Адаптивные технологии и прогноз урожайности озимой пшеницы в условиях Орловской области

В России озимая пшеница является основной продовольственной культурой. Площади ее посева по годам изменяются от 8 до 11 млн. га.

Центрально-Черноземный регион (ЦЧР), в состав которого входит Орловская область , является одним из основных производителей озимой пшеницы в нашей стране (площадь посева более 1 млн. га, в т.ч. Орловской области - более 300 тыс. га).

Эта культура на Орловщине занимает первое место по площади посевов. Средняя урожайность ее сильно варьирует по годам. Самую низкую урожайность за последние 50 лет получили в 1979 г. – 0,82 т/га; а самый высокий показатель - в 2002 г. – 3,29 т/га (рис.1).

Нестабильность урожаев озимой пшеницы по годам объясняется, прежде всего, природноклиматическими условиями конкретного года в Орловской области, которые не являются идеальными для ее выращивания.

Анализируя кривую урожайности зерна озимой пшеницы, начиная с 1965 года, необходимо отметить, что хаотические, на первый взгляд, ее колебания подчинены определенным закономерностям. Если линию рисунка 1 разделить на четырехлетние погодные циклы (например: 2004, 2000, 1996 и т. д.- високосные годы), то колебания урожайности зерна озимой пшеницы будут иметь строгую S-образную кривую, что является важным показателем для краткосрочного прогноза.

Следующая закономерность изменения урожайности связана с одиннадцатилетним циклом. Так, например, максимальные и минимальные показатели урожайности - «низкий – высокий» были получены в 1979 г.- 8,2 ц/га и 1990 г. - 31,2 ц/га, «высокий – высокий» -1990 г. - 31,2 ц/га и 2002 г. - 32,9 ц/га. Данная закономерность является важным фактором для среднесрочного прогноза изменения урожайности зерна озимой пшеницы в условиях Орловской области.

Прогноз, составленный на основе трендовой обработки данных, показывает, что в ближайшие 5 – 10 лет в Орловской области будет получена средняя урожайность в пределах 3,5 - 4,0 т/га.

В настоящее время существует другая важная причина получения низких урожаев озимой пшеницы -экономический кризис в сельскохозяйственных предприятиях Орловской области и, в связи с этим, существенное упрощение технологии ее возделывания.

Поэтому, проблемой остается получение по годам устойчивой, высокой урожайности озимой пшеницы с наименьшими затратами.

На продовольственном рынке сегодня особую значимость представляет производство высококачественного зерна озимой пшеницы.

Рисунок 1 - Динамика урожайности озимой пшеницы в Орловской области и прогноз ее изменения на основе трендовой обработки данных (1965- 2005 гг.)

Получить высокие и стабильные урожаи зерна озимой пшеницы возможно лишь на основе адаптивного земледелия, которое базируется на дифференцированном использовании природных, биологических, техногенных, социально – экономических и других ресурсов. Именно адаптивная стратегия развития сельского хозяйства, в основе которой лежит биологизация и экологизация интенсификаци-онных процессов, становится главным фактором обеспечения ресурсоэнергоэкономичности, приро-доохранности и рентабельности. [ 2 ]

Изменившиеся в стране социально - экономические условия и обострившиеся экономические и экологические противоречия обязывают применять механизм адаптации земледелия к почвенно-климатическим условиям, новым производственным отношениям. В каждом конкретном природно - экономическом регионе и отдельно взятом хозяйстве должны быть разработаны и внедрены свои, адаптивные к местным условиям низкозатратные экологически безопасные технологии возделывания зерновых, в том числе и высоко продуктивной продовольственной культуры - озимой пшеницы, основанные на интенсификации биологических факторов в земледелии. Такой дифференцированный подход к технологиям возделывания учитывает почвенно-климатические условия и производственные отношения, позволяет существенно влиять на восстановление плодородия почвы, продуктивность и качество озимой пшеницы. [ 1 ]

Наибольшей продуктивности озимая пшеница может достигнуть только при оптимальном сочетании всех известных факторов роста и развития растений. При отсутствии одного из них или частичном выпадении или ослаблении действия этого фактора урожайность и качество озимой пшеницы значительно снижается.

