Снижение затрат возделывания сельскохозяйственных культур. Замена традиционной вспашки мелкой безотвальной. Уменьшение обрабатываемой поверхности поля и применение гербицидов. Сокращение числа и глубины основных, предпосевных и междурядных обработок.
Аннотация к работе
В опыте изучалось влияние традиционной отвальной и мелкой безотвальной обработок почвы, применяемых на фоне минеральной, органо-минеральных с внесением навоза и соломы систем удобрения, на эффективность возделывания яровой пшеницы и ячменя. Урожайность зерна яровой пшеницы в среднем за два года исследований составила от 2,72 до 5,03 т/га на фоне традиционной отвальной вспашки и от 2,88 до 4,83 т/га на фоне мелкой безотвальной обработки почвы (табл. Число зерен в колосе колебалось в среднем на делянках опыта от 26 до 30 шт. и в среднем было на 2% выше на фоне мелкой безотвальной обработки почвы. Масса 1000 зерен в среднем на делянках опыта колебалась от 30,0 до 34,7 г на фоне традиционной вспашки, что на 7% меньше, чем на фоне мелкой безотвальной обработки почвы (от 33,6 до 36,1 г). Масса 1000 зерен была близкой по значениям на обоих фонах обработки почвы и составила от 38,7 до 50,4 г на фоне традиционной вспашки и от 40,1 до 51,4 на фоне мелкой безотвальной обработки почвы.Подводя итоги, можно заключить, что на фоне мелкой безотвальной обработки почвы урожайность зерна и соломы зерновых культур не снижается, увеличивается масса растительных остатков, что способствует накоплению органического вещества в почве.
Введение
Технология выращивания зерновых культур, обеспечивающая получение высоких и устойчивых урожаев, в настоящее время является одной из основных проблем АПК.
Одним из направлений снижения затрат в растениеводстве является минимизация обработки почвы. Замена традиционной вспашки мелкой безотвальной обработкой, использование при этом комбинированных агрегатов, выполняющих за один проход несколько операций, может дать экономический эффект.
Цель работы - изучить влияние способов основной обработки почвы на эффективность возделывания зерновых культур.
Анализ источников
110 лет назад, в конце ХІХ века, известный российский ученый-агроном, основоположник почвозащитной системы земледелия Иван Овсинский опубликовал работу под названием «Новая система земледелия». В ней он доказывал ошибочность глубокой обработки почвы и приводил примеры многолетних опытов возделывания сельскохозяйственных культур, в частности зерновых, при минимальной обработке полей. Как показали исследования многих научных учреждений стран СНГ и дальнего зарубежья, в севообороте отвальную вспашку с успехом можно заменить безотвальной обработкой почвы [2, 4, 6, 8].
Значительный эффект экономии энергоресурсов в земледелии дает переход на нетрадиционные системы обработки почв: бесплужные почвозащитные, консервирующие, минимальные, нулевые [3]. Минимальная обработка почвы - обработка, обеспечивающая снижение энергетических и трудовых затрат путем уменьшения количества и глубины обработок, совмещения операций и приемов, осуществляемых в одном рабочем процессе, или уменьшения обрабатываемой поверхности поля и применения при необходимости гербицидов.
Минимизация обработки почвы на современном этапе обеспечивает экономию времени, накопление и сохранение влаги, повышение производительности труда и сокращение сроков выполнения полевых работ при высоком их качестве как одного из факторов повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Минимизация обработки почвы осуществляется следующими путями: - сокращение числа и глубины основных, предпосевных и междурядных обработок почвы в севообороте в сочетании с применением гербицидов для защиты от сорняков;
- замена глубоких обработок поверхностными и мелкими, особенно при подготовке под озимые и яровые культуры, как основного, так и промежуточного посева с использованием широкозахватных плоскорезов, тяжелых дисковых борон, чизельных культиваторов, лущильников;
- совмещение нескольких технологических операций и приемов в одном рабочем процессе при использовании комбинированных почвообрабатывающих и посевных агрегатов;
- уменьшение обрабатываемой поверхности поля за счет внедрения полосной (колейной) предпосевной обработки почв при возделывании зерновых, пропашных, многолетних трав и использовании гербицидов.
Методы исследования
Наши исследования проводились в длительном стационарном опыте кафедры почвоведения УО БГСХА в 2004-2007 гг., в пятипольном зернопропашном севообороте, заложенном на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, развивающейся на лессовидном суглинке, подстилаемом мореной с глубины около 1 м.
