с 01.01.1987 по 01.01.2024
Цель исследования – изучить влияние различных систем основной обработки почвы на продуктивность и экономическую эффективность плодосменного севооборота (соя, озимая пшеница, яровой рапс и ячмень) в условиях лесостепи ЦФО России. Исследование проводилось в 2015–2018 гг. в Липецком НИИ рапса – филиале ФГБНУ ФНЦ «ВНИИМК им. В.С. Пустовойта». В полевом опыте изучались четыре системы основной обработки почвы с условным названием: отвально-поверхностная, отвально-поверхностная с глубоким рыхлением, отвально-поверхностная с мелким рыхлением и минимальная (безотвальная). Почва опытного участка – выщелоченный среднемощный тяжелосуглинистый чернозем. Общая площадь делянки – 264 м2 и учетная – 88 м2. Повторность опыта трехкратная. В годы исследования закономерности изменений продуктивности и экономической эффективности севооборота оказались сравнительно близкими. Выявлено, что в среднем за годы первой ротации севооборота (2015–2018 гг.) наибольший сбор кормовых единиц (4,55 т/га) обеспечивала отвально-поверхностная с глубоким рыхлением система основной обработки почвы (глубокое безотвальные рыхление под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу, ячмень и вспашка с оборотом пласта под яровой рапс). При этом были получены более высокий чистый доход (25 365 руб/га) и уровень рентабельности (126 %), а также наименьшая себестоимость 1 т кормовых единиц (4 425 руб.). В других вариантах опыта продуктивность севооборота и его экономические показатели значительно снижались, и в наибольшей мере это отмечалось при использовании минимальной (безотвальной) системы зяблевой обработки почвы (поверхностная обработка под сою, озимую пшеницу, ячмень и чизелевание под яровой рапс).
севооборот, система основной обработки почвы, сбор кормовых единиц с гектара, экономическая эффективность, чистый доход, уровень рентабельности
Введение. Для повышения продуктивности и экономической эффективности севооборота большое значение имеет применение рациональной системы основной обработки почвы, которая улучшает ее агрофизические и биологические свойства, водно-воздушный и пищевой режимы, фитосанитарное состояние посевов и другое [1–6]. Известно, что перечень отвальных, безотвальных, плоскорезных и других приемов научно обоснованной системы зяблевой обработки почвы в наибольшей мере обусловлен биологическими особенностями полевых культур и почвенно-климатическими условиями их возделывания. Поэтому в каждом регионе нашей страны для севооборота с определенным составом и чередованием сельскохозяйственных культур оптимальная система основной обработки почвы по набору и последовательности применения различных ее приемов оригинальна [7–13].
В настоящее время оптимальная система основной обработки почвы, которая обеспечивает наибольшую продуктивность и экономическую эффективность плодосменного севооборота (соя, озимая пшеница, яровой рапс и ячмень) в условиях лесостепи ЦФО России, не разработана. В связи с этим проведение в данном регионе таких исследований представляет большой научно-практический интерес и актуальность.
Цель исследования – изучить влияние различных систем основной обработки почвы на продуктивность и экономическую эффективность плодосменного севооборота (соя, озимая пшеница, яровой рапс и ячмень) в условиях лесостепи ЦФО России.
Объекты и методы. Исследование по оптимизации системы основной обработки почвы в плодосменном севообороте (соя, озимая пшеница, яровой рапс и ячмень) проводилось в 2015–2018 гг. в Липецком НИИ рапса – филиале ФГБНУ ФНЦ «ВНИИМК имени В.С. Пустовойта». В полевом опыте использовались сорта сельскохозяйственных культур: соя – Бара (очень ранний), озимая пшеница – Скипетр, яровой рапс – Риф и ячмень – Вакула.
