Содержание к диссертации
Введение
1. Роль промежуточных культур в земледелии (обзор литературы) 9
1.1. Промежуточные культуры как источник кормов и объект сидерации 10
1.2. Значение промежуточных культур для оптимизации экологического состояния почв 14
1.3. Влияние промежуточных культур на урожайность основных культур 21
1.4. Опыт возделывания промежуточных культур 23
2. Условия и методика проведения исследований 26
2.1. Объект, место и общие условия проведения исследований 26
2.2. Схема опытов и методика исследований 29
2.3. Агроклиматическая оценка условий возделывания промежуточных культур в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края 33
3. Экологическая роль промежуточных культурна разных таксонах полигона «агроландшафт» 38
3.1 Ветроустойчивость и влагообеспеченность почвы 38
3.2 Структурно-агрегатный состав 44
3.3 Эффективное плодородие 46
ЗАЦеллюлозоразлагающая активность 55
4. Продуктивность промежуточных культур и их последействие 60
4.1. Урожайность промежуточных культур 60
4.2. Влияние сидеральных культур на урожайность сои 73
5. Баланс гумуса в типичном севообороте зоны неустойчивого увлажнения при возделывании промежуточных культур 76
6. Экономическая эффективность промежуточных культур в ландшафтном земледелии 80
7. Агроэкологическое обоснование промежуточных посевов на ставрополье 84
Выводы 93
Предложения производству 96
Список использованной литературы
- Значение промежуточных культур для оптимизации экологического состояния почв
- Влияние промежуточных культур на урожайность основных культур
- Агроклиматическая оценка условий возделывания промежуточных культур в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края
- Баланс гумуса в типичном севообороте зоны неустойчивого увлажнения при возделывании промежуточных культур
Введение к работе
Актуальность исследований. В связи с деградацией почвенного покрова вследствие развития эрозионных процессов, дегумификации, вторичного засоления, подтопления, заболачивания и т.д. особенное значение приобретает проблема воспроизводства почвенного плодородия.
Состояние сельскохозяйственных земель Ставропольского края в последнее время постепенно ухудшается: снижается содержание основных питательных веществ, гумуса (в эродируемых почвах), повышается их щелочность и загрязнение токсическими веществами.
Деградация почвенного покрова приобретает на Ставрополье все более ощутимое социально-экономическое значение, так как через продукцию растениеводства оказывает большое влияние на здоровье животных и человека, приводит к уменьшению доходных статей вследствие снижения объёма производства сельскохозяйственной продукции. Все эти негативные процессы усиливаются при шаблонной организации территории, размещении полевых культур без учета почвенно-экологических условий, то есть игнорировании принципов адаптивного земледелия.
Разработанная в СНИИСХ «Концепция развития адаптивно-ландшафтного земледелия в современных экономических условиях на Ставрополье» основана на следующих положениях:
- широком использовании принципа построения естественных
экосистем с максимумом разнообразия и экологической адресно -
стью;
признании сохранения и повышения плодородия почв и их биогенности стратегической задачей адаптивно-ландшафтного земледелия;
приоритете факторов биологизации (широком использовании «даровых» сил природы);
одинаковой важности оценок в адаптивно-ландшафтном земледелии
как продукционных, так и средообразующих функций экологических систем.
Оптимальная структура агроландшафтов должна быть дифференцирована в зависимости от климатических и рельефных особенностей территории зоны, района, хозяйства. Переход к ландшафтным системам земледелия с комплексом мероприятий по повышению эрозионной устойчивости почв способствует экологически безопасному и экономически целесообразному использованию пахотных земель (Вольнов, 2005).
В настоящее время вопросы состояния плодородия земель сельскохозяйственного назначения находятся в сфере внимания государства и являются объектом государственного регулирования. Разрабатываются научные основы биологизации земледелия, новые, менее затратные технологии возделывания сельскохозяйственных культур (Липски, 2002). В современном земледелии возрастает роль севооборота как биологического фактора в решении задач воспроизводства плодородия почв, создания благоприятных фитосани-тарных условий на полях, получения экологически чистой продукции.
