Содержание к диссертации
Введение
1 Эффективность приёмов и систем обработки почвы в технологии выращивания сельскохозяйственных культур (обзор литературы) 8
1.1 Состояние производства зерна пшеницы и реализация её потенциала 8
1.2 Характеристика почв Удмуртской Республики и пути улучшения их свойств 9
1.3 Применяемые системы и приёмы обработки почвы 11
1.4 Зяблевая обработка почвы
1.4.1 Лущение 14
1.4.2 Отвальная вспашка 15
1.4.3 Альтернативные приёмы обработки почвы и технологии выращивания культур 16
1.4.4 Noill – прямой посев 1.5 Роль мульчи в системах обработки почвы 25
1.6 Влияние приёмов и систем обработки почвы на её агрофизические свойства 30
1.7 Влияние приёмов и систем обработки почвы на фитосанитарное состояние посевов 37
1.8 Влияние приёмов и систем обработки почвы на урожайность сельскохозяйственных культур 44
1.9 Влияние приёмов и систем обработки почвы на расход топлива и экономическую эффективность 47
2 Место, условия и методика проведения исследований 50
2.1 Объект исследований 50
2.2 Почвенно-климатические условия места проведения полевых опытов 50
2.3 Агрометеорологические условия в годы проведения полевых опытов 52
2.4 Технология выращивания яровой пшеницы в полевом опыте 55
2.5 Схема и методика проведения полевого опыта 56
2.6 Методика проводимых наблюдений и исследований 57
3 Результаты исследований 59
3.1 Влияние приёмов зяблевой обработки почвы на её агрофизические свойства 59
3.1.1 Структурные агрегаты почвы.. 59
3.1.2 Плотность почвы 63
3.1.3 Пористость почвы 65
3.1.4 Влажность почвы и запас продуктивной влаги . 66
3.1.5 Коэффициент водопотребления 71
3.2 Влияние приёмов зяблевой обработки почвы и гербицида Торнадо 500 на засорён ность посевов яровой пшеницы 72
3.2.1 Зависимость засорённости посевов от особенностей вегетационного периода 72
3.2.2 Действие осеннего дискования клеверища 77
3.2.3 Действие довсходового опрыскивания системным гербицидом Торнадо 500 79
3.2.4 Действие приёмов зяблевой обработки почвы 82
3.3 Влияние приёмов и систем обработки почвы на урожайность яровой пшеницы и её структуру 88
3.3.1 Влияние приёмов обработки почвы 88
3.3.2 Влияние систем обработки почвы 98
3.4 Экономическая и энергетическая эффективность, внедрение в производство .103
3.4.1 Экономическая эффективность .103
3.4.2 Энергетическая эффективность 105
3.4.3 Внедрение в производство .107
Заключение 110
Рекомендации производству .114
Список литературы
- Зяблевая обработка почвы
- Технология выращивания яровой пшеницы в полевом опыте
- Влажность почвы и запас продуктивной влаги
- Экономическая и энергетическая эффективность, внедрение в производство
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В технологии выращивания сельскохозяйственных культур приёмы обработки малогумусных с низкой прочностью структурных агрегатов дерново-подзолистых почв оказывают значительное влияние на абиотические и биотические факторы, условия роста и развития растений, формирование урожайности и качества продукции. В последнее время все более актуальным становится вопрос о снижении затрат и повышении рентабельности производства сельскохозяйственной продукции в технологии выращивания полевых культур, в которой приёмы обработки почвы составляют, как правило, основную часть затрат [Черкасов Г. Н., 2014; Каипов Я. З., 2015]. Для решения задач ресурсосбережения в качестве альтернативы отвальной вспашки предлагается плоскорезная, чизельная, минимальная и другие виды основной обработки, а также нулевая технология (no-till), которая исключает не только пахоту, но и другие какие-либо виды механической обработки. Поэтому сравнительное изучение приёмов и систем обработки почвы, выявление среди них наиболее эффективных, обеспечивающих как высокую продуктивность сельскохозяйственных культур, так и экономическую эффективность является актуальной задачей.