В Орловской области в условиях возрастающей биологизации и интенсификации процессов в земледе- лии для повышения урожайности озимой пшеницы, получения биологически полноценной и экологически безопасной продукции, прежде всего, необходимо рационально использовать минеральные удобрения, средства защиты растений, применять минимализацию обработки почвы, другие низко затратные агроприемы.

Это доказывают трехлетние исследования, которые проводились на опытном поле учхоза "Лавровский" на темно - серой лесной почве с содержанием гумуса (по Тюрину) в пахотном слое почвы 4,48 %, Р205 - 14,6 и К2О - 14,8 мг/ 100г почвы, рН солевой вытяжки - 5,8.

На фоне поверхностной и отвальной обработок почвы (фактор А) вико - овсяная смесь : 1.запахивалась на зеленое удобрение (сидерат); 2.уборка на зеленую массу; 3. на зерно-сенаж; 4. на зерно (фактор В).

Нормы минеральных удобрений N 0 P 0 K 0 , N 40 P 20 К 20 , N 90 P 45 К 45 , N 150 P 75 К 75 (фактор С) испытывали на фоне всех вариантов использования вико-овсяной смеси в качестве предшественника и обработок почвы.

Все варианты опыта заложены в трехкратной повторности. Посев озимой пшеницы проводили первоклассными семенами сорта «Памяти Федина» в оптимальные агротехнические сроки, учетная площадь делянки 89,1 м2, норма высева 5,0 млн. всхожих зерен на гектар. Наблюдения, анализы и учеты за растениями выполнены по общепринятым методикам.

Исследования по годам показали, что урожайность при поверхностной обработке почвы на глубину 8-10 см (3,43 т/га) не уступала традиционной вспашке на глубину 20-22 см (3,49 т/га). Такая тенденция сохранялась по всем вариантам опыта (табл.1).

Уборка предшественника на разные цели оказала существенное влияние на урожайность и качество зерна озимой пшеницы. Самая высокая урожайность (5,35 т/га) получена при заделке вико-овсяной смеси в почву на зеленое удобрение. Тогда как уборка вико-овсяной смеси на зерно приводила к снижению урожайности озимой пшеницы (4,65 т/га). Это объясняется высокой техногенной нагрузкой на почву из-за недостаточного времени для ее подготовки. Это условие определило разные закономерности проявления эффективности предшественника на фоне вспашки и поверхностной обработки почвы.

Внесение минеральных удобрений на фоне всех видов уборки предшественника и обработок почвы обеспечило существенные прибавки урожаев зерна озимой пшеницы.

Повышение урожайности зерна озимой пшеницы определялось, прежде всего, предшественником и нормой минеральных удобрений. Так на варианте с запашкой зеленой массы вико-овсяной смеси и внесением нормы минеральных удобрений N150P75К75 в сравнении с контрольным вариантом (без применения удобрений) разница в урожайности составила 1,5 т/га.

Однако необходимо отметить, что при внесении нормы удобрений N90P45К45 урожайность озимой пшеницы (4,76 т/га) формировалась со значительной экономией затрат на производство продукции.