Для повышения плодородия почв наряду с внесением минеральных и органических удобрений (торф, навоз, компосты, птичий помет, вермиком-посты), необходимо широко применять агротехнические приемы, обеспечивающие сохранение и увеличение в почве количества растительных остатков, шире использовать солому и зеленое удобрение.
Это особенно важно в настоящее время, когда в связи с кризисным состоянием животноводства в АПК края объемы применения навоза сократились на порядок.
При переходе к адаптивно-ландшафтным системам земледелия ведущая роль в пополнении запасов органического вещества почвы отводится сидеральным культурам. Особенность зеленого удобрения состоит в том, что оно производится непосредственно на поле. Поэтому очень важным является вопрос размещения сидератов в полях севооборота при сохранении посев-
ных площадей под основными сельскохозяйственными культурами. Актуальность возделывания сидератов для обогащения почвы органическим веществом, а при возделывании бобовых сидеральных культур и экологически чистым биологическим азотом не вызывает сомнений.
Сидеральные культуры не только повышают плодородие почвы и урожайность сельскохозяйственных культур, но и надежно защищают почву от эрозии, улучшают экологическую обстановку и позволяют получать биологически чистую продукцию (Кирюшин, 1996; Милюткин, 1999; Стифеев, 2002). Свежее органическое вещество растений служит энергетическим источником питания для микроорганизмов, от результатов жизнедеятельности которых зависят основные свойства почвы и ее плодородие. Зеленые удобрения увеличивают устойчивость почвы к остаточной деформации и тем самым уменьшают вредное уплотняющее действие сельскохозяйственной техники (Афанасьев, 1991).
По сравнению с сидеральными парами, более выгодно использование промежуточных культур на корм и зеленое удобрение. При этом решается проблема рационального использования пашни, которая более длительный период остаётся защищенной от эрозии растительным покровом.
Правильный подбор сидеральных культур для различных условий аг-роландшафтов способствует эффективному решению проблемы оптимизации экологического состояния почв, повышению урожайности последующих культур севооборота.
Цель исследований. Выявить целесообразность использования в полевых севооборотах зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края различных видов промежуточных культур в качестве дополнительного источника кормов, удобрительного средства и способа защиты почвы от водной и ветровой эрозии.
Задачи исследований:
-определить экологическую роль промежуточных культур на разных подурочищах полигона «Агроландшафт»;
-установить урожайность промежуточных культур в морфологической структуре ландшафта;
-выявить влияние промежуточных посевов на урожайность последующей культуры севооборота;
-провести экономическую оценку эффективности возделывания промежуточных культур в ландшафтном земледелии;
-дать агроклиматическое обоснование возможности возделывания промежуточных культур на Ставрополье.
Научная новизна. Впервые в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края в условиях Ташлянского ландшафта байрачных лесостепей на различных подурочищах полигона СНИИСХ «Агроландшафт» выявлена экологическая и экономическая эффективность возделывания промежуточных культур, выращиваемых на корм и сидераты.
На защиту выносятся следующие положения:
неоднородность почв различных таксонов полигона «Агроландшафт» по уровню плодородия;
данные по изменению экологического состояния почв полигона при использовании промежуточных культур на сидераты;
влияние сидерации почв промежуточными культурами на урожайность сои - последующей культуры севооборота;
баланс гумуса при возделывании промежуточных культур на сидераты в типичном севообороте для зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края;
агроклиматическое обоснование зон, благоприятных для возделывания промежуточных культур в условиях Ставропольского края.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные данные могут служить теоретической и практической основой для биологизации и экологизации земледелия особенно при переводе его на адаптивно-ландшафтную основу.
