависит от количества, интен­
сивности выпадающих дождей (краткосрочные ливневые или затяжные).
В типичные годы запасы доступной влаги к середине вегетации снижаются
нередко до уровня устойчивого завядания растений. Как и в засушливые годы,
происходит подгорание нижних листьев, а почва растрескивается до глубины
20 см. Осадки второй половины лета эффективно используются растениями и
запасы влаги в почве к уборке остаются на низком уровне. Более экономно рас­
ходуется влага на участках, обработанных плоскорезом на глубину 14 или 22
см. Следовательно, такой прием будет весьма эффективным при наличии точ­
ного метеопрогноза на июнь-начало июля, предсказывающего засуху.
Благоприятные условия для роста растений складываются на фоне более
высокого содержания влаги в почве к посеву. От приемов снегонакопления со­
держание влаги увеличивалось еще на 3-11 мм. Запас влаги и регулярные осад­
ки способствуют нарастанию большой вегетативной массы. Однако глубокого
иссушения почвы до середины вегетации не происходит, в метровом слое со­
держится 18-26 мм доступной влаги. Уровень влажности снижается в течение
всей вегетации, а регулярно выпадающие осадки обеспечивают растения водой
без ощутимого дефицита, но к уборке запасы влаги остаются на низком уровне.
Обеспеченность последующей культуры зависит от осадков осени, реже весны.
Встречаемость таких лет составляет 33%.
На черноземе с более низкими показателями плодородия (4,2% гумуса) в
период посев - всходы в полях бессменных зерновых культур содержание дос­
тупной влаги колеблется в пределах 51-119 мм (HCPos = 21,3 мм) и бывает
близким к паровым полям, где колебания запасов происходят в пределах 59-106
мм (табл.1).
Под растущей люцерной бессменного выращивания весенний запас влаги в
метровом слое составляет 29 мм, а в слое 0-20 см доступная влага часто отсут­
ствует.
Таким образом, управлять содержанием доступной влаги к посеву можно
за счет подготовки соответствующего предшественника; приемов обработки
почвы в севообороте; накопления и сохранения снега на полях, используя стер­
ню или кулисы из высокостебельных растений. При низких запасах влаги в
уборку предшественника обработку почвы следует проводить без оборота пла­
ста. Вспашка проводится при наличии высоких запасов влаги, отсутствия де­
фляции почвы, а также при высокой засоренности полей.
Перечисленные мероприятия позволяют повысить содержание влаги к по­
севу на 20-30 мм, с меньшими потерями преодолеть раннелетнюю засуху и по­
лучить урожай на 0,2 - 0,3 т/га выше.
ю
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 1. Динамика запаса доступной влаги в метровом слое почвы
в зависимости от предшественника, мм
Культура,
предшественник
Колошение
20 июля
Всходы
1 июня
к
Уборка
20 сентября
1998 г. 11999 г. 12000 г. 1998г. 11999г.!2000г. 1998 г. 1999 г. 2000 г.
80
93
106
18
68
17
12
74
88
88
103
96
33
75
26
32
16
90
59
90
83
10
62
21
41
14
50
78
S6
96
19
34
8
34
26
S9
Пшеница
бессменно
51
93
102
43
37
28
48
19
90
Ячмень
бессменно
56
79
119
21
45
18
50
28
76
Овес
бессменно
62
86
96
3)
26
23
43
52
96
Люцерна
бессменно
23
14
23
3
4
5
19
3
6
Пшеница по
чистому пару
Пшеница по
сидеральнному
пару
Пшеница по
занятому пару
Пшеница по
пласту
люцерны
В колошение зерновых содержание доступной влаги в разные годы нахо­
дится на уровне 3-75 мм (НСР 05 = 23,7 мм) и также зависит от предшественни­
ка и выращиваемой культуры. Минимальное количество влаги отмечено под
бессменной люцерной (3-5 мм). К уборке культур, как уже отмечалось выше, в
засушливые годы содержание влаги в метровом слое почвы возрастает до уров­
ня предпосевных запасов или не изменяется, в зависимости от количества по­
ступающих во вторую половину вегетации осадков. Различия по вариантам су­
щественны (НСР 05 =35,1 мм).
13. Рациональное использование элементов питания. Динамика нит­
ратного азота. Устойчивость и продуктивность агроценозов в большой степе­
ни зависит от содержания элементов питания в почве. В практическом земледе­
лии особенно велико значение азота. В пахотных почвах Сибири преобладает
нитратный азот.
п
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Изучение обеспеченности растений нитратным азотом показало, что четко
просматривается сезонная динамика нитратов в зависимости от предшествен­
ников и особенностей погодных условий сезона. Различия в содержании нитра­
тов к посеву в разные годы весьма существенны. Короткий послеуборочный
период является главным условием слабого изменения количества нитратов в
почве осенью. Это характерно для всех зерновых предшественников, убирае­
мых в сентябре-октябре. Высокий уровень обеспеченности создается к посеву
пшеницы по пару (табл. 2). В среднем за 10 лет содержание нитратов в паровом
поле за осенне-весенний период увеличивается с 10 до 12 мг/кг, а к следующей
осени количество нитратов удваивается.
Таблица 2. Содержание нитратного азота в почве в слое 0-40 см
в зависимости от предшественника, мг/кг (1981-1990 гг.)
Предшественник
Чистый пар
Пшеница по пару
2-я культура после пара
3-я культура после пара
4-я культура после пара
Кукуруза
Пшеница после кукурузы
Овес после пшеницы
Пшеница после картофеля
Предзимье
10
24
13
14
12
21
18
13
17
h
1
Посев
Уборка
12
24
15
14
14
21
18
18
18
25
12
11
9
9
9
9
9
9
]
После уборки кукурузы на силос (середина августа) содержание нитратно­
го азота по сравнению с его запасами перед уборкой увеличивается на 46%.
Весной, после кукурузы, как правило, нитратного азота содержится меньше,
чем после пара, но содержание его не уменьшается к посеву второй и третьей
культуры. Здесь сказывается влияние органических удобрений, внесенных под
кукурузу.
В период активного роста и налива зерна в благоприятные годы наблюда­
ется снижение количества нитратов к фазе колошения, однако полного их от­
сутствия за годы исследований не отмечено.
На черноземе обыкновенном с содержанием гумуса около 4% накопление
нитратов к посеву происходит менее интенсивно, чем на черноземе с содержа­
нием гумуса 9%. Поэтому к посеву пшеницы по пару содержание нитратов со­
храняется на уровне 11 мг/кг, а в двух последующих после пара полях севообо­
рота (овес-ячмень) не превышает 9 мг/кг (табл. 3).
Особая роль в процессе накопления нитратов в почве принадлежит бобо­
вым культурам, накапливающим азот и легкоминерализуемую органическую
массу. Выращивание донника в качестве сидерата не приводит к значительным
изменениям биогенности в агроценозе пшеницы по сидеральному пару во все
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сроки вегетации, а изменение численности микроорганизмов свидетельствует
о том, что биомасса донника в первый же год подвергается глубокому разложе­
нию азотсодержащей части, за счет процессов аммонификации и нитрифика­
ции.
Таблица 3. Содержание нитратного азота к посеву в зависимости от места
культур в севообороте (мг/кг, слой 0-40 см)
Поле севооборота
1. Пшеница по чистому пару
Овес после пшеницы
Ячмень после овса
2. Пшеница по сидер. пару
Пшеница после пшеницы
3. Пшеница по пласту
Ячмень после пшеницы
1999 г. 2000 г.
14
6
8
12
8
9
18
9
8
14
15
7
12
9
2001г.
11
6
6
11
9
19
19
2002 г.
15
11
8
15
13
21
18
Среднее
11
9
8
13
11
15
17
Сидеральный (донник) пар к посеву пшеницы накапливал нитратов около
13 мг/кг, а к посеву второй культуры после него содержалось 11 мг/кг. Пласт
люцерны двух лет использования имеет преимущество перед паровыми поля­
ми. К посеву пшеницы по пласту люцерны двух лет использования и овса по
обороту пласта содержание нитратного азота было на уровне 15 и 17 мг/кг.
Режим фосфорно-калийного питания менее напряженный, чем азотный. В
большинстве почв агроландшафтов лесостепи отмечается среднее и повышен­
ное содержание подвижного фосфора и обменного калия. Поэтому применение
фосфорных и калийных удобрений целесообразно проводить выборочно, на по­
лях с высоким содержанием азота, по результатам почвенной диагностики.