В опыте изучалось влияние традиционной отвальной и мелкой безотвальной обработок почвы, применяемых на фоне минеральной, органо-минеральных с внесением навоза и соломы систем удобрения, на эффективность возделывания яровой пшеницы и ячменя.
Традиционная отвальная обработка была представлена: лущением стерни (КЧ-5,1), зяблевой вспашкой (ПКГ-5-40-В), закрытием влаги (КЧ-5,1) и предпосевной культивацией (АКШ-7,2).
Минимальная обработка состояла из мелкой безотвальной обработки (АКП-4,0), закрытия влаги (КЧ-5,1), предпосевной обработки почвы (АКП-4,0). вспашка поле предпосевной гербицид
Исследования проводились в звене пятипольного зернопропашного севооборота на двух полях. Объектами исследования были яровая пшеница сорта «Иволга», возделываемая после кукурузы, и ячмень сорта «Гонар» с подсевом клевера.
Дозы удобрений были рассчитаны на получение 5,0 т зерновых единиц с 1 га. При этом органические удобрения (60 т/га) и солома (6 т/га) были внесены под кукурузу. Из минеральных удобрений в основную заправку (перед предпосевной обработкой) вносились сульфат аммония, суперфосфат, хлористый калий, при подкормке использовалась аммиачная селитра
Часть площади опытного участка для изучения влияния способов обработки почвы на эффективность возделывания зерновых культур 2400 м2. Площадь делянок для удобрений - 150, учетная площадь делянок - 120 м2. Повторность опыта четырехкратная, расположение делянок рендомизированное.
Учет урожая осуществлялся сплошным обмолотом каждой учетной площадки. Урожай зерна пересчитан на стандартную влажность (14%) и на 100% чистоту. Масса послеуборочных остатков определялась в 20-сантиметровом слое по Н.З. Станкову с последующей декантацией без отделения от остатков предшествующих культур. При этом стерневые остатки обрезались на высоте 10 см.
Основная часть
Для изучения влияние способов основной обработки почвы на эффективность возделывания зерновых культур нами была проанализирована структура урожая яровой пшеницы и ячменя.
Урожайность зерна яровой пшеницы в среднем за два года исследований составила от 2,72 до 5,03 т/га на фоне традиционной отвальной вспашки и от 2,88 до 4,83 т/га на фоне мелкой безотвальной обработки почвы (табл. 1). Урожайность зерна ячменя в зависимости от вариантов опыта колебалась от 1,5 до 5,0 т/га.
Закономерного влияния способов основной обработки почвы на урожайность зерна яровой пшеницы и ячменя за два года исследований не было выявлено. При обоих способах обработки почвы самый высокий урожай обеспечили органо-минеральные системы удобрения.
При этих системах прибавка урожайности зерна яровой пшеницы по отношению к контролю составила в среднем 2,20 т/га, при наибольших значениях в органо-минеральном варианте с внесением навоза - 5,03 т/га на фоне отвальной вспашки и 4,83 т/га при мелкой безотвальной обработке. При возделывании ячменя также наименее продуктивными были растения, возделываемые в контрольном варианте. Под влиянием минеральной системы удобрения урожайность зерна увеличилась в 2,7 раза, органо-минеральной с внесением навоза - в 3,2 и соломы - в 3,0 раза.
Учеными установлено, что урожай зерновых культур зависит на 50% от плотности стеблестоя, на 25 - от количества зерна в колосе и на 25% - от массы 1000 зерен [1, 7]. В наших исследованиях на эти показатели в большей степени повлияли применяемые системы удобрения.
Количество растений на 1 м2, сохранившихся к уборке, на фоне мелкой безотвальной обработки почвы было на 12% меньше, чем на фоне традиционной вспашки, и составило соответственно для изучаемых обработок от 266 до 321 и от 245 до 277 шт. Также был меньшим на 9% на фоне мелкой безотвальной обработки продуктивный стеблестой на 1 м2, где он составил от 315 до 449 шт. по сравнению с традиционной обработкой почвы (от 343 до 526 шт.). Число зерен в колосе колебалось в среднем на делянках опыта от 26 до 30 шт. и в среднем было на 2% выше на фоне мелкой безотвальной обработки почвы. По данным литературных источников, масса 1000 зерен связана со степенью спелости зерна, плотностью его тканей и зависит не только от генотипа растения, но и от внешних условий произрастания. Масса 1000 зерен в среднем на делянках опыта колебалась от 30,0 до 34,7 г на фоне традиционной вспашки, что на 7% меньше, чем на фоне мелкой безотвальной обработки почвы (от 33,6 до 36,1 г).