Результаты исследований прошли производственную проверку в условиях СПА колхоза им. Ворошилова Новоалександровского района Ставропольского края на площади 300 га и свидетельствуют об эффективности применения промежуточных культур.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы экологии и природопользования» (г. Ставрополь, 2005), Межрегиональной научно-практической конференции «Земельные ресурсы: состояние и перспективы использования» (г. Ставрополь, 2006), заседаниях ученого совета ГНУ «Ставропольский НИИСХ» (2004-2006 гг.).
Публикации. По материалам исследований опубликовано 6 работ, в том числе две - в рецензируемых изданиях.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 132 страницах компьютерного текста; состоит из введения, семи глав, выводов и предложений производству; содержит 22 таблицы, 17 рисунков, 21 приложение, акт внедрения в производство. Список литературы включает 152 наименования, в том числе 8 иностранных авторов.
Автор выражает признательность за консультации, советы и помощь в организации и проведении исследований зав. отделом агроландшафтного земледелия, к.с.-х.н. Желнаковой Л.И., с.н.с. лаб. агроландшафтов, к.с.-х.н. Мезенцевой Н.И., зав. лаб. обработки почв, к.с.-х.н. Кузыченко Ю.А., лаборантам Милаевой Т.М., Луниной Н.Т., Капелюжной Г.Е., Бухариной Т.Б.
Значение промежуточных культур для оптимизации экологического состояния почв
Без высокого содержания органического вещества, хорошей водопроницаемости и наличия водопрочной структуры земледелие находится во власти стихий (Кант, 1982; Томпсон, Троу, 1982; Греко, 1983; Лукьяненков, 1983; Радченко, 1983; Тамонов, 1991; Трапицин, 2004).
Опытом передовых хозяйств Кировской области доказано, что плодородие почв не снижается, если каждый гектар пашни получает ежегодно не менее 10 т органических удобрений. Такого количества навоза хозяйства не имели даже в советский период. Поэтому необходимо наращивать производство и применение других видов органических удобрений, в том числе и «зеленых удобрений» - растений на сидерацию для запашки в почву (Тихвинский, 2004г.; Надеждин, Шираков, 2006).
Сидерация промежуточных культур оказывает многогранное положительное влияние на почву. Зеленые удобрения улучшают физические свойства почвы, что особенно важно не только для тяжелых солонцовых почв, но и легких по гранулометрическому составу почвенных разностей с низким содержанием гумуса (Макаров, 2000, Куликова и др., 2004).
Под действием сидератов снижается кислотность почв, подвижность алюминия, повышается буферность, емкость поглощения, влагоемкость и водопроницаемость.
При запашке зеленой массы пожнивных посевов белой горчицы, озимого и ярового рапса, фацелии и пелюшки плотность дерново-подзолистых среднесуглинистых почв Московской области уменьшалась на 20-30 %. Запашка пожнивной горчицы белой на аналогичных почвах Калининской области также снижала плотность почвы, которая сохраняла рыхлое сложение вплоть до уборки урожая овса. Под воздействием корневой системы и послеуборочных остатков промежуточных культур на тяжелосуглинистых почвах количество пор в пахотном слое почвы увеличивалось в среднем на 13-14 %, содержание водопрочных агрегатов - на 6,9 % (Лошаков, 1980; Хабиб-рахманов и Мишин, 1997). Значительный оструктуривающий эффект сидера-тов отмечал Ф.К. Бжинаев (2000), в связи с чем, почвы весной для обработки поспевают на 5-10 дней раньше.
Установлено положительное влияние возделывания промежуточных посевов на сидераты в Ставропольском крае на плотность выщелоченных черноземов в слое 0-40 см, карбонатных черноземов - 0-30 см, лугово-черноземных почв - 0-10 см (Агеев, 1984; Максютов и Кремер, 1997).
Исследованиями Пензенской ГСХА установлено, что по оструктури-вающему воздействию зеленые удобрения в первые два года после сидерации превосходят навоз и солому. Применение для сидерации вики увеличивало образование водопрочных агрегатов по сравнению с чистым паром на 15,6 %, донника и редьки масличной - на 12,0 % (Кузин, 1999). В опытах М.Г.Бурнацева и др. (2001) использование люпина в качестве сидерата увеличивало образование водопрочных агрегатов на 12,7 %, редьки масличной -на 7,2 %, полного минерального удобрения - на 10,9 %. Выявлена тесная взаимосвязь между количеством поступившего в почву органического вещества и содержанием водопрочных агрегатов.