Таблица 1 - Урожайность и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от предшественников, обработок почвы и норм удобрений (в среднем за три года)

Предшеств енник	Обработка почвы	Норма удобрений	Уро жай ность , т / га	Массовая доля клей ковины , %
Вико – овес на зеленую массу	Вспашка 20-22 см	N 0 Р 0 К o	3.49	18,9
		N 40 P 20 K 20	3,9	22,3
		N 90 P 45 K 45	4.9	22,8
		N 150 P 75 K 75	4,9	25,1
	Дискование 8-10 см	N 0 Р 0 К o	3,43	18,9
		N 40 P 20 K 20	4,0	21,5
		N 90 P 45 K 45	4,5	22.8
		N 150 P 75 K 75	4.8	24,3
Вико – овес на сидерат	Вспашка 20-22 см	N 0 Р 0 К o	3,7	19,1
		N 40 P 20 K 20	3,9	23,2
		N 90 P 45 K 45	4.8	24,2
		N 150 P 75 K 75	5,2	26,8
	Дискование 8-10 см	N 0 Р 0 К o	3,9	18,6
		N 40 P 20 K 20	4,3	22,3
		N 90 P 45 K 45	4.8	24,5
		N 150 P 75 K 75	5.35	26,0
Вико – овес на - зерно - сенаж	Вспашка 20-22 см	N 0 Р 0 К o	3.9	18,2
		N 40 P 20 K 20	3,9	21,3
		N 90 P 45 K 45	4,76	22,9
		N 150 P 75 K 75	5,2	25,1
	Дискование 8-10 см	N 0 Р 0 К o	3,5	18,0
		N 40 P 20 K 20	3,8	19,5
		N 90 P 45 K 45	4,1	22,2
		N 150 P 75 K 75	5.3	24,2
Вико – овес на зерно	Вспашка 20-22 см	N 0 Р 0 К o	3,4	18,6
		N 40 P 20 K 20	3,9	21,5
		N 90 P 45 K 45	4.3	23,6
		N 150 P 75 K 75	4,65	24,9
	Дискование 8-10 см	N 0 Р 0 К 0	3,3	19,0
		N 40 P 20 K 20	3,7	22, 1
		N 90 P 45 K 45	4,3	22.0
		N 150 P 75 K 75	4,9	23,1

N 90 P 45 К 45 по вспашке, а при проведении поверхностной обработки - N₄₀P₂₀К_20.

Внесение минеральных удобрений по всем предшественникам и обработкам почвы обеспечивает повышение урожайности и улучшение качества зерна озимой пшеницы. Так на варианте с заделкой зеленой массы вико - овсяной смеси в почву на зеленое удобрение по фону вспашки с внесением минеральных удобрений в дозе N 150 P 75 К 75 было получено зерно с содержанием 26,8% массовой доли клейковины. Наименьшее количество сырой клейковины получено на варианте с уборкой однолетних трав на зерно-сенаж при проведении поверхностной обработки почвы и без применения удобрений.

Содержание сырой клейковины незначительно снижалось при проведении поверхностной обработки почвы по сравнению с вариантом, где была проведена вспашка (18,6 и 19,1% соответственно).

Также наблюдалась тенденция снижения содержания клейковины при посеве озимой пшеницы по предшественнику с более поздним сроком уборки.

Рассматривая качество клейковины, следует отметить, что по всем вариантам опыта за годы исследований она относилась ко второй группе.

Применение удобрений не оказало существенного влияния на натуру зерна, она находилась в пределах базисной нормы - 730 г/л.

Наибольшее значение показателя массы 1000 семян в среднем за годы исследований составило 45,8 г при внесении N150P75К75 на варианте со вспашкой и с заделкой в почву вико-овсяной смеси в качестве зеленого удобрения.

Кроме того запашка сидерата приводила к менее плотному сложению почвы в слое 0-20 см и находилась в пределах 1,14-1,17 г/см3 в течение вегетационного периода. Почва с применением минеральных удобрений и уборкой вико –овсяной смеси на зерно уплотнялась к началу уборки озимой пшеницы и достигла величины 1,23-1,25 г/см3, что отразилось на урожайности пшеницы.

Таким образом, результаты статистической обработки данных и полевые исследования подтверждают, что в условиях Орловской области, на основе адаптивных технологий, возможно, получать урожайность качественного зерна озимой пшеницы в пределах 4,0 –5,0 т/га.

Расчеты экономической эффективности применения минеральных удобрений показали, что оптимальной нормой является вариант с внесением