Таким образом, сочетание агроценозов в агроландшафтах лесостепи ока­
зывает большое влияние на пищевой режим почвы. Более высокое содержание
нитратов в слое 0-40 см отмечается в зернопаровых севооборотах по сравне­
нию с зернопропашными. Нитратный азот, накопленный в поле чистого пара,
оказывает прямое влияние на продуктивность первой культуры.
1.4. Распространение и развитие корневой гнили. В посевах пшеницы
по чистому пару, в южной лесостепи, развитие болезни может достигать 1821%, после других предшественников - 37%. Пониженный уровень развития
корневой гнили отмечен после гороха, повышенный - после озимой ржи -28%,
а после занятого (донник) пара -37%.
Ячмень поражается корневой гнилью сильнее чем пшеница, невысокий
уровень развития болезни (10%) отмечается при посеве ячменя после гороха.
Распространение и развитие гнили в посевах овса в среднем достигает 2%, что
свидетельствует о высоких фитосанитарных возможностях культуры и высокой
адаптивности ее к условиям агроландшафта.
Вредоносность болезни проявляется в формировании элементов структуры
урожая. Стеблестой к уборке изреживается на 30-50%. Внешне здоровые расте­
ния пшеницы по пару по всем видам обработок чистого пара имели до 22,7 зе13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рен в колосе, а больные растения - только 14,9. Масса зерна одного колоса и
1000 зерен у больных растений существенно ниже, чем у здоровых.
Таким образом, чистый пар, люцерна и горох сдерживают распространение
корневых гнилей, по уменьшению адаптивности к условиям афоландшафта
зерновые культуры располагаются в такой последовательности: овес, озимая
рожь, пшеница, ячмень.
2. ЗАСОРЕННОСТЬ ПОСЕВОВ
Основными сорняками в южной лесостепи являются: мышей сизый и зе­
леный, осот розовый и желтый, марь белая, гречиха татарская, овсюг, пикулиНик зябра, щирица запрокинутая, ярутка полевая, одуванчики и несколько дру­
гих менее распространенных видов.
Влияние предшественника. Нами установлено, что в зернопаропропашном
севообороте основное количество семенных и вегетативных зачатков сорняков
уничтожается в паровом поле. Так, за три поверхностных обработки черного
пара было уничтожено в среднем 1574, а раннего, также обработанного отвально - 2289 всходов сорняков на 1 м2. Поэтому посевы пшеницы по пару имеют
низкую засоренность. В засушливые годы, в период уборки, насчитывалось от
6 до 12 сорных растений на 1м2, в типичные - 68 и влажные - до 35 шт./м2. До­
ля сорняков в биомассе составляет 2-4%. Относительно высокий процент сор­
няков в надземной биомассе в эти годы обусловлен очень низкой урожайно­
стью пшеницы, которая даже по пару формировалась в условиях острого де­
фицита продуктивной влаги по причине отсутствия осадков.
Аналогичная закономерность сохранялась и в посевах второй пшеницы по­
сле пара: 90; 140 и 103 шт/м2 соответственно. При бессменном выращивании
пшеницы засоренность ее посевов соответствовала четвертой зерновой культу­
ре после пара. В засушливые годы насчитывалось 127 шт/м2 сорняков, в ти­
пичные - 189 и влажные - 138 шт/м . Доля сорняков в фитоценозе бессменной
пшеницы изменяется в таком же порядке, как и по чистому пару, находясь в
пределах 2-5%.
Влияние погодных условий. Конкурирующая роль культурных растений по
отношению к сорнякам сильнее проявляется во влажные годы. В засушливые
годы создаются в одинаковой степени неблагоприятные условия как для куль­
турных, так и для сорных растений, что резко снижает их продукционные воз­
можности.
3. УРОЖАЙНОСТЬ КУЛЬТУР И ПРОДУКТИВНОСТЬ ПАШНИ
3.1. Пшеница по пару. Нами проведено ранжирование показателей вели­
чины урожайности пшеницы и ячменя с шагом, превышающим НСР=0,25 т/га.
Проведено сопоставление ранжированных данных продуктивности культур с
сопутствующими наблюдениями за погодными условиями, количеством дос­
тупной влаги и азота нитратов.
Из 25 лет наблюдений низкая урожайность формировалась в семи случаях.
В такие годы содержание доступной влаги в метровом слое почвы к посеву не
превышало 90 мм, содержание нитратного азота, наоборот, было выше, чем в
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
другие годы, и составляло 28 мг/кг (табл. 4). Засушливость вегетационного пе­
риода усиливается недостатком осадков в период с 21 июня по 20 июля. ГТК по
Саввинову составляет 0,67. Средняя урожайность пшеницы по пару (2,2 т/га)
формируется за счет более высокого содержания доступной влаги в почве к
посеву (ПО мм) и равномерного поступления осадков в течение вегетации.
Решающее значение при формировании урожая оказывают осадки 2-й де­
кады июня и 1-й декады июля. ГТК в такие годы повышается до 1,12.
В благоприятные годы высокая влажность почвы к посеву (133 мм доступ­
ной влаги в метровом слое) и равномерное выпадение осадков за вегетацион­
ный период позволяют сформировать урожай зерна до 3,5 т/га. Учитывая осо­
бенности проявления засухи в июне, значение приемов, направленных на со­
хранение почвенной влаги, возрастает.
Таблица 4. Условия формирования урожайности пшеницы по пару
(1978-2002 гг.)
1,0-2,3 т/га .2,4-3,4 т/га 3,5-3,7 т/га
(7 лет)
(9 лет)
(9 лет)
Показатель
Влага в почве к посеву,
мм
Нитраты к посеву,
мг/кг
Осадки в июне, мм
Осадки в июле, мм
Средняя t°
воздуха в июне
Средняя t°
воздуха в июле
0-100 см
89
ПО
133
0-40 см
28
26
23
1-я декада
2-я декада
3-я декада
1-я декада
2-я декада
3-я декада
1-я декада
2-я декада
3-я декада
1 -я декада
2-я декада
3-я декада
14
8
8
13
18
41
18
17
17
18
18
19
9
30
9
19
22
24
13
16
16
19
20
19
21
19
17
21
17
17
13
15
16
18
18
18
Установлено, что урожай по вариантам раннего плоскорезного пара суще­
ственно выше (на 0,3-0,5 т/га), чем по черному и раннему отвальному пару.
Кулисы заметно увеличивают продуктивность яровой пшеницы (0,15-0,30 т/га),
при этом плоскорезные и поверхностные обработки по уровню урожайности
пшеницы выравниваются с вариантом вспашки.
В целом уровень естественного плодородия чернозема обыкновенного по­
зволяет получать зерна пшеницы по пару до 3,5 т/га без внесения минеральных
удобрений.
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3.2. Пшеница по непаровым предшественникам. В острозасушливые
годы содержание доступной влаги под второй пшеницей после пара к посеву
составляло 80 мм. Недостаток осадков, выпадавших до колошения (менее
50 мм), послужил причиной низкой урожайности культуры (табл. 5). Средний
уровень урожайности формируется в годы при содержании почвенной влаги к
посеву в пределах 88 мм, более высокой урожайности (1,8 т/га) способствовало
раннее поступление полезных летних осадков (2-я декада июня - начало июля).
В средние по влагообеспеченности годы эффективны кулисы, обеспечившие
прибавку урожая зерна по большинству вариантов. На фоне кулис более отчет­
ливо проявляется преимущество плоскорезной обработки почвы на глубину
27 см. Прибавка урожая по сравнению с контролем (вспашка) составила
0,24 т/га, НСР05 = 0,24 т/га. Повышение дозы удобрений в условиях засухи не
повлияло на величину урожая, а в некоторых случаях прослеживается четкая
тенденция его снижения.
Таблица S. Условия формирования урожайности второй пшеницы после
пара (1978-1999 гг.)
0,7-1,5 т/га
(6 лет)
1,6-2,3 т/га
(7 лет)
2,4-2,7 т/га
(9 лет)
0-100 см
80
88
117
0-40 см
17
12
16
1 -я декада
2-я декада
3-я декада
1-я декада
2-я декада
3-я декада
1-я декада
2-я декада
3-я декада
1-я декада
2-я декада
3-я декада
12
10
8
17
21
54
16
15
16
16
17
19
11
22
10
18
. 21
23
14
17
17
19
19
19
16
26
14
26
14
21
13
15
17
18
19
18
Показатель
Влага в почве к по­
севу, мм
Нитраты к посеву,
мг/кг
Осадки в июне, мм
Осадки в июле, мм
Средняя t° воздуха в
июне
Средняя t° воздуха в
июле
Вариант плоскорезной обработки на 14 см с кулисами, где влаги сохрани­
лось на 23 мм больше, и повышенным уровнем удобрений, способствовал фор­
мированию 1,96 т/га зерна.