Степень разработанности. Изучению вопросов обработки почвы в Среднем Предуралье и прилегающих регионах посвящены исследования В. Н. Про-кошева (1968), М. Н. Гуренева (1982), В. Ф. Трушина (1990), А. А. Платунова (1994), В. Ф. Мареева (1995), В. Н. Мосина (1996), В. М. Холзакова (2002), Р. И. Шамсутдинова (2004), Н. И. Владыкиной (2006), Е. Г. Вараксиной (2008), Т. Г. Хадеева (2010), З. З. Аюпова (2009), М. Г. Сираева (2012), Х. М. Сафина (2013), Н. А. Пеговой (2015), М. Ш. Тагирова (2015), П. А. Постникова (2016), Ю. Н. Зубарева (2016) и др. Однако сравнительное изучение систем обработки малогумусных дерново-подзолистых почв в Среднем Предуралье остаётся малоизученным. Поэтому данные исследования вошли составной частью в план научно-исследовательской работы ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА по теме «Пути повышения продуктивности зерновых культур и эффективности использования пахотных земель» (номер государственной регистрации 01200963983).
Целью исследований является разработка оптимальной системы обработки дерново-подзолистой почвы, обеспечивающей высокую продуктивность и экономическую эффективность ресурсосберегающей технологии выращивания яровой пшеницы.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
-
Установить влияние приёмов и систем обработки почвы на урожайность яровой пшеницы и её слагаемые.
-
Изучить влияние приёмов обработки почвы на её агрофизические свойства.
-
Выявить влияние приёмов обработки почвы и гербицида Торнадо 500 на засорённость посевов.
-
Дать экономическую и энергетическую оценки рекомендуемым системам обработки почвы.
Научная новизна. В Среднем Предуралье проведено сравнительное изучение различных систем (традиционная отвальная, противоэрозионная глубокая, минимальная, нулевая) обработки пласта клевера лугового на малогу-мусной дерново-подзолистой почве. Показан характер их влияния на агрофизические свойства почвы и засорённость посевов яровой пшеницы, влияние на урожайность зерна. Дана сравнительная экономическая и энергетическая оценки систем обработки почвы.
Теоретическая и практическая значимость. Проведёнными исследованиями установлено, что под яровую пшеницу возможно эффективное применение различных систем обработки пласта клевера лугового. Однако наибольшая урожайность яровой пшеницы получена при использовании традиционной отвальной системы (БДТ-7,0 + ПЛН-5-35), минимальной с применением комбинированного орудия (БДТ-7,0 + Комбимастер 4,2) и дискатора (БДТ-7,0 + КМБД 34П). При этом системы минимальной обработки имели производственные затраты меньше соответственно на 21,9 и 6,5 %, чистый доход больше на 34,4 и 9,5 %, уровень рентабельности выше на 94,5 и 22,6 %. Нулевая технология (no-till) не показала преимуществ ни по урожайности, ни по экономической эффективности.
Методология и методы исследования. Методология проводимого исследования включала общенаучные и теоретические методы – аналогию, сравнение, анализ, синтез, обобщение, моделирование, которые были использованы при работе с научными публикациями и проведении экспериментальных исследований, а также эмпирические методы – полевые и лабораторные эксперименты, наблюдения, описания, измерения.
Положения, выносимые на защиту:
влияние приёмов обработки почвы на агрофизические свойства почвы;
влияние технологических приёмов на засорённость посевов;
влияние приёмов и систем обработки почвы на урожайность яровой пшеницы и её слагаемые;
экономическая, энергетическая и производственная оценки рекомендуемых систем обработки почвы.
Степень достоверности и апробация результатов. Исследования проведены, руководствуясь общепринятыми методиками и ГОСТами, полученные экспериментальные данные были подвергнуты статистической обработке методом дисперсионного и корреляционного анализов, алгоритмы которых изложены Б. А. Доспеховым (1972, 1985), соотнесены с результатами исследований других учёных. Материалы работы были доложены на научно-практической конференции в г. Уфа (2013 г.), на Всероссийских научно-практических конференциях, проводимых в ФГБОУ ВО «Ижевская ГСХА» (2012-2017 гг.), на международной (заочной) научно-практической конференции (2016 г.). По материалам исследований опубликовано 13 статей, в том числе 5 работ в изданиях, рекомендованных ВАК.