Анализируя структуру урожайности ячменя, можно отметить, что ее показатели были близкими по своим значениям. Количество растений на 1 м2, сохранившихся к уборке урожая, на фоне мелкой безотвальной обработки почвы было на 3% меньше (в среднем 247 шт.), чем на фоне традиционной вспашки (253 шт.).
Были отмечены близкие значения в показателе продуктивного стеблестоя на 1 м2 - 512 и 510 шт. соответственно на фоне традиционной вспашки и мелкой безотвальной обработки почвы. На обоих фонах обработки почвы средняя кустистость составила 2,1.
Число зерен в колосе колебалось в среднем на делянках опыта от 14 до 17 шт. и было на делянках опыта в среднем на 6% больше на фоне традиционной вспашки. Масса 1000 зерен была близкой по значениям на обоих фонах обработки почвы и составила от 38,7 до 50,4 г на фоне традиционной вспашки и от 40,1 до 51,4 на фоне мелкой безотвальной обработки почвы.
Таблица 1. Влияние системы удобрений и способов обработки почвы на структуру урожая яровой пшеницы и ячменя (в среднем по двум полям).
Обработка почвы Система удобрения Урожайность зерна, т/га Число растений на 1 м2 Продуктивный стеблестой на 1 м2 Масса 1000 зерен, г Число зерен в колосе, шт. Урожайность соломы, т/га Масса растительных остатков, т/га
Яровая пшеница
Традиционная Без удобрения 2,72 321 343 30,0 26 2,15 5,88
Между урожайностью зерна и соломы яровой пшеницы выявлена сильная прямолинейная связь (r = 0,68-0,95). С увеличением урожайности зерна увеличивалась и урожайность соломы. На фоне отвальной вспашки она составила на 9% больше (от 2,15 до 4,69 т/га), чем на фоне мелкой безотвальной обработки (от 1,92 до 4,17 т/га).
Между урожайностью зерна и соломы ярового ячменя также выявлена сильная прямолинейная связь (r = 0,94-0,98). На фоне изучаемых обработок почвы она составила от 1,00 до 4,81 т/га. За период исследований закономерного влияния того или иного способа обработки почвы в формировании урожайности соломы не выявлено.
Масса растительных остатков яровой пшеницы зависела в первую очередь от ее урожайности и колебалась в среднем от 5,88 до 9,07 т/га. Растительные остатки ячменя определяли совместно с остатками подсевного клевера, который под покровом ячменя лучше вегетировал на контрольных делянках. Масса растительных остатков ячменя зависела также от урожайности зерна и изменялась в среднем от 4,12 до 5,93 т/га.
Масса растительных остатков данных культур на фоне мелкой безотвальной обработки почвы была выше, чем на фоне отвальной вспашки, в среднем на 11%. Это объясняется тем, что послеуборочные остатки изучаемой культуры не отделяли от неразложившихся остатков предшественника, значительная масса которых оказалась на поверхности и в верхней части пахотного горизонта, где темпы минерализации органического вещества значительно меньше, и соответственно в течение года полностью не разложилась. Увеличение массы растительных остатков на фоне мелкой безотвальной обработки почвы способствует накоплению органических веществ в почве и тем самым снижает темпы дегумификации.
В среднем по двум полям выход кормовых единиц с 1 га колебался при возделывании пшеницы от 3,22 на контрольных делянках до 5,97 т на делянках с навозно-минеральной системой удобрения и в среднем на обоих фонах составил 5,0 т; ячменя соответственно от 1,89 до 6,13 (4,6) (табл. 2). На обоих фонах обработки почвы получены равновеликие значения выхода кормовых единиц с 1 га.
Таблица 2. Влияние системы удобрения и способов обработки почвы на эффективность возделывания яровой пшеницы и ячменя (в среднем по двум полям).
Обработка почвы Система удобрения Выход к.ед., т/га Себестоимость, 1 ц зерна тыс. рублей Чистый доход, тыс. руб./га
Яровая пшеница
Традиционная Без удобрения 3,22 23,10 231
NPK 5,21 21,05 468
Навоз NPK 5,97 19,20 628
Солома NPK 5,68 19,95 561
Мелкая безотвальная Без удобрения 3,4 20,75 270
NPK 5,3 18,85 582
Навоз NPK 5,75 19,75 610
Солома NPK 5,66 19,10 588
Яровой ячмень
Традиционная Без удобрения 1,89 43,45 -379
NPK 4,99 20,95 54
Навоз NPK 6,02 18,70 182
Солома NPK 5,51 18,70 169
Мелкая безотвальная Без удобрения 1,85 44,85 -382
NPK 5,13 18,20 145
Навоз NPK 6,13 17,90 191
Солома NPK 5,54 18,50 167
Для экономической оценки возделывания яровой пшеницы, ячменя на делянках с изучаемыми системами удобрения на фоне вспашки и мелкой безотвальной обработки почвы была рассчитана стоимость продукции. При этом отмечено, что при применение мелкой безотвальной обработки почвы затраты при возделывании яровой пшеницы были в среднем на 2,8% ниже, чем при отвальной вспашке.