При высоком содержании почвенной влаги в период посева культурные
растения без больших издержек переносят раннелетнюю засуху. Плоскорезная
обработка почвы, за счет лучшего увлажнения, обеспечила существенную при­
бавку урожая по сравнению с отвальной зябью. Прирост урожая пшеницы на
первом уровне удобрений составил 0,24-0,51 т/га.
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Благоприятные годы характеризуются, как правило, более высокими запа­
сами почвенной влаги к посеву. На фоне обработок плоскорезом влаги было на
7-16 мм больше, чем после вспашки. За счет кулис почва дополнительно усвои­
ла 10 мм влаги. Своевременные, обильные осадки (133 мм) снивелировали
влияние приемов накопления влаги и способствовали формированию высокой
урожайности (2,6 т/га).
Таким образом, уровень урожайности второй пшеницы по пару определя­
ется как запасами доступной влаги к посеву, так и осадками первой половины
вегетационного периода, количеством и своевременностью их поступления.
Недобор осадков или их запаздывание на 15 и более дней ведет к резкому сни­
жению урожайности культуры. Уровень запасов почвенной влаги бывает не­
достаточным для преодоления продолжительного засушливого периода. При
этом мобилизационная способность почвы, в сочетании с внесением минераль­
ных удобрений (NPK)4o, обеспечивает практически бездефицитный баланс пи­
тательных веществ под посевами второй пшеницы после пара.
Пшеница после кукурузы. В условиях отсутствия существенных осадков, в
июне (ГТК 0,55) и в первой половине июля, ГТК 40-дневного периода, вклю­
чающего две декады июня и две декады июля, равен 0,71. На фоне относитель­
но невысоких (70 мм) исходных запасов доступной влаги в метровом слое поч­
вы и повышенной температуры воздуха урожайность пшеницы после кукурузы
в среднем составила 0,9 т/га (табл. 6).
Таблица 6. Условия формирования урожайности пшеницы после кукурузы
(1978-1997 гг.)
Показатель
Влага в почве к посеву,
мм
Нитраты к посеву,
мг/кг
Осадки в июне, мм
Осадки в июле, мм
Средняя t° воздуха
в июне
Средняя t° воздуха
в июле
0,8-1,4 т/га
(5 лет)
1,5-2,0 т/га
(9 лет)
2,1-3,0 т/га
(7 лет)
0-100 см
70
99
125
0-40 см
23
18
20
1-я декада
2-я декада
3-я декада
1-я декада
2-я декада
3-я декада
1-я декада
2-я декада
3-я декада
1-я декада
2-я декада
3-я декада
13
7
8
18
16
50
18
16
17
17
19
19
10
26
И
13
23
23
13
15
17
17
19
20
18
22
14
31
13
22
13
15
16
17
21
18
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Средние по урожайности годы отличаются более высоким содержанием
влаги к посеву (99 мм). На этом фоне поступившие осадки во второй декаде
июня в количестве 26 мм позволили сформировать урожайность пшеницы в два
раза выше, чем в засушливые годы. В среднем за девять лет урожайность пше­
ницы составила 1,8 т/га.
Благоприятные годы складывались в 33% случаев. Содержание доступной
влаги к посеву в такие годы составило 125 мм. Своевременные осадки июня и
июля (ГТК 1,31) в сочетании с высокими запасами доступной влаги создают
благоприятные условия для пшеницы. Урожайность ее была в пределах 2,8 т/га.
При этом действие влагосберегающих приемов обработки почвы и удобрений
проявилось незначительно. Здесь можно говорить лишь об устойчивой тенден­
ции их положительного влияния..
Кулисы, в сочетании с повышенным фоном удобренности, существенно
повысили урожайность пшеницы на вариантах с плоскорезными обработками
на глубину 14 см и на варианте лущения на глубину 10 см, по сравнению с
вспашкой. Следовательно, в острозасушливые годы обработка почвы с сохра­
нением стерни и применение кулис из горчицы способствует улучшению влагообеспеченности растений, но преодолеть отрицательные последствия засухи
полностью не удается.
Содержание нитратного азота в почве к посеву пшеницы по пару 25 мг/кг в засушливые годы и 23 мг/кг - в благоприятные годы обусловливало низкую
эффективность минеральных удобрений. В типичные годы, когда нитратов к
посеву содержалось 18 мг/кг, удобрения существенно повысили урожайность.
Прибавка урожая зерна составила 0,3 т/га (НСРо5 = 0,25 т/га).
По чистому пару в различных севооборотах урожайность пшеницы соста­
вила 0,5-4,1 т/га. По сндеральному пару - в пределах 0,6-3,6 т/га, а по занятому
(донник) пару 0,9-3,1 т/га. По пласту люцерны урожайность ниже и находится
в пределах 0,4-2,9 т/га. В 10% случаев (1 год из 10) урожайность пшеницы по
обороту пласта на 0,2 т/га превосходила урожайность пшеницы по пласту (3,5
т/га).
По качеству зерна, в среднем за 2001-2002 гг., выделяется пшеница по чис­
тому пару. Масса 1000 зерен составила 29,3-30,0 г, натура зерна -770 г. Содер­
жание протеина и сила муки более высокие отмечены у образцов, полученных
по пласту люцерны (16,4% и 406 е.а). Объем хлеба из 100 г муки более высо­
кий отмечен у пшеницы с удобренных фонов, выращенной после занятого пара
и пласта люцерны (1060-1150 см/3), а хлебопекарная оценка составила 4,3 бал­
ла. Такие же высокие показатели качества были отмечены ранее у пшеницы по­
сле картофеля.
3 3 . Зернофуражные и кормовые культуры. Ячмень. Высеваемый после
пшеницы, ячмень формирует урожайность в пределах 1,2-3,7 т/га (табл. 7), а
урожайность пшеницы по этим предшественникам не превышает 2,5 т/га.
Следовательно, более рациональным, с точки зрения повышения продук­
тивности агроландшафта, будет выращивание ячменя после пшеницы. Засуш­
ливые для ячменя годы (ГТК 0,72) характеризуются очень низким содержанием
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
доступной влаги к посеву. В метровом слое почвы в среднем накапливалось и
сохранялось всего 64 мм доступной влаги.
Кроме этого, высокая температура воздуха в первой половине июня (17°С)
угнетала рост и развитие растений. Критическое положение усугублялось от­
сутствием осадков в течение 30 дней - вторая и третья декады июня и первая
декада июля. ГТК этого периода составил 0,81. Урожайность в такие годы фор­
мировалась на уровне 1,2 т/га.
Высокое содержание влаги к посеву не всегда является гарантом получе­
ния высокого урожая. Более важным и определяющим является не количество
осадков, а их распределение по декадам июня - июля. Осадки более 10 мм, по­
ступившие во второй декаде июня и столько же во второй декаде июля, гаран­
тируют получение высокого урожая даже при низких весенних запасах влаги.
Таблица 7. Условия формирования урожайности ячменя (1978-2002 гг.)
Показатель
Влага в почве к по­
севу, мм
Нитраты к посеву,
мг/кг
Осадки в июне, мм
Осадки в июле, мм
Средняя t° воздуха
в июне
Средняя t° воздуха
в июле
0,9-1,5 т/га
(8 лет)
1,6-2,8 т/га
(13 лет)
3,2-4,0 т/га
(4 года)
0-100 см
64
78
83
0-40 см
11
15
17
1-я декада
2-я декада
3-я декада
1-я декада
2-я декада
3-я декада
1-я декада
2-я декада
3-я декада
1-я декада
2-я декада
3-я декада
20
7
9
11
29
39
16
17
17
17
19
19
12
25
14
11
23
25
13
16
17
19
20
19
15
16
9
46
9
25
13
16
16
16
17
18
Эффективность осадков третьей декады июня возрастает на фоне высоких
весенних запасов, когда растения способны пережить длительную засуху.