Личный вклад. Автор данной научно-квалификационной работы принимал непосредственное участие в разработке программы исследования, в прове-
дении полевых и лабораторных исследований, в обработке полученных результатов и представлении их на заседаниях кафедры при отчётах, на конференциях при выступлении с докладом, при оформлении диссертации.
Структура и объём работы. Работа включает введение, обзор литературы, 4 подраздела результатов исследования, заключение, список литературы (216 источника, в т. ч. 21 на иностранных языках) и приложения. Полный объём диссертации составляет 181 с., включает 63 таблицы, 8 иллюстраций и 56 приложений.
Зяблевая обработка почвы
Лущение жнивья сразу после уборки и последующая вспашка на среднесу-глинистой дерново-подзолистой почве снижает засорённость поля малолетними сорняками на 77 % [Сдобников С. С., 1979], создаёт лучшие условия для роста и развития культурных растений, корневая система которых размещается более равномерно в пахотном слое (0-24 см), и наблюдается наименьшая засорённость посевов [Шамсутдинов Р. И., 2004]. Послеуборочное лущение следует применять особенно тогда, когда нет возможности быстро (в течение 2-3 недель после уборки) провести вспашку. Это позволяет провести основную обработку поля с хорошей эффективностью в более позднее время [Прокошев В. Н., 1968].
При засорении полей малолетними двудольными сорняками (марь белая, пикульники, ромашка непахучая, редька дикая и др.) лучшие результаты даёт лущение дисковыми орудиями на глубину 4-6 см [Яровая мягкая..., 1999; Холза-ков В. М., 2002] или 6-8 см [Адаптивные технологии..., 2006].
Лущение поля, засорённого корневищными сорняками рекомендуется проводить в два следа на глубину залегания основной массы корневищ, как правило, на 10-12 см. Нужно учесть, что на лёгкой по гранулометрическому составу почве корневища пырея залегают глубже, на тяжёлой – мельче [Пырей ползучий..., 2008].
При корнеотпрысковом типе засорённости (осоты, вьюнок) в качестве лущения рекомендуется обработку почвы провести плоскорезными орудиями (КПШ-5) на глубину 10-14 см [Холзаков В. М., 2002].
К зяблевой обработке почвы рекомендуется приступать как можно раньше, особенно при обработке пласта многолетних трав, что ускоряет процесс минерализации органического вещества, особенно бобовых культур, больше накапливается влаги [Прокошев В. Н., 1968; Корляков Н. А., 1968], снижается удельное сопротивление почвы при вспашке на 25-30 % [Прокошев В. Н., 1968; Яровая мягкая..., 1999; Адаптивные технологии..., 2006].
В последние годы при уборке зерновых культур получило распространение измельчение соломы и разбрасывание её по поверхности поля. Обработка такого поля может осуществляться лемешными и дисковыми лущильниками, тяжёлыми дисковыми боронами, дискаторами на глубину не более 12-14 см. Оптимальными из энергосберегающих орудий для обработки такого поля являются агрегаты типа Смарагд, КСТ-3,8 и т. п. со снятыми катками [Адаптивные технологии..., 2006].
Через 2-3 недели после лущения проводят зяблевую вспашку плугом с предплужниками на глубину пахотного слоя. Лучший срок вспашки от середины августа по сентябрь. На почвах лёгкого гранулометрического состава со слабой дерниной подъём пласта ведут без предварительного лущения [Яровая мягкая..., 1999; Адаптивные технологии..., 2006].