В земледелии Западной Европы благоприятные условия в почве успешно регулируются так называемой системой Брока. Для этого весной к ячменю подсевают райграс, который через шесть недель после уборки ячменя развивается настолько сильно, что подавляет рост большинства злостных сорняков. Райграс либо запахивают на удобрение, либо скашивают на силос, при этом сильно активизируется деятельность дождевых червей. Благодаря им и богатой массе корней, плотность почвы снижается с 1,5 г/см3 до 1,29 1,33 г/см3, а просачивание воды возрастает с 9 до 17-23 мм/час (Лошаков, 1980; 1985).
При возделывании промежуточных и сидеральных культур почва обогащается органическим веществом, улучшаются ее агрофизические свойства. По данным В.Г. Лошакова (1986) использование пожнивного зеленого удобрения в Нечерноземье увеличивает объем органических веществ в дерново-подзолистой почве на 24,9 ц/га. Промежуточные и сидеральные культуры улучшают условия чередования культур в севооборотах различной специализации (Лошаков и др., 1980; Buchner, 1982; Мишин и Мельниченко, 1997).
Сидераты являются неисчерпаемым, постоянно возобновляемым источником пополнения пашни органическим веществом, а за счет бобовых си-дератов - и биологическим азотом.
Замена части чистых паров в севообороте на сидеральные оправдана с экономической и биоэнергетической позиций и способствует снижению процесса дегумификации почвы, выполняет почвозащитную роль парового поля (Дудкина, 2006, Козаков, 2005).
Установлено, что после возделывания в качестве зеленых удобрений редьки масличной и донника белого, наиболее значимые изменения происходят в составе подвижных форм органических веществ, играющих определяющую роль в обеспечении растений элементами минерального питания. При сидерации увеличивается доля новообразованных гуминовых кислот (Возняковская, 1999). Сочетание сидерации с внесением соломы способствует образованию более устойчивых гумусовых соединений (Надеждин, 1998, 2006).
Влияние промежуточных культур на урожайность основных культур
Пожнивные культуры целесообразно возделывать в районах, где после уборки озимых и ранних яровых зерновых культур достаточно продолжителен безморозный период. Если он составляет 110-120 дней - возделывают кукурузу, сорго, подсолнечник и их смеси с бобовыми, если этот период короткий - 45-60 дней, то выращивают редьку масличную, горчицу, рапс и т.д. Занимая поля в летне-осенний период, они формируют урожай зеленой массы поздней осенью, что выгодно для животноводства, получающего в это время ценный корм. Осенняя обработка почвы после пожнивных посевов менее энергоемкая, обработанная перед самым уходом в зиму почва не успевает уплотниться и хорошо поглощает зимне-весенние осадки (Агеев, 1984; Картамышев и Бардунова, 1984; Ломакин, 1984).
В условиях недостаточного и неустойчивого увлажнения выбор сиде-ральной культуры определяется следующими требованиями: возможностью в более ранние сроки заделывать биомассу в почву, чтобы иметь время для пополнения израсходованных запасов влаги. Предпочтительнее проводить посев рядковым способом, при котором сидеральные культуры заканчивают вегетацию на 5-7 дней раньше, что очень важно в годы с ранними осенними заморозками. Следует отдавать предпочтение культурам с низким коэффициентом транспирации, которые меньше истощают запасы почвенной влаги и имеют более высокий коэффициент разложения, что также способствует большему накоплению органического вещества, лучшему усвоению атмосферного азота и не приводит к повышению токсичности почвы (Зезюков, 1993).