Средние по урожайности годы отличаются более высоким содержанием
влаги к посеву, к тому же осадки второй декады июня способствовали улучше­
нию влагообеспеченности, о чем свидетельствуют ГТК июня и 40-дневного пе­
риода. С увеличением ГТК до 1,11 (типичные годы) отмечался рост продуктив­
ности. В результате урожайность культуры формируется в два раза (1,1 т/га)
выше, чем в засушливые годы.
Высокая урожайность ячменя формируется при наличии доступной влаги к
посеву более 80 мм и осадков, поступающих в первой половине июня и особен19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
но в первой декаде июля. В условиях равномерного увлажнения, когда ГТК 40дневного периода находится в пределах от 1,0 до 1,23, урожайность увеличива­
ется на 1,4 т/га достигая 3,7 т/га. Встречаемость таких лет составляет 16%.
Урожайность ячменя возрастает на 0,2 т/га с увеличением содержания нит­
ратного азота от 10 до 20 мг/кг. В засушливые годы высокое содержание нит­
ратов перед посевом культуры влияния на урожайность не оказывает.
Овес. Второй культурой после пара высевался также овес. В типичные го­
ды урожайность овса была на 0,3 т/га, в благоприятные - на 2,0 и в засушливые
- на 2,2 т/га выше, чем пшеницы. Овес, высеваемый 4-й культурой после пара,
формировал довольно высокий урожай - в среднем по 2,5 т/га. Бессменные по­
севы овса по урожайности почти в два раза превосходят пшеницу и на 0,3 т/га
выше ячменя. Чередование посевов пшеницы и овса, а также ячменя и овса,
обеспечивает сборы зерна пшеницы в пределах 0,8-2,1 т/га, овса - в пределах
1,2-3,9 т/га, а ячменя - около 1,1-3,1 т/га.
В севооборотах: чистый пар - пшеница - овес; сидеральный пар - пшеница
- овес; пласт люцерны - пшеница - овес формировалась практически одинако­
вая урожайность овса - 2,4-2,7 т/га, а при бессменном посеве - 1,9 т/га. Наи­
большая продуктивность среди зерновых позволяет оценить овес как пластич­
ную культуру, способную эффективно использовать плодородие почвы при
формировании урожая. По этой причине овес является нежелательным предше­
ственником, особенно для ячменя.
Как отмечалось выше, изучение продукционного потенциала культур про­
водилось на двух фонах: без удобрений и при локальном внесении суперфосфа­
та (Рзо) под пшеницу, высеваемую по парам. Под другие культуры в севооборо­
тах и в бессменных посевах вносили азотно-фосфорные минеральные удобре­
ния в дозе N30P30. Пшеница не сформировала существенных прибавок урожая от
внесения фосфорных удобрений в связи с высокой обеспеченностью почвы
подвижными фосфатами.
В отличие от пшеницы фуражные культуры обладают более высокой от­
зывчивостью на удобрения. Даже при бессменном выращивании пшеницы не
получено достоверной прибавки урожая от азотно-фосфорного удобрения, а
прибавки урожая ячменя и овса составили 16-50% к неудобренному фону.
Кукуруза. Засушливые годы для зерновых культур, как правило, являются
благоприятными для формирования высокого урожая зеленой массы кукурузы.
Объясняется это поздними сроками выпадения осадков, когда урожай колосо­
вых уже сформирован на низком уровне, а кукуруза, наоборот, только входит в
фазу активного накопления массы.
В 1978-1979 и в 1982-1990 гг., а также в 1991-1994 гг., когда кукуруза вы­
ращивалась в смеси с соей, урожайность зеленой массы была на уровне 25-35
т/га. В 1980-1981 - наиболее засушливые для колосовых годы, урожайность ку­
курузы находилась в пределах 40-50 т/га, т.е. в 1,5-2 раза выше.
Существенное влияние на урожайность зеленой массы кукурузы оказыва­
ют приемы основной обработки почвы. Из-за медленного начального роста ку­
куруза активно реагирует на чистоту посевов. Вот почему отвальная зябь и вес20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
новспашка обеспечивают условия для формирования более высокого урожая.
Так, на бескулисном фоне вспашка на глубину 22 см обеспечила существенную
прибавку урожая (6,9-7,2 т/га) по сравнению с обработкой плоскорезом на глу­
бину 14 см. Таким образом, выращивание кукурузы на зеленую массу в анало­
гичных условиях предпочтительнее проводить в севообороте по вспашку.
Кулисы способствовали росту продуктивности кукурузы, но все различия
находились в пределах ошибки опыта и не превышали НСР = 4,1 т/га. Это свя­
зано с биологией культуры, когда из-за медленного начального роста основная
часть дополнительно накопленной кулисами влаги расходуется на физическое
испарение. Особенно это характерно для стерневых кулис, обладающих мень­
шей влагонакопительной способностью.
Кроме кукурузы в чистом виде и в смеси с соей, в различных севооборотах
на кормовые цели выращивались: горохо-овсяная смесь, горох, рапс, донник,
люцерна, озимая рожь, эспарцет. Продуктивность севооборота с эспарцетом не
уступает севообороту с донником.
Озимая рожь не уступает по урожайности овсу, но она размещалась по
чистому пару, поэтому мало отзывчива на внесение минеральных удобрений. В
условиях южной лесостепи озимая рожь неустойчива к условиям перезимовки,
часто вымерзает, даже при выращивании ее в межкулисных пространствах. По­
этому выращивание ржи целесообразно на площадях, хорошо защищенных от
ветров.
На почвах с тяжелым гранулометрическим составом, повышенной комко­
ватостью поверхности, которая быстро уплотняется и подсыхает, затруднено
получение дружных всходов донника под покровом пшеницы, ячменя или овса.
Всходы донника попадают в остроконкурентные (за влагу) отношения с по­
кровной культурой. В результате травостой формируется изреженным, легко
засоряется, а урожайность его не превышает 5 т/га. При беспокровном посеве
урожайность донника составила 11,3 т/га. На таком же уровне получена уро­
жайность сена люцерны 1 т.п., а при выращивании ее в постоянном поле - до
9,6 т/га.
В благоприятные годы кормовые культуры формируют высокий урожай
зеленой массы. Горохо-овсяной смеси получено по 24,3 т/га; смеси ячменя и
донника на сено - по 21,3 т/га; донника в чистом виде - по 14 т/га.
3.4. Продуктивность севооборотов. На черноземе с высоким содержани­
ем гумуса (9 %) наибольший выход зерна с одного гектара пашни (табл. 8)
обеспечивает зернопаровой четырехпольный севооборот: пар-ячмень-овес-овес
(2,2 т/га).
Приближается к нему по продуктивности трехпольный севооборот: парпшеница-овес (1,82 т/га), затем пятипольный: пар-пшеница-горох-пшеницаовес (1,71 т/га) и четырехпольный: пар-пшеница-пшеница-овес (1,61 т/га). По
выходу кормовых единиц (3,1 т/га) преимущество сохранил четырехпольный
зернопаровой севооборот с 75% насыщением зернофуражными культурами, а
низко продуктивным оказался зернопаровой пятипольный севооборот с 80%
насыщением пшеницей (1,6 т/га). Следовательно, насыщение зернопаровых се21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вооборотов до 80% посевами яровой пшеницы ведет к снижению продуктив­
ности,
Таблица 8. Продуктивность севооборотов в условиях южной лесостепи
(ОПХ "Минино") 1987-1995 гг.
Сборе 1 га, т
кормовых
зерна
единиц
Пар - пшеница - овес
2,4
1,8
Пар - пшеница - пшеница - овес
1,6
1
2,1
Пар - ячмень - овес - овес
. 2,2
1,1
Г
Пар - пшеница - горох - пшеница - овес
2,3
Г 1,7 1
Пар - пшеница - пшеница - пшеница - пшеница
1,4
1
1,6
Кукуруза - пшеница - овес
2,8
1,3
Кукуруза - пшеница - пшеница - овес
2,2
1,2
Горох + овес- пшеница - овес
2,6
1,2
Пар - пшеница - горох + овес - пшеница - овес
1,2
1
1,9
Пшеница бессменно
1,2
Г
1,5
Горох бессменно
1,5
1,1
Севообороты
Введение овса и гороха в трех-, четырех- и пятипольные зернопаровые се­
вообороты увеличило их продуктивность, а замена чистого пара кормовыми
культурами (кукуруза, горохо-овсяная смесь), несмотря на меньший сбор зерна
с одного гектара пашни (13 т), повышала сбор кормов до 2,7 т/га кормовых
единиц.