В земледелии большинства регионов длительное время основным орудием зяблевой обработки почвы был отвальный плуг [Гуренев М. Н., 1982; Трушин В. Ф., 1990; Платунов А. А., 1994; Мареев В. Ф., 1995; Мосин В. Н., 1996; Singer J. W., 2004; Yin X., 2004; Холзаков В. М., 2006; Ленточкин А. М., 2011б; Сафин Х. М., 2013]. Ранее считалось, что одним из важнейших показателей почвенного плодородия является создание мощного (30-40 см) окультуренного слоя, позволяющего получать гарантированные урожаи в неблагоприятные по погодным условиям годы [Платунов А. А., 1997]. Но при этом было установлено, что в пахотных и паровых почвах по сравнению с целинными происходят деградационные процессы, ухудшающие их благоприятные свойства [Кононова А. А., 2015]. Поэтому говорится, что на определённом этапе развития земледелия «плуг спас человечество от голода, но привёл к деградации почв и повсеместному развитию эрозионных процессов» [Харченко А. Г., 2015].
Эрозия почвы является серьёзной проблемой земледелия во всём мире. В Казахстане эрозия почв охватила десятки миллионов гектаров, что привело к снижению содержания гумуса в чернозёмах с 10-12 до 5-6 % [Джаланкузов Т. Д., 2012]. В республике Татарстан около 35 % сельскохозяйственных угодий являются эро-зионно опасными [Назмутдинов А., 2015].
Пахотные угодья Удмуртской Республики на 78 % имеют разную степень плоскостной и линейной водной эрозии, в результате действия которой смываются наиболее плодородные верхние слои почвы, а часть пахотных угодий становится непригодной для земледелия [Ковриго В. П., 2004].
С увеличением степени смытости дерново-подзолистых почв резко ухудшаются их водно-физические и агрохимические свойства. Так, у эродированных почв с увеличением степени смыва в обрабатываемом горизонте происходит уменьшение содержания гумуса, увеличение плотности почвы, снижение водопроницаемости, меньшее поступление в почву талой и дождевой воды [Вараксина Е. Г., 2008].
В последнее время установлено, что энергозатратную, эрозионноопасную и малопроизводительную отвальную обработку почвы можно чередовать или заменить другими приёмами, используя безотвальные орудия, орудия минимальной обработки почвы и даже «прямым» посевом. Дифференцированная разноглубинная обработка почвы в севообороте, предполагающая как отвальную, так и безотвальную и поверхностные обработки, обеспечивает сохранение достоинств отвальной вспашки и снижает её негативное воздействие [Платунов А. А., 1997; Владыкина Н. И., 2006; Ленточкин А. М., 2011б; Абрамов Н. В., 2012; Дмитриев Д. С., 2013; Постников П. А., 2016]. Поэтому в качестве основной обработки дерново-подзолистой суглинистой почвы предлагается поверхностно-отвальная, базирующаяся на сочетании один раз в четыре года вспашки на глубину 20-22 см, с предварительным лущением стерни на 8-10 см или дискованием пласта на 10-12 см, и в последующие три года – поверхностная обработка дисковым лущильником на 8-10 см. Поверхностную обработку в годы отсутствия вспашки необходимо проводить сразу после уборки культуры [Смирнов Б. А., 2003].
Сельскохозяйственное производство в несколько раз сложнее любого технологического процесса в промышленности [Кожемякин Е., 2014]. Поэтому в настоящее время нельзя отдать предпочтение технологии, основанной на отвальной вспашке, минимальной обработке или прямом посеве [Гилев С. Д., 2014]. В России в связи с отсутствием внятной научно-технической политики научные рекомендации часто подменяются рыночными рекламами машин, пестицидов и т. п. Под лозунгами энергосбережения и ресурсосбережения походят кампании удешевления обработки почвы. Шаблоны оборачиваются разочарованиями, приводящими к крайностям: маятник мнений, высказанных с той или иной категоричностью, раскачивается от нулевой обработки до вспашки. Довольно широкое распространение получила основная обработка полей дисковыми орудиями. Такая примитивная минимализация приводит к усилению эрозионных процессов, повышению засорённости посевов [Кирюшин В. И., 2013]. Этот подход соответствует известному выражению «Любое упрощение вызывает неожиданное осложнение».
