Экономическая целесообразность почвозащитной технологии возделывания культур в зоне недостаточного увлажнения

Введение . В настоящее время остро стоит вопрос о сохранении и повышении плодородия почв, защите почв от деградации, получении стабильно высокой и качественной продукции растениеводства [1–5], а также о снижении издержек производства [6–11]. Предлагаются различные пути ресурсосбережения [12–16]. Большой интерес вызывают почвозащитные ресурсосберегающие технологии возделывания полевых культур [17–20].

Цель исследования. Оценка отзывчивости озимой пшеницы, ярового ячменя и подсолнечника на почвозащитную технологию возделывания.

Задачи : изучение физических свойств почвы, продуктивности растений и рентабельности производства.

Объекты и методы исследований. В 2018– 2019 гг. был заложен и проведен полевой опыт в КФХ «ИП Е.Н. Рябцев» Ростовской области. Почвы представлены черноземом обыкновенным среднемощным тяжелосуглинистым.

Схема опыта. Фактор А – звенья севооборота: подсолнечник – яровой ячмень, озимая пшеница – подсолнечник, озимая пшеница – озимая пшеница. Фактор Б – технологии выращивания: общепринятая и почвозащитная.

Общепринятая технология возделывания культур, основанная на рекомендациях ФГБНУ ФРАНЦ

Подсолнечник –     Лущение в двух направлениях сразу после уборки подсолнечника на 8–10 см;

яровой ячмень       вспашка на 22 см; весеннее боронование на 6 см; предпосевная культивация с одновременным боронованием на 6 см; посев с одновременным прикатыванием на 6 см, боронование в фазу кущения на 4 см; средства защиты растений (опрыскивание).

Озимая пшеница –   Лущение в двух направлениях сразу после уборки пшеницы на 8–10 см; куль- подсолнечник        тивация на 12 см по мере массового появления сорных растений; вспашка на

28 см; весеннее боронование на 6 см; культивация с одновременным боронованием на 12 см; предпосевная культивация с одновременным боронованием на 8 см; посев с одновременным прикатыванием на 8 см; боронование в фазу 4 листьев на 4 см; 2 междурядные культивации по мере появления сорных растений; средства защиты растений (опрыскивание).

Озимая пшеница – озимая пшеница

Подсолнечник – яровой ячмень

Озимая пшеница – подсолнечник

Озимая пшеница – озимая пшеница

Лущение в двух направлениях сразу после уборки пшеницы на 8–10 см; культивация на 12 см по мере массового появления сорных растений; предпосевная культивация с одновременным боронованием на 6 см; посев с одновременным прикатыванием на 6 см, весеннее боронование на 4 см; средства защиты растений (опрыскивание).

Почвозащитная технология возделывания культур, основанная на технологии no-tiil

Опрыскивание почвы после уборки гербицидом сплошного действия; опрыскивание за 2 недели до посева гербицидом сплошного действия; посев 6 см; средства защиты растений (опрыскивание).

Опрыскивание почвы после уборки гербицидом сплошного действия; опрыскивание за 2 недели до посева гербицидом сплошного действия; посев 8 см; средства защиты растений (опрыскивание).

Опрыскивание почвы после уборки гербицидом сплошного действия; посев 6 см, средства защиты растений (опрыскивание).

Размещение делянок двухъярусное, повторность – 3-кратная.

В работе использовали следующие методы исследований:

• 1.    Закладка опыта, учеты и наблюдения проводили в соответствии с «Методикой государственного сортоиспытания зерновых, крупяных, зернобобовых, кукурузы и кормовых сельскохозяйственных культур» (1989) [21].

• 2.    Определение влажности почвы по ГОСТ 28268-89 «Методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений» [22].

• 3.    Определение запасов продуктивной почвенной влаги по А.Ф. Вадюниной, З.А.Корчагиной (1986) [23].

• 4.    Определение плотности почв и структуры по ГОСТ 5180-2015 «Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик» [24].

• 5.    Для определения массы пожнивных остатков использовали ГОСТ 20915-2011 «Испытания сельскохозяйственной техники. Методы определения условий испытаний» [25].

• 6.    Определение высоты снежного покрова по РД 52.08.730-2010 Производство наблюдений над интенсивностью снеготаяния и водоотдачей из снежного покрова (2010) [26].