Среди зернопропашных севооборотов более эффективным по сбору зерна
(1,34 т/га) является трехпольный (кукуруза-пшеница-овес).
На эродированных черноземах южной лесостепи, с содержанием гумуса в
пахотном слое около 4,2%, по выходу зерна существенно выделился зернопаровой севооборот: пар-пшеница-овес-ячмень (1,5 т/га), насыщенный до 75%
зерновыми культурами (табл. 9). Внесение минеральных удобрений в данном
севообороте повысило его продуктивность на 0,3 т/га.
По производству кормов выделяется севооборот с люцерной двухлетнего
использования и 50% насыщением зерновыми: пар - пшеница+люцерна — лю­
церна 1 г.п. - люцерна 2 г.п. - пшеница - ячмень. С каждого гектара севообо­
ротной площади было получено по 1,7 т кормовых единиц и 1,1 т зерна. За ним
следует кормовой севооборот: горохо-овес - рапс - ячмень+донник - донник озимая рожь + рапс (поукосно) -1,6 т/га.
Отмечая высокую эффективность зернопаровых севооборотов с короткой
ротацией, нельзя умалять значение севооборотов с пропашными культурами и
многолетними травами - люцерной, донником, а также горохо-овсяной смесью,
горохом, которые по выходу кормовых единиц нередко превосходит зернопа­
ровые севообороты и могут широко применяться в южной лесотепи.
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 9. Продуктивность культур в севооборотах и бессменных
посевах (т/га), ОПХ «Мннино»
Севооборот,
культура
1. Пшеница по
чистому пару
Овес
Ячмень
1. Пшеница+ дон­
ник по чист, пару
Пшеница по заня­
тому пару
Ячмень
1. Пшеница
бессменно
1. Овес бессменно
1. Ячмень
бессменно
Фон
Без уд.
Удоб.
Без уд.
Удоб.
Без уд.
Удоб.
Без уд.
Удоб.
Без уд.
Удоб.
Без уд.
Удоб.
Без уд.
Удоб.
Без уд.
Удоб.
Без уд.
Удоб.
1998
1999
Год
2000
2001
2002.
2,7
2,6
2,3
2,5
1,2
2,2
2,6
2,6
2,2
2,1
1,7
2,3
0,9
1,3
1,6
2,4
1,2
2,0
0,7
0,9
1,5
2,3
0,4
0,8
0,6
0,8
0,9
0,8
0,5
0,7
0,2
0,4
1,1
2,0
0,3
0,6
1,2
1,7
2,7
2,6
1,1
1,2
1,6
1,6
1,3
1,3
2,4
3,4
0,4
0,4
1,9
2,3
1,1
0,9
2,9
3,2
2,3
3,0
1,6
2,6
2,7
2,7
3,1
3,0
2,5
2,0
1,7
1,7
2,0
2,4
1,4
2,1
3,0
3,0
3,6
3,9
1,8
2,9
3,1
3,0
2,7
3,0
2,6
3,0
1,2
1,7
2,3
3,0
1,3
2,3
Зерно
ср. ср. по
с-ту
2,2
1,5
2,3
1,8
2,5
2,9
1,2
1,9
2,1
1,2
1,3
2,1
2,0
2,0
1,9
2,3
0,9
1,1
1,8
2,4
1,0
1,2
1,6
1,7
4. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
СЕВООБОРОТОВ
По выходу кормовых единиц и затратам энергии при возделывании куль­
тур наиболее эффективным является зернопаротравяной севооборот, его энер­
гетический коэффициент равен 6, а приращение энергии - 30 ГДж/га; зернопаровой севооборот - соответственно 4 и 21 ГДж/га. При бессменном возделыва­
нии пшеницы и ячменя энергетический коэффициент снижается до 2-4, а при­
ращение энергии составляет 13-15 ГДж/га.
Использование сидерального пара в севооборотах повышает биоэнергети­
ческий коэффициент до 6 единиц, а приращение валовой энергии составляет
27 ГДж/га.
Снижению затрат на производство продукции способствует введение
кормовых культур в севообороты, а кормовой севооборот является высокоэф­
фективным, его энергетический коэффициент превышает 5, а приращение вало­
вой энергии составляет 29 ГДж/га.
Создание кулис из горчицы под пшеницу и ячмень, размещаемые по непа­
ровым предшественникам, обеспечивает лучшие условия увлажнения и как
следствие повышение урожайности. Однако для кулис из посева культуры
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
изымается 14-17% пашни, в зависимости от типа сеялки (СЗП-3,6 или СЗС2,1). Занимаемая площадь возрастает до 23-27% при сокращении межкулисного
расстояния с 14,4 до 8,0 м. Потеря от изъятия посевной площади под кулисы не
восполняется ростом урожайности культур по кулисным вариантам.
Повышение урожайности второй пшеницы после пара по кулисным вари­
антам, в среднем составило 27% (с 0,85 до 1,08 т/га), пшеницы после кукурузы
- 12,6% (с 0,95 до 1,07 т/га), ячменя - 14,9% (с 1,34 до 1,54 т/га). Расходы на
создание кулис под вторую пшеницу после пара также не компенсируются
урожаем.
Создание стерневых кулис не требует больших дополнительных затрат.
Повышая урожайность ячменя, стерневые кулисы обусловливают получение
дохода в размере 11,0-18,7 руб/га (табл. 10). При этом более высокий показа­
тель имеет вариант глубокого плоскорезного рыхления. Создание кулис из
„ стеблей кукурузы требует определенных затрат. Прежде всего, снижается уро­
жайность зеленой массы культуры. Однако рост урожайности зерна пшеницы
полностью окупает потери и обеспечивает получение чистого дохода в размере
8-17 руб/га.
Таблица 10. Экономическая эффективность применения кулис в полях
севооборота с учетом достоверных различий в урожае культур (руб/га)
(ср. за 1982-1985 гг.)
Вариант обработки
Вспашка на 22 см
(контроль)'
Плоскорезное рыхление
на 22 см
Плоскорезное рыхление
на 27 см
Плоскорезное рыхление
на 14 см
Плоскорезное рыхление
на 14 см (в чередова­
нии)
Лущение на 10 см
Среднее
2-я пшеница
по пару
Пшеница по
кукурузе
Ячмень
0,0
15,3
0,0
2,0
0,0
17,0
13,1
4,4
0,0
12,1
18,7
4,4
4,4
12,1
12,1
2,0
8,8
9,8
11,0
5,5
8,8
8,8
16,4
4,4
Создание горчичных и стерневых кулис под кукурузу не способствует зна­
чительному росту урожайности культуры, но целесообразно с целью защиты
почвы от дефляции. В зернопаропропашном севообороте эффективность кулис
положительна только в типичные годы, когда продолжительность засушливого
периода не превышает 15 суток.
Повысить эффективность сельскохозяйственного производства позволяют
мероприятия и агротехнические приемы, направленные на повышение урожай­
ности культур (влагосберегающие приемы обработки почвы, оптимальная
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
структура посевов, научнообоснованные севообороты, стерневые кулисы в
южных лесостепных районах, рациональное применение удобрений).
На фоне высокого содержания в почве элементов питания и довольно низ­
кой обеспеченности влагой повышение уровня удобрений не всегда окупается
урожаем культур (табл. 11).
Применение повышенных (более 40 кг/га) доз удобрений под кукурузу не
способствовало значительному росту урожайности культуры.
Таблица 11. Влияние удобрений на урожайность культур, ОПХ «Минине»
(1997-2002 гг.)
Культура,
предшественник
По чистому пару
По сидеральному пару
По занятому пару
По пласту люцерны
Бессменно
После овса
После пшеницы
Бессменно
После пшеницы
Бессменно
Бессменно, на зеленую массу
Урожайность, т/га
Без удобрений Удобрено*
Пшеница
2,4
2,6
2,2
2,3
2,2
2,2
2,2
2,0
1,6
1,4
Ячмень
1,9
1,2
2,3
1,9
1,8
1,3
Овес
2,6
2,9
2,0
2,7
Люцерна
8,2
8,2
HCPos
0,3
0,3
0,4
1,8
* - под пшеницу по пару вносили Рзо; под культуры по непаровым предшест­
венникам N3o PJO.
5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ И МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ
ПРОИЗВОДСТВОМ ЗЕРНА
Прогнозирование уровня урожайности. Предлагаемые варианты прогноза
урожая зерновых культур (Жежер, 1997; Салова, 1999; Майборода, 2000), осно­
ваны на весенних запасах влаги и питательных веществ в почве. При таком
подходе в условиях южной лесостепи мы только констатируем факт наличия и
уровень обеспеченности планируемой культуры влагой и элементами питания,
а урожайность в основном зависит от метеоусловий.