Технология выращивания яровой пшеницы в полевом опыте
Исследования были проведены на территории АО «Путь Ильича» Завьялов-ского района Удмуртской Республики в пятипольном полевом севообороте. Предшественником яровой пшеницы был клевер луговой, убранный на зелёный корм. Анализы почвенных и растительных образцов были выполнены в лабораториях кафедр агрономического факультета ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА.
Территория хозяйства располагается в Среднерусской провинции южнота-ёжно-лесной зоны [Природно-сельскохозяйственное…, 1983]. Климат территории Удмуртии умеренно-континентальный с продолжительной холодной зимой и довольно жарким коротким летом [Ковриго В. П., 2004].
Вегетационный период сельскохозяйственных культур сравнительно непродолжительный – 150-170 дней [Туганаев В. В., 1984]. В тепловом режиме территории Удмуртии наблюдается значительное различие. Для южной половины республики среднегодовая температура воздуха составляет около +2,3 оС, а в северных – +1,2 оС [Ковриго В. П., 2004]. Продолжительность периода с температурой воздуха выше 0 оС равна 190-208 дням, продолжительность вегетационного периода при среднесуточной температуре воздуха более +5 оС составляет 159-161 день, а более +10 оС – 111-113 дней. Средняя температура самого тёплого месяца (июля) составляет +17,2…+18,8 оС [Агроклиматические…, 1974].
В Удмуртии среднегодовая сумма осадков составляет 450-550 мм [Широбо-ков С. И., 1957]. На холодное время их приходится 30-35 %, а на тёплое 65-70 %. По характеру увлажнения территория республики относится к зоне с неустойчивым увлажнением, где в тёплое время испарение нередко превышает количество выпавших осадков [Агроклиматические…, 1974]. В связи с этим осадки часто являются лимитирующим фактором для развития сельскохозяйственных культур.
На начало весны запас продуктивной влаги в метровом слое составляет до 200 мм, а в пахотном – 40-60 мм, находясь на уровне около наименьшей влагоём-кости. К периоду созревания зерновых культур запас влаги уменьшается соответственно до 120-150 мм и 15-30 мм. В каждый из летних месяцев (июнь – август), при потребности не менее 60 мм осадков, в среднем выпадает 50-70 мм, но распределение их в течение вегетационного периода чаще бывает крайне неравномерным. Частые осадки и большая влажность воздуха в конце вегетационного периода затрудняют уборку урожая в 60-70 % лет [Агроклиматические…, 1974].
В Удмуртии, несмотря на достаточно большое количество осадков за год, в течение вегетационного периода наблюдается засуха и суховеи слабой интенсивности. Повторяемость засух средней интенсивности в южной части региона наблюдается в 8-9 лет из 10, очень интенсивных – 0,3-1,0 раз в 10 лет [Агроклиматические ресурсы…, 1974]. Причём засушливым часто бывает период со второй половины мая до середины июня [Туганаев В. В., 1984; Ковриго В. П., 2000], что резко отрицательно сказывается на продуктивности яровой пшеницы.
В Удмуртской Республике дерново-подзолистые и подзолистые почвы занимают 75,2 % от площади пашни, серые лесные оподзоленные – 16,7 %, дерново-карбонатные – 6,4 %, пойменные дерновые – 1,0 %, дерново-глеевые – 0,2 %, овражно-балочные дерновые – 0,3 %, прочие – 0,2 % [Кузнецов М. Ф., 1994]. Большая часть почвенного покрова отличается высокой кислотностью и низким содержанием подвижного фосфора. По гранулометрического составу в Удмуртской Республике преобладающими являются суглинистые почвы, а супесчаные и песчаные составляют около 9 % [Ковриго В. П., 2004]. Около 78 % пахотных земель Удмуртской Республики подвержены плоскостной и линейной водной эрозии [Ковриго В. П., 2004; Холзаков В. М., 2006; Вараксина Е. Г., 2008]. Наши исследования были проведены на дерново-среднеподзолистой сред-несуглинистой слабосмытой почве (таблица 1).