В севообороте изучались четыре системы основной обработки почвы с условным названием: отвально-поверхностная – вспашка с оборотом пласта под сою, яровой рапс и поверхностная обработка под озимую пшеницу и ячмень; отвально-поверхностная с глубоким рыхлением – глубокое безотвальное рыхление под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу, ячмень и вспашка с оборотом пласта под яровой рапс; отвально-поверхностная с мелким рыхлением – вспашка с оборотом пласта под яровой рапс, мелкая обработка под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу, ячмень и минимальная (безотвальная) – чизелевание под яровой рапс и поверхностная обработка под сою, озимую пшеницу и ячмень. В полевом опыте приемы основной обработки почвы осуществлялись согласно ГОСТ 16265-89.
Повторность опыта трехкратная. Размещение делянок в опыте систематическое (последовательное). Общая площадь делянки – 264 м2 и учетная – 88 м2.
В опыте использовалась следующая система применения минеральных удобрений: под сою – N60P60K60; озимую пшеницу – N60; яровой рапс – N80P80K80; ячмень – N60P60K60. При этом полное минеральное удобрение (нитроаммофоску 15-15-15) при возделывании сои, ярового рапса и ячменя вносили осенью под основную обработку почвы, а азотное удобрение (аммиачную селитру) под озимую пшеницу – в подкормку весной при возобновлении вегетации.
Технологии возделывания сои, озимой пшеницы, ярового рапса и ячменя (кроме изучаемых приемов и систем основной обработки почвы) – общепринятые для лесостепи ЦФО РФ.
Для защиты посевов полевых культур от сорняков, вредителей и болезней применялись зарегистрированные в России высокоэффективные гербициды, инсектициды и фунгициды.
Исследование осуществлялось согласно общепринятым методикам и ГОСТам.
Почва опытных участков – чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый с агрохимическими показателями, характерными для данного подтипа, вида и разновидности чернозема.
Климат региона исследования (Липецкий район, Липецкая область) – умеренно континентальный. Около 30 % лет здесь характеризуются засушливыми условиями периода вегетации. По среднемноголетним данным Липецкого ЦГМС за вегетационный период (май – август) здесь сумма осадков составляет 236 мм, среднесуточная температура воздуха – 17,4 °С и ГТК по Селянинову – 1,11.
Годы первой ротации севооборота по погодным условиям периода вегетации различались. Так, за май – август в 2015, 2016, 2017, 2018 гг. при среднесуточной температуре воздуха 18,0; 18,6; 16,6; 19,1 °С и сумме осадков 284,6; 271,2; 219,3; 96,0 мм ГТК по Селянинову составил 1,29; 1,18; 1,07; 0,41 соответственно. Гидротермические условия, сложившиеся в годы исследования, определенным образом сказывались на продуктивности сои, озимой пшеницы, ярового рапса, ячменя и в целом севооборота.
Результаты и их обсуждение. По годам исследования урожайность полевых культур в опыте изменялась, что соответствующим образом сказалось на продуктивности севооборота. При этом в среднем по вариантам опыта сбор кормовых единиц в 2015, 2016, 2017 и 2018 гг. соответственно составил 4,34; 3,86; 5,39 и 3,45 т/га (значительно различался). Однако закономерности изменений продуктивности севооборота по годам исследования в зависимости от изучаемых систем основной обработки почвы оказались сравнительно равноценными.
Выявлено, что в среднем за годы первой ротации севооборота наибольший сбор кормовых единиц (4,55 т/га) обеспечивала отвально-поверхностная с глубоким рыхлением система основной обработки почвы, при которой проводили под сою глубокое безотвальное рыхление, под озимую пшеницу и ячмень – поверхностную обработку и под яровой рапс – вспашку с оборотом пласта (табл. 1).
При использовании отвально-поверхностной (вспашка с оборотом пласта под сою, яровой рапс и поверхностная обработка под озимую пшеницу и ячмень) и отвально-поверхностной с мелким рыхлением (вспашка с оборотом пласта под яровой рапс, мелкая обработка под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу и ячмень) систем зяблевой обработки почвы продуктивность севооборота снижалась на 0,22 и 0,40 т/га к. е. соответственно. Однако наименьший сбор кормовых единиц в севообороте (4,02 т/га) был получен при минимальной (безотвальной) системе основной обработки почвы, которая включала поверхностную обработку под сою, озимую пшеницу, ячмень и чизелевание под яровой рапс. Следует отметить, что преимущество по продуктивности севооборота отвально-поверхностной с мелким рыхлением системы зяблевой обработки почвы относительно минимальной (безотвальной) оказалось достоверным не во все годы проведения исследования.
Таблица 1
Влияние различных систем основной обработки почвы
на сбор кормовых единиц в плодосменном севообороте, т/га
|
Система основной обработки почвы |
Год |
В среднем за 2015–2018 гг. |
|||
|
2015 |
2016 |
2017 |
2018 |
||
|
Отвально-поверхностная |
4,40 |
3,90 |
5,44 |
3,59 |
4,33 |
|
Отвально-поверхностная с глубоким рыхлением |
4,64 |
4,16 |
5,66 |
3,73 |
4,55 |
|
Отвально-поверхностная с мелким рыхлением |
4,12 |
3,76 |
5,34 |
3,36 |
4,15 |
|
Минимальная |
4,20 |
3,64 |
5,12 |
3,12 |
4,02 |
|
НСР05, т/га |
0,141 |
0,150 |
0,082 |
0,181 |
0,110 |
Для внедрения в сельскохозяйственное производство новых систем основной обработки почвы в севообороте первостепенное значение имеет его экономическая эффективность, основные показатели которой – стоимость полученной продукции, общие затраты на 1 гектар, себестоимость основной продукции, чистый доход и уровень рентабельности. Экономическая эффективность технологий возделывания полевых культур (сои, озимой пшеницы, ярового рапса и ячменя) в среднем за первую ротацию севооборота рассчитывалась на основе технологических карт и использования рыночных цен 2018 г. (табл. 2).
Как уже отмечалось, в среднем за годы первой ротации севооборота (соя, озимая пшеница, яровой рапс и ячмень) его продуктивность в вариантах опыта значительно изменялась, что отразилось на экономических показателях производства растениеводческой продукции.
Таблица 2
Экономическая эффективность плодосменного севооборота при различных системах
основной обработки почвы (в среднем за первую ротацию, 2015–2018 гг.)
|
Система основной обработки почвы |
Стоимость продукции, руб/га |
Общие затраты, руб/га |
Себестоимость 1 т к. е, руб. |
Чистый доход, руб/га |
Уровень рентабельности, % |
|
Отвально-поверхностная |
43300 |
20132 |
4650 |
23168 |
115 |
|
Отвально-поверхностная с глубоким рыхлением |
45500 |
20135 |
4425 |
25365 |
126 |
|
Отвально-поверхностная с мелким рыхлением |
41500 |
19882 |
4791 |
21619 |
109 |
|
Минимальная |
40200 |
19711 |
4903 |
20489 |
104 |
Стоимость сбора кормовых единиц с гектара в севообороте (соя, озимая пшеница, яровой рапс и ячмень) в вариантах опыта изменялась аналогично его продуктивности. Общие затраты на 1 га севооборота несколько большими и сравнительно близкими были при использовании отвально-поверхностной и отвально-поверхностной с глубоким рыхлением систем основной обработки почвы. В среднем за годы первой ротации севооборота в вариантах опыта себестоимость 1 тонны кормовых единиц оказалась в 2–3 раза ниже ее рыночных значений. При этом самой низкой она отмечалась в варианте опыта, где в севообороте проводилась отвально-поверхностная с глубоким рыхлением система зяблевой обработки почвы.
Важнейший показатель экономической эффективности севооборота – чистый доход, который в вариантах опыта изменялся в пределах 20 489–25 365 руб/га. Наименьшим он был при использовании в севообороте минимальной (безотвальной) системы зяблевой обработки почвы, при которой чизелевание под яровой рапс сочеталось с поверхностной обработкой под все другие полевые культуры. В других вариантах опыта с отвальной вспашкой чистый доход значительно увеличивался. При этом наибольшее его значение в севообороте обеспечивала отвально-поверхностная с глубоким рыхлением система основной обработки почвы (глубокое безотвальное рыхление под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу, ячмень и вспашка с оборотом пласта под рапс).
В вариантах опыта уровень рентабельности производства растениеводческой продукции в севообороте варьировал в пределах 104–126 %. Этот показатель экономической эффективности наиболее высоким был при отвально-поверхностной с глубоким рыхлением системе основной обработки почвы, а наименьшим – при минимальной (безотвальной) ее системе.
Выводы. Исследование показало, что в плодосменном севообороте наибольшие сбор кормовых единиц, чистый доход и уровень рентабельности, а также наименьшую себестоимость растениеводческой продукции обеспечивало применение отвально-поверхностной с глубоким рыхлением системы основной обработки почвы (глубокое безотвальное рыхление под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу, ячмень и отвальная вспашка под рапс). В других вариантах опыта продуктивность севооборота и его экономическая эффективность значительно снижались, и в наибольшей мере это отмечалось при минимальной (безотвальной) системе зяблевой обработки почвы, т. е. когда под сою, озимую пшеницу и ячмень проводилась поверхностная обработка и под яровой рапс – чизелевание.
1. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Воронежской области / под ред. А.В. Гордеева. Воронеж: Кварта, 2013. 446 с.
2. Ильясов М.М., Дегтярева И.А. Ресурсовлагосберегающая основная обработка почвы на черноземах Республики Татарстан // Закономерности изменения почв при антропогенных воздействиях и регулирование состояния и функционирования почвенного покрова: мат-лы Всерос. науч. конф. / Почв. ин-т им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии. М., 2011. С. 199–203.
3. Казаков Г.И. Обработка почвы в Среднем Поволжье. Самара: Изд-во Самарской ГСХА, 2008. 251 с.
4. Кирюшин В.И. Проблема минимализации обработки почвы: перспективы развития и задачи исследования // Земледелие. 2013. № 7. С. 3–6.
5. Лошаков В.Г. Севооборот и плодородие почвы. М.: Изд-во ВНИИА, 2012. 512 c.
6. Пыхтин И.Г., Гостев А.В., Нитченко Л.Б. Теоретические основы систематизации обработок почвы в агротехнологиях нового поколения // Земледелие. 2015. № 5. С. 13–15.
7. Ахметзянов М.Р., Таланов И.П. Влияние приемов основной обработки почвы и растительной биомассы на продуктивность культур в звене севооборота // Плодородие. 2019. № 5. С. 41–44.
8. Бушнев А.С. Влияние системы основной обработки почвы на продуктивность звеньев зернопропашного севооборота с масличными культурами и озимой пшеницей на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья // Масличные культуры: науч.-техн. бюл. ВНИИМК. Краснодар, 2015. № 1. С. 72–83.
9. Вислобокова Л.М., Воронцов В.А., Скорочкин Ю.П. Влияние основной обработки чернозема типичного на урожайность культур севооборота // Земледелие. 2020. № 1. С. 38–40.
10. Ивенин А.В., Богомолова Ю.А., Саков А.П. Экономическая эффективность выращивания зерновых культур в зависимости от систем обработки почвы // Земледелие. 2022. № 2. С. 46.
11. Ивченко В.К., Михайлова З.И. Влияние различных обработок почвы и средств интенсификации на продуктивность зерновых культур // Вестник КрасГАУ. 2017. № 4. С. 3–10.
12. Казнин Р.Е. Влияние многолетнего применения различных систем обработки на агрофизические показатели плодородия дерново-подзолистой глееватой почвы и продуктивность полевых культур в условиях Центрального Нечерноземья: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. Тверь, 2012. 28 с.
13. Кузыченко Ю.А. Системы обработки почвы в пропашном звене севооборота в зоне Центрального Предкавказья // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2020. Т. 15, № 2 (58). С. 25–28.