Основываясь на содержании в почве влаги и нитратов в уборку предшест­
венника, зная потенциал конкретного агроландшафта, определяется уровень
ожидаемой урожайности осенью. Ориентируясь на среднемноголетние показа-
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тели погодных условий, проводится уточнение технологии выращивания куль­
туры, вплоть до ее замены.
Элементы плодородия, участвующие в формировании урожая, принято де­
лить на факторы и условия (Жежер, Криков, 1994; Власенко, Сорокин, 1999).
На наш взгляд, в южной лесостепи к условиям следует отнести те элемен­
ты, на которые человек не может оказать прямого влияния: почвенный покров;
теплообеспеченность: количество и интенсивность осадков.
К факторам относятся элементы плодородия, показатели которых можно
изменять: предшественник; культура; сорт и качество семян; элементы пита­
ния; доступная влага.
Результаты наших исследований, а также оценка колебаний величины
урожайности зерновых культур в производственных условиях (32 года) показа­
ли, что по силе воздействия на урожай на первом месте стоит процент пара в
предшествующий год (влияние предшественника). Увеличение площади пара
улучшает результат. Последующие места занимают показатели погоды:
температура летних месяцев - прямая связь, сумма осадков осени - обратная
связь (определяет условия уборки и возможные потери), площадь вспаханной
зяби - прямая связь (определяет режим влажности почвы и азотного питания).
Фактор, чаще других находящийся в минимуме - продуктивная влага. Владея
информацией о наличии в почве элементов плодородия, взаимосвязях условий
и факторов, можно прогнозировать уровень урожайности культур.
Нами проведено определение количественных связей урожайности пшени­
цы и ячменя с метеорологическими показателями: осадки; средняя температура
воздуха по декадам; запасы доступной влаги метрового слоя почвы и содержа­
ние нитратов в слое почвы 0-40 см весной. Анализировалось влияние метеоус­
ловий при разных уровнях азотного питания. Исходные данные группировались
по величине, с низкой, средней и высокой урожайностью, и за все годы вместе.
В расчетах рассматривались линейные и параболические формы связи с ис­
пользованием гидротермического коэффициента. Полученное уравнение имеет
вид: . Y= - 0.00023 XI 2 + 0.19555 XI - 0.02231Х22 + 1.07322X2 + 0.00149Х32 - 0.10698Х3 - 0.00025Х42 - 0.06948X4 - 1.48314,
где Y - урожайность пшеницы; Xi - запасы доступной влаги (мм) в метровом
слое почвы; Х2 - запасы нитратного азота (мг/кг) в слое 0-40 см; Хэ - осадки
июня (мм), X.)- осадки июля (мм).
Уравнение регрессивной связи с использованием ГТК имеет ошибку в 4%.
В 91% случаев значения урожайности отличаются от исходных на 0,1 т/га, и
только в 9% случаев расчетные уровни урожайности отличаются от фактиче­
ских на 0,15 т/га.
Рассмотрены различные сочетания исходных данных. Расчеты свидетель­
ствуют о том, что из показателей влагообеспеченности большое влияние на
продуктивность пшеницы и ячменя оказывает предпосевное увлажнение почвы.
Увеличение запасов почвенной влаги весной повышает урожайность при всех
рассматриваемых вариантах погоды. Так, урожайность яровой пшеницы до 2,3
т/га формируется при наличии доступной влаги в метровом слое почвы к посе26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ву в пределах 80 мм, а содержание нитратов в слое 0-40 см должно составлять
17-28 мг/кг (табл. 12).
При исходных запасах доступной влаги выше 80 мм урожайность пшени­
цы и ячменя формируется на уровне 2,4-3,0 т/га. Нитратов в такие годы содержится*18-26 мг/кг, а количество осадков по декадам составляло 13-31 мм.
Характерно, что большинство лет с высокими урожаями соответствуют
среднемноголетним показателям погоды.
Таблица 12. Исходные показатели для разработки прогноза уровня
урожайности пшеницы и ячменя в южной лесостепи Средней Сибири
Средне многолетние осадки и температура по декадам
Июнь
Июль
Влага
к посеву,
мм
(0-ШО см)
Нитраты,
мг/кг
(0-40 см)
40-80
17-28
80-130
18-26
I
II
III
I
11
III
12
8
8
15
21
46
Ожидае­
мая уро­
жай­
ность
Ниже
2,3 т/га
17
16
17
17
18
19
18
21
14
31
13
21
13
15
16
18
19
18
Выше
2,3 т/га
Анализ данных состояния погоды за весенний предпосевной период позво­
лил выделить девять типов погодных условий. Четыре наиболее контрастные:
сухо-холодно; сухо-тепло; влажно-холодно; влажно-тепло. Остальные пять
типов с промежуточными или средними показателями осадков и температуры.
Влажная и холодная погода весной складывалась в 27% лет, когда за ап­
рель и май выпадало более 50 мм осадков, а температура воздуха в среднем бы­
ла ниже 4°С. В такие годы запасы влаги в метровом слое парового поля дости­
гают 100 мм, а ожидаемые погодные условия вегетации могут быть неблаго­
приятными для зерновых, т.к. основное количество полезных осадков выпадает
в конце июля. Более стабильные урожаи в таких условиях формировал ячмень,
что послужило основанием расширения его площади посевов до 37%, под овес
предлагается отводить 33%, а под пшеницу 30% площади зерновых. При сухой
и теплой погоде в апреле-мае, встречаемость такого сочетания также 27%, га­
рантия получения хорошего урожая пшеницы повышается, следовательно,
площадь ее посева увеличивается до 37%, за счет сокращения площади посева
овса (30%) и ячменя (33%).
Благоприятные условия для зерновых характеризуются тем, что весной со­
четание количества осадков и температуры воздуха может быть самым разно27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
образным. Высокий урожай зерна формируется на фоне высоких запасов дос­
тупной влаги (133 мм) и регулярном подекадном поступлении осадков в июнеиюле. Влажная-теплая или, наоборот, сухая-холодная весна встреч&тась в 2325% случаев. Другие сочетания встречались реже.
В табл.13 рассматриваются технологические мероприятия для южной ле­
состепи. Ранневесеннее закрытие влаги в сухую погоду рекомендуется прово­
дить кольчато-шпоровыми катками. Это позволяет избежать потери и удержи­
вать парообразную влагу в верхних горизонтах, что способствует лучшему
прорастанию семян сорняков. В условиях влажной весны целесообразно при­
менять игольчатые бороны. При обработке БИГ-3 поверхность почвы мульчи­
руется и затемняется, лучше прогревается, что также способствует раннему
прорастанию сорняков.
Таблица 13. Основные технологические мероприятия, исполняемые
при выращивании зерновых в южной лесостепи Средней Сибири
Основная
обработка
ПОЧВЫ
Плоскорез
20-22
Прямой
посев
Вспашка
20-22
(плоскорез)
Вспашка
20-22
Агротехника
Закрытие Предпо­
влаги
севная
обработка
Сухотепло
ЗКК-б
Сухохолодно
ЗКК-б
Влажнотепло
БИГ-3
Влажнохолодно
БЗС
Лущение
Нет
Культива
ЦИЯ.ЛДГ
Лущение
Посев
Нор­
ма,
Способ
млн/
га
Ожидаемые
сорняки
Глу­
бина,
Злако­
см
Прочие
вые
4,04,5
СЗП-3,6
5-6
4,55,0
СЗС-2,1
5-6
3 декада
мая
5-6
СЗП-3,6;
СЗС-2,1
4
3 декада
мая
6-7
СЗП-3,6
4
Срок
посева
1-2
декады
мая
1 декада
мая
Щетин­
ник,
овсюг
Щетин­
ник,
овсюг
Щетин­
ник,
овсюг
Щетин­
ник,
овсюг
Щирица,
гречишка,
осот
Щирица,
гречишка,
осот
Щирица,
осот
Щирица,
гречишка,
осот
Срок посева имеет важнейшее значение и зависит от ряда причин. Выбор
правильного срока посева позволяет избежать совпадения засушливого периода
погоды с критическим периодом развития культур (кущение-налив) по отноше­
нию к влаге и ослабить или исключить негативные последствия такого сочета­
ния.