Себестоимость 1 ц зерна составила в среднем от 19,2 тыс. до 23,1 тыс. рублей на фоне отвальной вспашки, что на 6% выше, чем на фоне мелкой безотвальной обработки. При применении отвальной вспашки чистый доход составил на делянках опыта от 231 до 628 тыс. руб./га; рентабельность - от 33 до 55%. На фоне мелкой безотвальной обработки почвы чистый доход на 1 га при производстве основной и побочной продукции был выше в среднем на 11%, рентабельность - на 15%, чем при отвальной вспашке.
Производственные затраты при возделывании ярового ячменя были практически такими же, как и при возделывании яровой пшеницы. Как и в посевах яровой пшеницы, применение мелкой безотвальной обработки почвы позволило снизить затраты в среднем на 3,3%. Себестоимость 1 ц зерна колебалась в среднем от 18,7 тыс. до 43,25 тыс. рублей на фоне отвальной вспашки. При этом в зависимости от вариантов опыта применение мелкой безотвальной обработки почвы позволило снизить значения данного показателя на 4%. При возделывании ячменя на фоне отвальной вспашки чистый доход составил на делянках опыта от 379 до 182 тыс. руб./га. На фоне мелкой безотвальной обработки почвы чистый доход на 1 га был выше в среднем на 44%. Нерентабельным было возделывание ячменя в контрольных вариантах. Применение мелкой безотвальной обработки почвы увеличило по сравнению с традиционной вспашкой чистый доход при возделывании пшеницы на 11%; ячменя - на 44%.
Вывод
Подводя итоги, можно заключить, что на фоне мелкой безотвальной обработки почвы урожайность зерна и соломы зерновых культур не снижается, увеличивается масса растительных остатков, что способствует накоплению органического вещества в почве. На фоне мелкой безотвальной обработки почвы чистый доход при возделывании яровой пшеницы - выше на 11%, ячменя - на 44%, чем на фоне традиционной отвальной вспашки.
Для снижения темпов дегумификации дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы и повышения экономической эффективности возделывания сельскохозяйственных культур рекомендуется применять мелкую безотвальную обработку почвы.
(Поступила в редакцию 25.04.11)
Список литературы
1. Воробьев, В.М. О связи урожайности с элементами структуры урожая / В.М. Воробьев // Селекция и семеноводство. 1972. №5. С. 25-27.
2. Гвоздов, А.П. Элементы энергосберегающей основной и предпосевной обработки почвы под яровые культуры / А.П. Гвоздов, Н.Е. Мурашко, Д.Г. Симченков // Земляробства i ахова раслін. №2. 2006. С. 11-12.
3. Заленский, В.А. Обработка почвы и плодородие / В.А. Заленский, Я.У. Яроцкий. 2-е изд., перераб. и доп. Минск: Беларусь, 2004. 542 с.
4. Кадыров, М.А. Ячмень: как, где, когда и всегда с прибылью / М.А. Кадыров, В.Г. Сенченко, А.М. Кадыров, Ф.Н. Батуро // Современные технологии производства растениеводческой продукции в Беларуси: сб. науч. материалов / Ин-т земледелия и селекции НАН Беларуси; под ред. М.А. Кадырова. Минск: ИВЦ Минфина, 2005. С. 80-91.
5. Кирюшин, В.И. Минимизация обработки почвы: перспективы и противоречия / В.И. Кирюшин // Земледелие. №5. 2006. С. 12-14.
6. Маковски, Н. Совершенствование обработки почвы - актуальный вопрос земледелия / Н. Маковски, А.В. Клочков, О.С. Клочкова // Белорусское сельское хозяйство. №11 (55). 2006. С. 66-68.
7. Натрова, З. Продуктивность колоса зерновых культур / З. Натрова, Я. Смочек. М.: Колос, 1983. 45 с.
8. Ресурсосберегающие системы обработки почвы / под ред. акад. ВАСХНИЛ Макарова И.П. М.: Агропромиздат, 1990. 242 с.