Степень насыщения севооборота промежуточными культурами в зависимости от его типа может достигать 33-80%. Увеличение посевов промежу точных и сидеральных культур возможно, в первую очередь, в районах достаточного увлажнения. Только в Нечерноземной зоне России их можно возделывать на площади 4-5 млн. га и получать 5-6 млн. тонн кормовых единиц ежегодно (Лошаков, 1980; Андреев, 1983).
П.Ф. Котовым (1953) в условиях ЦЧП установлено, что более эффективно возделывать пожнивные посевы подсолнечника в смеси с бобовыми культурами - горохом и викой.
На супесчаных почвах Брянской области рекомендуется возделывать белую горчицу, озимый рапс, масличную редьку. При посеве в первой половине августа сразу после уборки озимых эти пожнивные культуры дают 140-180 ц/га зеленой массы (Лошаков, 1984).
Широко применяются сидеральные культуры за рубежом. В Болгарии, например, высевают в пожнивный период люпин белый и желтый, вику, кормовой горох и подсолнечник.
В Польше для этих целей используют озимую рожь в смеси с озимой викой и рапсом, а на менее плодородных землях - узколистный люпин.
В Чехии рекомендуется выращивать на плантациях хмеля горчицу, фацелию, райграс, рапс, бобовые и их смеси с овсом.
В Германии промежуточные культуры на зеленое удобрение ежегодно занимают более 500 тыс. га. Для этой цели высевают пожнивные крестоцветные - озимый и яровой рапс, горчицу, редьку масличную, сурепицу китайскую; бобовые - вику, шабдар, клевер, люпин белый и горький, пелюшку, бобы; из трав в чистом виде - райграс однолетний или многолетний; смеси -вика яровая + рапс озимый, шабдар + рапс озимый, редька масличная + райграс однолетний, а так же фацелию (Debruch, 1980; Кант, 1982).
Во Франции, в качестве сидератов, применяют кормовой редис, горчицу белую, различные смеси с горохом и викой, редьку китайскую, яровой и озимой рапс, райграс итальянский, клевер луговой. Некоторые сидераты, такие как фасоль, вико-овсяная смесь, сурепка, горчица, рапс, райграс италь янский, рожь, высевают вместе с покровной культурой или сразу же после ее уборки и запахивают в почву в конце осени; другие - эспарцет, донник запахивают лишь на следующий год, (Anon, 1986; Buchnnner, 1986; Jravaf, 1987).
Условия зоны неустойчивого увлажнения Ставрополья позволяют возделывать широкий спектр промежуточных культур, поскольку величина безморозного периода от посева пожнивных культур до заморозков составляет
110-120 дней. Теплолюбивые культуры в пожнивных посевах значительно ускоряют свое развитие по сравнению с развитием растений по зяби. При посеве суданской травы в пожнивных посевах прорастание семян и появление всходов при высокой летней температуре значительно ускоряется по сравнению с весенним сроком сева. По данным Незлобненского опытного поля Ставропольского НИИСХ при одновременном посеве вики с озимой рожью фаза колошения у ржи наступает на 7 - 14 дней раньше, чем у пшеницы (Перегудов, 1972).
Для промежуточных посевов кукурузы нужно подбирать высокоурожайные и засухоустойчивые сорта. По темпам роста кукуруза опережает другие культуры, если среднесуточная температура воздуха до середины сентября не опускается ниже 15С. По этому признаку она уступает подсолнечнику, который дает и более высокий урожай. В условиях относительно позднего пожнивного посева скороспелые формы кукурузы не имеют никаких преимуществ перед среднеспелыми и позднеспелыми сортами и гибридами, так как они быстро развиваются, закладывая органы плодоношения, но медленно растут (Перегудов, 1972). Высота растений при пожнивном посеве в 5-8 раз меньше, чем в посевах по зяби. Опытами Ставропольского СХИ установлено, что наивысший урожай пожнивной кукурузы, возделываемой после уборки озимого ячменя на зерно, получен при сплошном способе посева (Перегудов, 1972).
Агроклиматическая оценка условий возделывания промежуточных культур в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края
Поскольку выход площадей из-под озимых и яровых зерновых, возделываемых на зерно, в Ставропольском крае осуществляется в относительно ранние сроки, это позволяет использовать их для возделывания пожнивных культур. Период уборки озимой пшеницы и зерновых колосовых в зоне неустойчивого увлажнения края приходится на 10-20.07., поэтому пожнивные культуры можно высевать 20-30.07. В этом случае длительность безморозного периода от посева пожнивных культур до заморозков составляет 110-120 дней. Осень в зоне теплая и продолжительная, хотя нередко случается возврат холодов и наступление заморозков.
Сумма температур от посева пожнивных культур до перехода температуры воздуха через 10 С осенью (1 декада октября) в зоне неустойчивого увлажнения составляет 1350-1700 С. Среднемноголетние запасы послеуборочной (теневой) продуктивной влаги - 50 мм, среднемноголетнее количество осадков за этот период - 131-174 мм, а за последние 10 лет - 180-220 мм. Для появления всходов пожнивных культур на черноземных почвах удовлетворительными считаются запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы, равные 15-20 мм.
Все эти факты свидетельствуют о том, что в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края имеются довольно благоприятные условия для выращивания промежуточных культур, которым достаточно влаги и тепла для формирования урожая.
По данным метеостанции г. Ставрополя годы исследований (2004 -2006 гг.) характеризовались различными погодными условиями (приложение 1, рис. 4). В эти годы четко проявилось отмечаемое во всем мире потепление климата. Так, при норме среднегодовой температуры + 9,1 С, в 2004 году среднегодовая температура составила + 10,2 С, 2005 г. -+ 10,3 С, 2006 г. + 10,2 С. Суммарное нарастание температур составило в 2004 календарном году + 401 С, в 2005 г. - + 438, 2006 г. - + 402 С.
Поскольку условия увлажнения для яровых культур начинают формироваться с осени предшествующего года анализ климатических условий проводился за три периода: осенне-зимний холодный период накопления влаги (с ноября по март), вегетационный период развития ярового ячменя (с апреля по июнь) и пожнивный период (с июля по октябрь) - период возделывания летних промежуточных культур.
Наиболее теплым период накопления влаги был в 2003-2004 гг. + 2,3 С, холодным - + 0,4 С в 2005 - 2006 г. В 2004 - 2005 г. средняя температура с ноября по март составила + 1,3 С. Самым холодным месяцем за весь период исследований был январь 2006 года - 8,3 С, когда абсолютный минимум температур во второй и третьей декаде января опускался до - 23,3 и - 27,7 С. Самыми теплыми - март и ноябрь 2004 года - + 5 С, с абсолютными максимумами температур + 22,4 С в третьей декаде марта и + 20,5 С - во второй декаде ноября.
В 2004-2005 гг. суммарный прирост тепла в осенне-зимний период по сравнению с климатической нормой составил 348 С или 106 от прироста температур за год с ноября 2004 по октябрь месяц 2005 года (327 С).
В 2005-2006 году этот прирост составил 192 С или 42 % от годового прироста тепла (+450 С), а в 2005-2006 году - 63 С или 15 % от 432 С прироста за 12 месяцев (с ноября 2005 по октябрь 2006 года).
По теплообеспеченности различался и период возделывания ярового ячменя, который в 2004 году был холоднее на 0,6 по сравнению с климатической нормой (+13,7 С против 14,3 С нормы). Суммарный недобор тепла составил - 48 С или - 15 % годового прироста тепла.
В 2005 году период возделывания ярового ячменя был на 0,7 теплее нормы (+ 14,3 С), прирост тепла составил + 66 С или 15 % прироста за год. В 2006 году средняя температура за апрель - июль равнялась +15,4 С при норме + 14,3 С. Суммарное превышение составило + 105 С или 24 % от годового потепления. Самыми теплыми месяцами, максимально превышающими климатическую норму были апрель 2006 г. (+ 10,4 при норме 8,6 С), май 2005 г. (+ 16,6 С при норме 15,2 С) и июнь 2006 г. (+ 21,5 С при норме 19 С).
Пожнивной период всех трех лет исследований не имел ограничений по теплообеспеченности. Сумма температур свыше 10 С за период с июля по октябрь при климатической норме в 2135 С в 2004 году составила 2162 С, в 2005 - 2331, в 2006 - 2406 С.
Этот период (VII-X) возделывания изучаемых летних промежуточных культур был самым жарким в 2006 г. (+ 271 С или 61 % от годового потепления), самым прохладным - в 2004 г. (27 С или 9 % годового количества). 8 2005 году прирост тепла составил 196 С или 43 % от годового прироста тепла.
Таким образом, распределение прироста тепла от годового по трем вышеуказанным периодам в 2003-2004 с/х год имело вид: + 106 %; - 15 % + 9 %; в 2004-2005 гг. -+ 42; + 15; + 43 %; в 2005-2006 гг.: -+ 15; + 24; + 61 %. Как видно из вышеприведенных данных годы исследований различались как по уровню теплообеспеченности всего года (+ 327; + 450; + 432 С выше нормы), так и по распределению тепла по трем периодам: осенне-зимнего накопления влаги, весенне-летнего периода возделывания ярового ячменя и летне-осеннего возделывания пожнивных культур.
По влагообеспеченности наиболее благоприятным был 2004 год - 748 мм или 120% климатической нормы, 2005 год был наиболее сухим - 478 мм или 75 %, в 2006 году выпало 530 мм или 85 % годовой нормы.
Осенне-зимний период накопления влаги во все три года исследований был благоприятен по осадкам в 2003-2004 и 2004-2005 сельскохозяйственные годы, в этот период выпало 111 и 120 % климатической нормы осадков, в 2005-2006 г. выпало 165 мм осадков или 92% нормы.
Баланс гумуса в типичном севообороте зоны неустойчивого увлажнения при возделывании промежуточных культур
Экономическая эффективность сельскохозяйственного производства определяет эффективность использования земли (т.е. уровень хозяйствования) и характеризуется выходом продукции с единицы площади и её себестоимостью. Перед землепользователями стоит задача обеспечить максимальный выход экологически чистой продукции с каждого гектара земли при минимуме затрат и сохранении качества земельных угодий.
Повышение экономической эффективности рассматривается некоторыми учеными в тесной связи с улучшением экологического состояния и плодородия земли, позволяющем получать дополнительную продукцию высокого качества и повышать экономические показатели хозяйств в целом в результате предотвращения ущерба природной среде (Олдак, 1983).
Расчет экономической эффективности возделывания промежуточных культур начинался с экономической оценки возделывания культуры ярового ячменя, предшествующей пожнивным посевам на удобренном (N60P6oK6o) и неудобренном фонах на подурочищах стационара СНИИСХ «Агроланд-шафт». В таблице 19 представлены показатели экономической оценки производства ярового ячменя, в приложении 21 - технология его возделывания.
Без внесения удобрений рентабельность возделывания ярового ячменя достаточно высока и от таксона А] к А2 и А3 изменяется от 137,1 % до 172,2 и 177,4%.
Экономически выгодно возделывать яровой ячмень в более благоприятных условиях таксонов А2 и А3, где только за счет адаптивного размещения ярового ячменя можно иметь дополнительно 595-684 руб/га чистого дохода.
Внесение под яровой ячмень полного минерального удобрения в дозе N6oP6oK6o резко снижает рентабельность производства ярового ячменя, особенно на малоплодородых почвах окраины плакора (с 137,1 % до 18,0 %), а
на более плодородных почвах таксонов Aj и А3 с 172,2 до 39,6 % и с 177,4 до 50,1 % соответственно.
Несмотря на то, что внесение удобрений в дозе ЫбоРбоКбо повышает урожайность ярового ячменя от окраины плакора к нижней части склона соответственно на 8,1; 10,0 и 11,6 ц/га, их внесение не окупает затрат. Так, на подурочище окраины плакора (Ai) условно чистый доход снижается на 1316 руб/га, в верхней части склона (Аг) - на 741 руб/га, в нижней части склона на -261 руб/га.
Проведенные расчеты величины экономической эффективности возделывания промежуточных культур выявили, что без внесения удобрений под предшествующую культуру сбор зеленой массы большинства сидератов не достигает 10 т/га (табл. 20).
Поэтому, летние посевы рапса, горчицы, а также смесей кукурузы с горохом, озимой ржи с озимой викой и озимой пшеницы с озимой викой становятся нерентабельными. Из всего изученного набора промежуточных культур на неудобренном фоне экономически выгодно возделывать вику под покровом ячменя и смесь подсолнечника с яровой викой пожнивно. Уровень рентабельности на всех таксонах агроландшафта достигает 66,0-69,7 % и 24,5-69,5 % соответственно (приложения 13-20).
На удобренном фоне плодородных таксонов (А2 и А3) целесообразно возделывание всех изучаемых промежуточных культур кроме эспарцета. Уровень рентабельности варьирует от 3,8 до 84,5 % (табл. 21). Однако, более выгодно размещать здесь смеси подсолнечника с яровой викой и кукурузы с горохом, яровую вику, рапс (уровень рентабельности составляет 38,3-84,5 %).
Вместе с тем, при создании оптимального агрохимического фона и на таксоне А] кроме смеси подсолнечника с яровой викой и вики можно размещать промежуточные посевы ярового рапса и кукурузы в смеси с горохом. Уровень рентабельности составляет 24,2-28,5 %, при сборе зеленой массы 7,86-8,33 т/га.
Поскольку внесение удобрений (МбоРеоКбо) под яровой ячмень резко увеличивает затраты (табл. 19) целесообразнее оценивать экономическую эффективность звена яровой ячмень - пожнивная культура.
Расчеты по наиболее продуктивному варианту - подсолнечнику с яровой викой и яровому ячменю показали, что при внесении удобрений на таксоне А2 суммарный чистый доход увеличивается с 4409,3 до 4857,3 руб/га, т.е. от внесения удобрений получена дополнительная прибыль в 448 руб/га, а на таксоне Аз прибыль от внесения удобрений составляет уже 669,6 руб/га.
На бедных почвах окраины плакора (Ai) выращивание даже самых продуктивных культур (подсолнечник с викой) не компенсирует затрат на удобрения. Чистый доход от применения удобрений в звене снижается на 797,6 руб/га, при - 1316 руб/га при учете экономической эффективности возделывания только ярового ячменя.
Таким образом, при существующем диспаритете цен на удобрения и сельскохозяйственную продукцию удобрения в агроландшафтах, во-первых, целесообразно применять на тех подурочищах, где они окупаются (в наших опытах А2 и Аз), а, во-вторых, использовать пожнивные культуры, наиболее отзывающиеся на эффективное плодородие: подсолнечник с викой, яровую вику, кукурузу с горохом, рапс.
Экономически и экологически оправдано возделывание летних промежуточных культур в тех звеньях севооборота, где для последующих культур иссушающее действие пожнивных посевов минимально, а также остается достаточно времени для трансформации органического вещества сидератов в почве и качественной ее подготовки к посеву последующей культуры.
В условиях очень жестких, перенасыщенных товарными культурами севооборотов, применяемых в крае, возделывание летних сидеральных культур рационально по жнивью убранных зерновых культур, за которыми в севообороте следуют поздние пропашные культуры: соя, свекла, подсолнечник, кукуруза, картофель.
Как показали многочисленные исследования годового баланса влаги в почвах юга России основное пополнение влаги происходит в осенне-зимний период и максимум влагозапасов накапливается в почве в феврале-марте месяцах (Тооминг, 1983).
Похожие диссертации на Промежуточные культуры как фактор биологизации в агроландшафтах зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края