В ранний срок (1-я декада мая) посев целесообразно проводить при сухой
погоде, когда для получения всходов необходимо использовать имеющийся за­
пас влаги. Более поздние сроки приемлемы при влажной погоде, особенно в хо­
лодные весны. Это позволит лучше очистить почву от сорняков предпосевной
обработкой, а гарантия появления дружных всходов зерновых сохраняется.
Маневрируя сроками посева, можно создать более благоприятные условия
для культуры, выводя наиболее уязвимую фазу по отношению к влаге или теп­
лу из-под влияния засухи.
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Норма высева устанавливается с целью получения оптимальной густоты
продуктивных стеблей. В засушливых условиях норма устанавливается ниже,
чем во влажных. С учетом более высокого поражения растений корневыми
гнилями, не следует уменьшать норму ниже 4 млн всхожих зерен на гектар.
Способ посева, дисковой или стерневой сеялкой, выбирается в зависимости
от условий погоды и состояния поверхности почвы.
Глубина заделки семян зависит от наличия влаги в верхних слоях почвы.
При ее отсутствии глубина увеличивается до 6 см с целью размещения семян
ближе к влажному слою. При хорошем увлажнении глубина снижается до 4 см,
что позволяет получать всходы в более ранние сроки.
Минеральные удобрения вносятся в зависимости от наличия питательных
веществ в почве и обеспеченности влагой. Более отзывчивы на повышение
уровня обеспеченности элементами питания ячмень и овес. В большинстве
случаев от внесения (NPK)4o, а также (№>)зо получены достоверные прибавки
урожая.
Мероприятия по уходу за посевами планируются в зависимости от состоя­
ния засоренности предшествующей культуры, погодных условий весны и лета.
ВЫВОДЫ
1. В лесостепной зоне Средней Сибири по силе воздействия на урожай­
ность пшеницы и ячменя на первом месте в технологической цепи стоит пред­
шественник, прежде всего это чистый пар, затем пропашные культуры и много­
летние травы. На втором месте - показатели погоды. Особая роль в технологии
возделывания принадлежит средствам химизации - удобрениям и пестицидам,
влияющим на уровень интенсификации сельскохозяйственного производства и
систему построения севооборотов.
2. Значимость предшественника определяется в первую очередь содержа­
нием доступной влаги и элементов питания в почве. Содержание влаги, помимо
агроклиматических условий, напрямую зависит от системы и приемов обработ­
ки почвы. Основное количество влаги накапливается в период от уборки куль­
тур до замерзания почвы. Обработка почвы без оборота пласта способствует
сохранению 5-12 мм доступной влаги по сравнению со вспашкой. Приемы сне­
гозадержания позволяют дополнительно накопить 12-20 мм. В чистом и сидеральном пару к посеву пшеницы в метровом слое сохраняется в среднем около
100 мм, в занятом пару и непаровых предшественниках - в пределах 77-87 мм
доступной влаги.
3. В паровом поле на черноземе с содержанием гумуса 9% в слое 0-40 см
нитратов к посеву накапливается до 26 мг/кг, под вторую культуру после пара 15 мг/кг, под третью культуру - 14 мг/кг почвы. После пропашного предшест­
венника (кукуруза) нитратного азота накапливается до 20 мг/кг. На черноземе с
содержанием гумуса около 4% нитратов накапливается в 2 раза меньше.
4. В большинстве почв агроландшафтов южной лесостепи отмечается сред­
нее и повышенное содержание подвижного фосфора и обменного калия. По29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
этому применение фосфорных и калийных удобрений целесообразно прово­
дить выборочно, по результатам почвенной диагностики. Прежде всего, в таких
удобрениях могут нуждаться культуры севооборотов с повышенным содержа­
нием азота и влаги, а также паровые поля и севообороты интенсивного типа. В
этой связи применение азотсодержащих удобрений в первую очередь следует
планировать под вторые и третьи культуры после пара, где они наиболее полно
окупаются прибавкой урожая и повышением качества продукции.
5. Ячмень и овес, в сравнимых условиях, по продуктивности превосходят
яровую пшеницу на 0,4-0,8 т/га. Поэтому замена ими второй пшеницы после
пара, а также размещение ячменя вместо пшеницы после кукурузы повышает
продуктивность севооборотов на 0,8-1,0 т кормовых единиц с 1 га пашни. Вве­
дение овса в зернопаровые севообороты увеличивает их продуктивность с 2,0
до 2,7 т кормовых единиц с 1 га.
6. Корневые гнили изреживают продуктивный стеблестой на 30-50%, сни­
жают озериенность колоса на 10-20%. Сильнее корневыми гнилями поражают­
ся пшеница и ячмень. Овес, как правило, поражается незначительно. По адап­
тивности к условиям лесостепного агроландшафта зерновые культуры распо­
лагаются в убывающей последовательности: овес, озимая рожь, ячмень и пше­
ница. Следовательно, применение химических средств защиты растений в пер­
вую очередь следует планировать при выращивании пшеницы и ячменя.
7. Засоренность посевов возрастает с удалением культуры от пара. В посе­
вах пшеницы по пару сорняки в биомассе занимают 0,3%, в посевах 4-й культу­
ры - 18%, что соответствует уровню бессменных посевов. Пропашные и раноубираемые кормовые культуры способствуют снижению засоренности.
8. Совокупной энергии в урожае накапливается до 37 ГДж/га. Энергетиче­
ский коэффициент (ЭК) в зернопаровом севообороте составляет 8. Введение 4-х
полей пшеницы после пара снижает ЭК до 3. Выращивание в севооборотах бо­
бовых трав (люцерна, донник) обеспечивает повышение коэффициента исполь­
зования биоресурсов агроландшафта за счет их высокой средообразующей спо­
собности. Энергетический коэффициент севооборота при этом повышается до
11. Кроме этого, успешно решаются вопросы экологического характера - защи­
та почвы от деградации и увеличение поступления свежего органического ве­
щества, что в совокупности способствует сохранению плодородия.
9. Условная прибыль от выращивания продукции зернопарового севообо­
рота получена в пределах 8,5 тыс. руб/ra (цены 1999 г.). Рентабельность произ­
водства зерна в севообороте пар-пшеница-овес-ячмень составляет 84%, повы­
шаясь до 121% в севооборотах с занятым паром (занятый пар-пшеница-овес) и
в севообороте с люцерной (чистый пар-пшеница+люцерна-люцерна 1 г.п.люцерна 2 т.п.- пшеница-овес).
10. Предлагаемый способ прогнозирования и моделирования технологии
выращивания пшеницы и ячменя, основанный на учете содержания доступной
влаги в метровом слое и условий азотного питания (содержание нитратов), га­
рантирует повышение урожайности пшеницы и ячменя на 0,5 т/га, снижение
затрат на 12%. Точность прогноза при этом составляет 85%.
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
11. Оптимальное сочетание севооборотов различных типов и видов позво­
ляет успешно решать вопросы производства зерна и кормов, полнее использо­
вать ресурсы агроландшафта.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
1. Структура посевов в агроландшафтах южной лесостепи Средней Сибири
должна предусматривать возможность изменения площади посева культур в
зависимости от складывающихся условий увлажнения в осенний период, опре­
деляющих уровень урожайности планируемых культур. Для этого необходима
гибкая система севооборотов различной специализации.
2. Расширение посевов донника и люцерны в севооборотах позволит сни­
зить удельный вес паров в структуре пашни, обеспечит повышение уровня эко­
логизации и адаптации земледелия, сохранение плодородия почв, более полное
использование биоклиматических ресурсов агроландшафта.
3. В лесостепной зоне эффективна комбинированная обработка почвы (че­
редование отвального и безотвального приемов) в севооборотах с короткой ро­
тацией (3-5) полей. Наиболее эффективно внесение удобрений в дозе 30-40 кг
д.в. на 1 га при посеве комбинированными сеялками.
4. При сухой и теплой погоде весной посев проводится в первой декаде
мая, на глубину 6 см. При влажной погоде — во второй декаде на глубину 4 см и
при сухой и холодной погоде - в третьей декаде мая на глубину 5-6 см.
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Лисунов В.В., Романов В.Н. и др. Защита почв от эрозии в Восточной Сиби­
ри: Рекомендации. - Новосибирск, 1981. - 109 с.
2. Мусохранов В.Е., Лисунов В.В., Романов В.Н. и др. Рекомендации по скло­
новому земледелию Сибири. - Новосибирск, 1982. - 86 с.