• 7.    Статистическую обработку данных проводили с помощью программы MS Office 2010.

• 8.    Экономическую эффективность выращивания полевых культур определяли расчетным методом.

Результаты исследования и их обсуждение. В условиях Ростовской области запас продуктивной почвенной влаги является лимитирующим фактором продуктивности полевых культур. Для лучшего накопления, сохранения и расходования влаги в почве необходимо создать благоприятные условия. Таким условием мы считаем растительные остатки предшественников, измельченные и рассредоточенные равномерно по полю. После уборки озимой пшеницы количество побочной продукции составило 9,21 т/га, а подсолнечника 10,16 т/га. По общепринятой технологии большая сохранность остатков на поле была после озимой пшеницы – 21,3 %, что связано с особенностями подготовки почвы к посеву. Почвозащитная технология позволила сохранить на поле от 84 до 96,2 % почвозащитных остатков, которые способство-вали созданию устойчивого снежного покрова.

Растительные остатки подсолнечника накапливали больше снега по почвозащитной технологии – 26,4 см, стерня озимой пшеницы на 6,9 см меньше. Меньше всего снега по общепринятой технологии было после подсолнечника – 9,5 см. В целом почвозащитная технология способствовала большему задерживанию и сохранению снега на 16,5–27,7 %. Это сказалось на количестве продуктивной почвенной влаги перед посевом в метровом слое – на 10,4–11,4 % больше, чем по общепринятой технологии (табл. 1).

Таблица 1

Технология	Звено севооборота	Время отбора
		Перед посевом	Цветение подсолнечника, выход в трубку зерновых	Перед уборкой
Общепринятая	Подсолнечник – яровой ячмень	135	54	49
	Озимая пшеница – озимая пшеница	79	70	52
	Озимая пшеница – подсолнечник	151	64	72
Почвозащитная	Подсолнечник – яровой ячмень	149	66	51
	Озимая пшеница – озимая пшеница	88	93	56
	Озимая пшеница – подсолнечник	168	75	85

Запасы продуктивной влаги (0–100 см), мм

В период цветения подсолнечника и выхода в трубку зерновых культур продуктивной влаги было на 17,2–32,9 % больше по почвозащитной технологии. Это, по-видимому, объясняется ми-нимализацией потерь влаги за счет испарения, лучшим ее удерживанием за счет мульчирую- щего слоя на поверхности почвы, большим снежным покровом в зимний период.

Для оценки плотности пахотного слоя почвы можно воспользоваться следующей шкалой (для почв с содержанием гумуса менее 4 %) (табл. 2) [27].

Таблица 2

Показатель	Очень рыхлая	Рыхлая	Среднеплотная	Плотная	Очень плотная
Плотность почвы, г/см3	≤ 1,00	1,01-1,20	1,21-1,40	1,41-1,50	1,5≥

Шкала оценки плотности пахотного слоя почвы

Состояние плотности пахотного слоя почвы технологии было очень рыхлым по шкале при посеве озимой пшеницы по общепринятой И.С. Кауричева, И.П. Гречиной (1989) (табл. 3).

Таблица 3

Структура и плотность почвы в слое 0–30 см по различным технологиям, г/см3

Технология Звено севооборота Время отбора проб Посев Цветение, выход в трубку Уборка Общепринятая Подсолнечник – яровой ячмень 1,06/4,1* 1,18 1,28/3,8 Озимая пшеница – озимая пшеница 0,97/4,2 1,12 1,25/4,0 Озимая пшеница – подсолнечник 1,08/4,0 1,20 1,31/3,5 Почвозащитная Подсолнечник – яровой ячмень 1,12/4,2 1,27 1,32/4,2 Озимая пшеница – озимая пшеница 1,21/4,3 1,25 1,29/4,4 Озимая пшеница – подсолнечник 1,13/4,0 1,28 1,33/4,0 НСР 0,95 0,02/0,05 0,06 0,05/0,05 числитель – плотность почвы, знаменатель – коэффициент структурности.

При посеве яровых культур плотность сложения была близкой к равновесной (1,08 г/см3 для чернозема обыкновенного Ростовской области), тогда как по почвозащитной технологии от 1,12 до 1,21 г/см3 [28]. К уборке культур разница между технологиями по плотности стала несущественной. Структура почвы под влиянием почвозащитной технологии не претерпела существенных изменений, по общепринятой коэффициент структурности снизился, особенно по подсолнечнику.

Наблюдения и учеты показали, что по почвозащитной технологии перед посевом всех культур содержалось больше влаги в слое почвы 0–20 см, что дало возможность семенам быстро и дружно прорасти (r = 0,846) (табл. 4). Большая гибель растений в течение вегетации наблюдалась у ярового ячменя и озимой пшеницы по общепринятой технологии – 11,3 и 19,4 %, а сохранность подсолнечника была выше – 90,5 %.

Установлено, что все культуры увеличили урожайность при использовании почвозащитной технологии (табл. 5).

Таблица 4

Влияние технологии на запас продуктивной влаги перед посевом, полевую всхожесть, срок появления всходов культур

Технология	Звено севооборота	Продуктивная влага перед посевом (0–20 см), мм	Посев– всходы, сутки	Всхожесть, %	Количество всходов, шт/м2
Общепринятая	Подсолнечник – яровой ячмень	44	10	85,4	384
	Озимая пшеница – озимая пшеница	23	16	78,6	354
	Озимая пшеница – подсолнечник	25	13	82,8	4,6
Почвозащитная	Подсолнечник – яровой ячмень	49	10	88,6	399
	Озимая пшеница – озимая пшеница	32	11	86,1	378
	Озимая пшеница – подсолнечник	28	14	85,4	4,7

Таблица 5

Урожайность культур в звеньях севооборота по различным технологиям возделывания, т/га

Технология	Звено севооборота	Урожайность, т/га
Общепринятая	Подсолнечник – яровой ячмень	3,12
	Озимая пшеница – озимая пшеница	4,25
	Озимая пшеница – подсолнечник	2,83
В среднем по технологии		3,41
Почвозащитная	Подсолнечник – яровой ячмень	3,85
	Озимая пшеница – озимая пшеница	4,85
	Озимая пшеница – подсолнечник	2,94
В среднем по технологии		3,88
Урожайность НСР 0,95	Подсолнечник – яровой ячмень	0,18
	Озимая пшеница – озимая пшеница	0,25
	Озимая пшеница – подсолнечник	0,10

Наибольшую прибавку урожайности при использовании почвозащитной технологии показал яровой ячмень +0,73 т/га, озимая пшеница + 0,6 т/га, наименьшую – подсолнечник + 0,11 т/га, что оказалось чуть больше НСР 0,95 (табл. 5).

По итогам расчетов введения почвозащитной технологии выявлено, что условно чистого дохо- да в звеньях севооборота получено 19330 руб/га, при общем условном чистом доходе по общепринятой технологии 37180 руб/га, а по почвозащитной – 56510 руб/га. Рентабельность ярового ячменя повысилась на 47 %, озимой пшеницы на 33, подсолнечника на 27 % (табл. 6).

Таблица 6

Технология	Звено севооборота	Стоимость продукции, руб/т	Затраты на производство, руб/т	Условно чистый доход, руб/га	Себестоимость продукции, руб/т	Рентабельность, %
Общепринятая	Подсолнечник – яровой ячмень	24960	19500	5460	6250	28
	Озимая пшеница – озимая пшеница	42500	26900	15600	6329	58
	Озимая пшеница – подсолнечник	39620	23500	16120	8303	69
В среднем по технологии						52
Почвозащитная	Подсолнечник – яровой ячмень	30800	17600	13200	4571	75
	Озимая пшеница – озимая пшеница	48500	25350	23150	5226	91
	Озимая пшеница – подсолнечник	41160	21000	20160	7142	96
В среднем по технологии						87

Рентабельность культур в звеньях севооборота по различным технологиям возделывания, %

В среднем по почвозащитной технологии рентабельность в звеньях севооборота выросла на 36 %.

Выводы. Таким образом, проведенные исследования в условиях Ростовской области на черноземе обыкновенном показали экономическую эффективность внедрения почвозащитной технологии выращивания озимой пшеницы, ярового ячменя и подсолнечника.