В 2012 г. почва опытного участка характеризовалась очень низким содержанием гумуса, слабокислой реакцией почвенной среды, высоким содержанием подвижного фосфора и повышенным содержанием обменного калия, в 2013 г. – очень низким содержанием гумуса, среднекислой реакцией почвенной среды, высоким содержанием подвижного фосфора и обменного калия, 2014 г. – средним содержанием гумуса, слабокислой реакцией почвенной среды, высокой суммой поглощённых оснований, высоким содержанием подвижного фосфора и повышенным обменного калия.
В 2013 г. среднесуточная температура воздуха во все месяцы вегетационного периода превышала норму, особенно это было значительно в июне, когда идут интенсивные ростовые процессы и развиваются структурные элементы колоса яровой пшеницы. В 2014 г. начало вегетации проходило при повышенной температуре воздуха, что негативно повлияло на густоту всходов, середина вегетации характеризовалась пониженной среднесуточной температурой, что способствовало развитию растений и формированию высокопродуктивного колоса, конец вегетации имел повышенную температуру, что способствовало хорошим условиям налива и созревания зерна. В 2015 г. первая половина вегетации характеризовалась значительно более высокой среднесуточной температурой воздуха, что отрицательно влияло на густоту всходов и начальные этапы роста и развития растений, а во второй половине вегетации – пониженной температурой, что вызвало образование значительного количества подгона.
Влажность почвы и запас продуктивной влаги
В 2014 г. в фазе начала кущения яровой пшеницы, когда в мае среднемесячная температура воздуха была выше нормы на 3,6 оС и осадков выпало только 44 % от нормы, разнообразие сорных растений стало меньше, чем в предыдущем году, но также наибольшую долю среди засорителей посевов яровой пшеницы имели малолетние сорные растения (11-76 шт./м2). Отмечается закономерность: чем больше растений клевера в посевах яровой пшеницы, тем меньше малолетних сорных растений. Очевидно, это является результатом действия фитоценотиче-ских механизмов между группами растительного сообщества. Поскольку растения клевера являются первичными, присутствующими ещё с осени, то количество малолетних сорных растений развивается тем больше, чем меньше конкурирующих растений клевера (рисунок 7).
Относительная доля засорителей посевов яровой пшеницы в начале её кущения, 2014 г., шт./м2 Многолетние сорные растения, не зависимо от приёмов зяблевой обработки почвы, в посеве яровой пшеницы были представлены единичным количеством (0-3 шт./м2), а густота растений клевера ещё в большей степени определялась приёмами зяблевой обработки почвы. Так, наибольшее количество растений клевера было в варианте без зяблевой обработки почвы (38 шт./м2) и после дискования БДТ-3,0 (26 шт./м2), а после отвальной вспашки растения клевера отсутствовали. Среди сорных растений наибольшую долю составляли просо куриное, горец вьюнковый, марь белая (таблица 20).
В 2015 г. в фазе начала кущения яровой пшеницы, когда в мае среднемесячная температура воздуха была выше нормы на 3,0 оС и осадков выпало 85 % от нормы, было отмечено увеличение как разнообразия, так и густоты сорных растений, чем в предыдущие годы, но также наибольшую долю среди засорителей посевов яровой пшеницы имели малолетние сорные растения (рисунок 8).
Относительная доля количества засорителей посевов яровой пшеницы в начале её кущения, 2015 г., шт./м2 Густота многолетних сорных растений была выше, чем в предыдущие годы (12-28 шт./м2) и не зависела от приёмов зяблевой обработки почвы. Густота растений клевер, наоборот, была меньше, чем в предыдущие годы. Наибольшее количество растений клевера было в вариантах без зяблевой обработки почвы и после дискования БДТ-3,0 (по 11 шт./м2), а после отвальной вспашки растения клевера отсутствовали. Среди сорных растений наибольшую долю составляли марь белая, горец вьюнковый, просо куриное (таблица 21).
Из многолетних сорных растений наибольшую долю представляли растения пырея ползучего, сохранившегося после клевера лугового и отросшего в посевах яровой пшеницы.
Таким образом, засорённость в период кущения посевов яровой пшеницы, размещённой после клевера лугового, убранного на зелёный корм, в значительной мере определяется условиями вегетационного периода: чем лучше увлажнённость, тем выше засорённость. Среди приёмов зяблевой обработки почвы наибольшее влияние на снижение засорённости посевов яровой пшеницы клевером оказывает отвальная вспашка. На густоту малолетних и многолетних сорных растений в посевах яровой пшеницы в начале её кущения изучаемые приёмы механической обработки почвы закономерного влияния не оказали. Выявлена закономерность: чем больше густота клевера в начале вегетации яровой пшеницы, тем меньше густота малолетних сорных растений и наоборот. 3.2.2 Действие осеннего дискования клеверища
Для разделки пласта многолетних трав обработку почвы рекомендуется начинать с дискования, которое обеспечивает более качественную последующую зяблевую обработку. В последнее время для зяблевой обработки почвы, наряду с традиционными, стали активно применять разнообразные типы дисковых орудий, орудий с различными типами рабочих органов, которые имеют различную энергозатратность и эффективность в разделке дернины и в качестве обработки почвы и др. Поэтому и была проведена оценка влияния осеннего дискования клеверища на чистоту посевов яровой пшеницы от растений-засорителей (таблица 22).
Влияние осеннего дискования клеверища на засорение клевером посевов яровой пшеницы в фазе её кущения (среднее за 2013-2015 гг.) Вариант Среднее, шт./м2 Отклонение шт./м2 % Без дискования (к) 16,5 - Дискование БДТ-7,0 9,1 -7,4 44,8 Обратно преобразованные данные. Различия достоверны на 5 % уровне значимости. Статистическая обработка учётных данных, которые потребовалось преобразовать, т. к. на некоторых площадках были нулевые значения, показала, что в два года из трёх (приложения В.1-В.3) и в среднем за годы исследования проведение осеннего дискования клеверища приводит к существенному снижению засорения посевов яровой пшеницы в фазе её кущения; к периоду уборки растений клевера не было.
Ввиду высокой засорённости малолетними сорняками и наличием живых растений клевера, все посевы яровой пшеницы были фоново обработаны гербицидом Магнум с нормой расхода 0,01 кг/га. Дальнейшее в течение вегетационного периода состояние чистоты посевов яровой пшеницы определялось складывающимися условиями вегетационного периода.
Засорённость малолетними сорняками посевов яровой пшеницы в фазе её кущения во все годы исследования была достаточно высокой и значительно различающейся по годам (приложения В.4-В.6). Проведённое осеннее дискование клеверища не оказало существенного влияния на этот показатель (таблица 23). Таблица 23 – Влияние осеннего дискования клеверища на засорение малолетними сорняками посевов яровой пшеницы (среднее за 2013-2015 гг.)
Экономическая и энергетическая эффективность, внедрение в производство
Традиционная обработка пласта многолетних трав (дискование + вспашка), принимаемая за контроль, при уровне урожайности 30,6 ц/га потребовала инвестиций на сумму 10644 руб./га, что привело к формированию производственной себестоимости 1 ц в размере 347,8 руб.
Сравнительная оценка четырёх вариантов минимальной системы обработки почвы показала, что все они менее затратны, чем традиционный вариант, но наилучшим среди них оказалось применение сочетания дискования и обработки Комбимастером 4,2, что позволяет сократить производственные затраты на 21,9 %, обеспечивает снижение себестоимости 1 ц на 29,5 %.
Противоэрозионная глубокая система обработки оказалась самой затратной из всех рассмотренных вариантов, что обусловлено высокой энерго- и трудоёмкостью этой технологии и, как следствие, была получена достаточно высокая производственная себестоимость 1 ц – 371,9 руб., что выше уровня контрольного варианта на 6,9 %.
Нулевая система обработки почвы (noill) также оказалась достаточно затратной: экономия затрат трудовых, материальных и энергетических ресурсов при прямом посеве перекрываются дополнительными затратами на обработку гербицидом Торнадо 500. К тому же этот вариант показал самый низкий уровень урожайности – 26,5 ц/га, что обусловило самую большую производственную себестоимость 1 ц – 389,5 руб., превышающую уровень контрольного варианта на 11,9 %.
Все рассмотренные варианты систем обработки почвы имеют высокий уровень экономической эффективности с учётом сложившихся в 2015 г. цен на зерно – 8 тыс. руб./т. Наибольший экономический интерес и возможности расширенного воспроизводства у зернопроизводящих хозяйств представляет минимальная система обработки почвы, предполагающая применение сочетания дискования и обработки Комбимастером 4,2. Этот вариант обеспечил максимальную экономию производственных затрат, наибольшее увеличение урожайности и стоимости валовой продукции. Как следствие, были получены самый высокий уровень рентабельности и коэффициент эффективности. Все другие системы минимальной обработки почвы тоже оказались существенно лучше традиционного варианта.
Применение противоэрозионной обработки оказалось самым затратным. Но данная система может иметь пролонгированный эффект и поэтому её целесообразно оценивать за более длительный период.
Технология прямого посева должна рассматриваться как перспективное направление развития земледелия при условии снижения затрат на применение дорогостоящих системных гербицидов.
В связи с нестабильностью цен на затратные и доходные статьи, кроме экономической эффективности мы рассчитали энергетическую эффективность систем обработки почвы в технологии выращивания яровой пшеницы (таблица 60, приложения Д.2-Д.8).
Системы обработки почвы Урожайность основной продукции, т/га Количество энергии в продукции, МДж/га Полные затраты энергии на продукцию, МДж/га Затраты энергии на получение 1 кг основной продукции, МДж Энергетический коэффициент Традиционная (БДТ-7 + ПЛН-5-35) 3,06 48868 22610 7,39 2,16 Противоэрозионная глубокая (ПЧ-2,5) 2,87 45834 21886 7,63 2,09 БДТ-7 + БДТ-3 2,72 43438 21722 7,99 2,00 БДТ-7 + КПЭ-3,8 2,99 47750 21737 7,27 2,20 БДТ-7 + КМБД 34П 3,16 50465 21935 6,94 2,30 БДТ-7 + Комбимастер 4,2 3,39 54138 21761 6,42 2,49 Нулевая – noill (Торнадо 500) 2,65 42321 21090 7,96 2,01 Анализируя данные, во-первых, следует отметить, что все системы обработки почвы оказались энергетически эффективными, т. к. энергетический коэффициент составлял более 2 ед. Показатель технологии выращивания яровой пшеницы, основанной на традиционной обработке пласта клевера (БДТ-7 + ПЛН-5-35), сопровождался самыми большими затратами на произведённую продукцию, но при урожайности зерна 3,06 т/га получена немалая величина энергии в выращенной продукции и в результате энергетический коэффициент составил 2,16 ед. Это значение превысили технологии с использованием минимальной обработки почвы, основанной на обработке вначале БДТ-7,0 и затем комбинированным агрегатом Комбимастер 4,2, где энергетический коэффициент был выше на 15,2 %, и на обработке вначале БДТ-7,0 и затем дискатором КМБД 34П, где энергетический коэффициент был выше на 6,5 %. Данное преимущество обусловлено как меньшими затратами на производство продукции, так и большей величиной запасённой энергии в урожае.
Ниже, чем по традиционной системе обработки пласта клевера, получен коэффициент энергетической эффективности при минимальной системе обработки, основанной на двукратном дисковании (БДТ-7,0 + БДТ-3,0), и по нулевой системе (noill), составившие соответственно на 7,4 и 7,1 % ниже отвальной вспашки. В этих вариантах хотя были самые низкие значения затрат энергии на производимую продукцию, но была и наименьшая величина запасённой энергии в продукции, т. к. в этих вариантах была самая низкая урожайность.
В настоящее время большинство сельских товаропроизводителей практикуют одновременно несколько различных систем обработки почвы. Это обусловлено различными причинами, такими как предшественник, гранулометрический состав почвы, наличие определённых орудий, организационная целесообразность и др. В АО «Путь Ильича» Завьяловского района Удмуртской Республики, где закладывали полевые опыты, на других полях также была проведена производственная проверка (таблица 61, приложение Д.9).