3. Лисунов В.В., Романов В.Н. и др. Система земледелия Красноярского края. Новосибирск, 1982. - С. 54-80.
4. Лисунов В.В., Романов В.Н. Применение кулис в условиях Красноярского
края // Сиб. вестн. с.-х. науки. - 1985. - №?. - С. 1-6.
5. Романов В.Н. Агротехника возделывания кукурузы на силос в полевом
севообороте открытой лесостепи // Сб. науч. тр. - Новосибирск, 1986. С. 48-55.
6. Лисунов В.В., Романов В.Н. и др. Обработка и защита почв от эрозии: Реко­
мендации. - Новосибирск, 1987. - С. 9-13.
7. Лисунов В.В., Романов В.Н. и др. Обработка почвы в системе почвозащит­
ных мероприятий // Система вед. с.х. Вост. Сибири. - Новосибирск, 1987. С. 73-80.
8. Лисунов В.В., Романов В.Н., Козлов Н.Н. Технология подготовки чистого
пара: Рекомендации / Сиб. отд. КНИИСХ. - Новосибирск, 1988. - 23 с.
9. Лисунов В.В., Романов В.Н., Туранова Л.К. Биологическая активность почв
при разных способах обработки в системе севооборотов // Сб. науч. тр.
/ Сиб. отд. КНИИСХ. - Новосибирск, 1988. - С. 102-110.
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10. Романов В.Н. Основная обработка почвы в полевом севообороте южной
лесостепи Красноярского края: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - Омск,
1988.-16 с.
11. Романов В.Н.,Тимин A.M. Некоторые итоги изучения полевых севооборо­
тов в южной лесостепи Красноярского края // Сб. науч. тр. / Сиб. отд.
КНИИСХ.- Новосибирск, 1991. - С . 16-26.
12. Романов В.Н. и др. Рациональная система кормопроизводства для различ­
ных зон Красноярского края: Рекомендации / Сиб. отд. КНИИСХ. - Ново­
сибирск, 1993.-С. 42-51.
13. Романов В.Н. Основная обработка почвы в севообороте открытой лесостепи
Красноярского края // Сб. науч. тр. / Сиб. отд. КНИИСХ. - Новосибирск,
1995.-С. 12-18.
14. Романов В.Н. Севообороты // Сб. науч. тр. / РАСХН. Сиб. отд. КНИИСХ. Красноярск, 1996.-С. 5-13.
15. Романов В.Н. Влияние севооборота на производительную способность чер­
нозема обыкновенного // Сб. науч. тр. / РАСХН. Сиб. отд. КНИИСХ. - Но­
восибирск, 1996. - С. 114-118.
16. Романов В.Н., Едимеичев Ю.Ф., Линев А.Ф. Адаптация севооборотов в
Красноярском крае // Земледелие. - 1997. - №2. - С. 19-20.
17. Романов В.Н. Оптимизация структуры пашни и посевных площадей в агро­
ландшафтах Красноярского края // Мат-лы науч. чт., поев. 100-летию опы­
тов Жилинского. - Новосибирск, 1997.-С. 59-61.
18. Романов В.Н., Едимеичев Ю.Ф. Моделирование элементов технологий вы­
ращивания яровой пшеницы в агроландшафтах лесостепи Красноярского
края // Мат-лы науч. чт., поев. 100-летию опытов Жилинского. - Новоси­
бирск, 1997.-С. 151-152.
19. Саблин Г.Ф., Жежер А.Я., Романов В.Н. и др. Компьютеризированная ком­
плексная программа ведения земледелия племзавода «Учумский» Красно­
ярского края // Технологическое руководство отраслями сельсхозпредприятий. - Новосибирск, 1977. - С. 216-268.
20. Романов В.Н., Едимеичев Ю.Ф., Линев А.Ф. Продуктивность полевых и
кормовых севооборотов в агроландшафтах лесостепи Красноярского края
// Мат-лы. науч. сес. общ. собр. 31 июля 1998 г., Омск. - Новосибирск,
1999.-С. 21-23.
21. Романов В.Н., Едимеичев Ю.Ф. Совершенствование севооборотов // Земле­
делие. - 1999. - №5. - С.5-7.
22. Зубаилова Г.И., Романов В.Н., Едимеичев Ю.Ф. Количественная оценка ве­
сеннего увлажнения почвы // Сб. науч. тр. Т.З. Биоразнообразие и земель­
ные ресурсы / КрасГАУ. - Красноярск, 2000. - С.9-13 .
23. Романов В.Н. и др. Субрегиональная национальная программа действий по
борьбе с опустыниванием для юга Средней Сибири: Программа ООН по ок­
ружающей среде (ЮНЕП). - Абакан, 2000. - С. 9-17.
24. Романов В.Н., Едимеичев Ю.Ф. Научные основы развития ресурсосбере­
гающего земледелия в Красноярском крае // Энерго- и ресурсосбережение в
32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
земледелии аридных территорий: Мат-лы международ, науч.-практ. конф.
17-19 июля 2000 г. - Барнаул, 2000. - С. 76-83.
25. Романов В.Н., Едимеичев Ю.Ф. Использование банка данных для расчета
урожайности яровой пшеницы // Энерго- и ресурсосбережение в земледелии
аридных территорий: Мат-лы международ, науч.-практ. конф. 17-19 июля
2000 г. - Барнаул, 2000. - С. 89-91.
26. Романов В.Н. и др. Бобовые травы - ведущий фактор биологизации земле­
делия Сибири // АПК Сибири, Монголии и Республики Казахстан в XXI ве­
ке: Мат-лы 4-й международ, науч.-практ. конф. (Улан-Батор, 9-10 июля
2001 г.). - Новосибирск, 2001. - С.78-79.
27. Романов В.Н., Едимеичев Ю.Ф., Линев А.Ф. Севообороты в Красноярском
крае // Сиб. вестн. с.-х. науки. - 2001. - № 1 -2. - С. 21 -27.
28. Едимеичев Ю.Ф., Романов В.Н. Агроэкологические принципы формирова­
ния севооборотов Э40 // Эколого-экономические аспекты обеспечения эф­
фективного использования земельных ресурсов Красноярского края. Ч, 2.
Обеспечение эффективного плодородия почв. - Красноярск: Гротеск, 2001.
- 280 с.
29. Романов В.Н., Едимеичев Ю.Ф. Продуктивность пашни и оценка произво­
дительной способности почв // Экологотэкономические аспекты обеспече­
ния эффективного использования земельных ресурсов Красноярского края.
Ч. 2. Обеспечение эффективного плодородия почв. - Красноярск: Гротеск,
2001.-С.19-35.
30. Едимеичев Ю.Ф., Линев А.Ф., Романов В.Н. Влияние предшественников и
севооборотов на экологическое равновесие сорных и культурных растений
// Эколого-экономические аспекты обеспечения эффективного использова­
ния земельных ресурсов Красноярского края. Ч. 2. Обеспечение эффектив­
ного плодородия почв. - Красноярск: Гротеск, 2001. - С.35-50.
31. Романов В.Н. и др. Прогнозирование продукционного процесса в условиях
лесостепи // Науч. обеспеч. АПК Сибири, Монголии, Казахстана, Белорус­
сии и Башкортостана: Мат-лы 5-й международ, науч.-практ. конф. - Абакан,
2002.-С. 149-150.
32. Романов В.Н. Особенности формирования севооборотов // Разработка про­
ектов внутрихозяйственного землеустройства и систем земледелия на
ландшафтно-экологической основе для лесостепи Красноярского края: Ме­
тод. пособие. - Новосибирск, 2002. - С. 126-132.
33. Романов В.Н., Мазуров И.А. Действие предшественников и минеральных
удобрений на продуктивность и качество яровой пшеницы в условиях от­
крытой лесостепи Красноярского края // Устойчивое землепользование в
экстремальных условиях: Мат-лы международ, науч.-практ. конф. (26-28
ноября 2003 г.). - Улан-Удэ, 2003. - С. 123-125.
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Санитарно-эпидемиологическое заключение № 24.49.04.953.П. 000381.09.03 от 25.09.2003 г.
Подписано в печать 27.01.2004г. Формат 60x84/16. Бумага тип. № 1.
Офсетная печать. Объем 2,0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 1525
Издательский центр
Красноярского государственного аграрного университета
660017, Красноярск, ул. Ленина, 117
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
9
Размер файла
1 015 Кб
Теги
562
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа