Вариабельность урожайности ярового ячменя на фоне прямого посева в условиях Южного Урала

мость определить экологическую устойчивость ярового ячменя на фоне минимизации обработки почвы и системы прямого посева в условиях лесостепного агроландшафта Южного Урала.

Селекционерами выведены новые высокопродуктивные сорта ярового ячменя, которые в условиях лесостепного агроландшафта Челябинской области способны формировать урожайность до 6,5–7,0 т/га и выше на высоком уровне агротехнологии. В производстве сборы зерна значительно ниже, что в основном связано с нарушением агротехники возделывания сорта и составляет в среднем 1,4 т/га. Одним из основных резервов повышения производства продукции ярового ячменя является реализация потенциала продуктивности культуры путем обеспечения благоприятными условиями в период вегетации для ее роста и развития [1, 2, 4, 5].

Низкий уровень продуктивности на практике обусловлен, наряду с другими причинами, в значительной степени низкой обеспеченностью почвы минеральным питанием. Восполнить этот недостаток можно дополнительным внесением минеральных, особенно азотных удобрений. При этом актуальным вопросом остается рациональное применение минеральных удобрений, стоимость которых в последние годы значительно возросла.

По мнению ряда исследователей, для повышения урожая ячменя окультуривание и углуб- ление пахотного слоя имеют большое значение. Применение минимальных и нулевых обработок почвы под посев ярового ячменя не рекомендуется [6–8].

Лабораторией агроландшафтного земледелия ФГБНУ «Челябинский НИИСХ» в 2008– 2010 гг. на опытном поле (выщелоченный чернозем лесостепного агроландшафта) был получен самый высокий урожай ячменя (3,28 т/га) при применении отвальной системы обработки почвы. Минимизация обработки почвы (безотвальная обработка, культивация, дискование) способствовала получению более низкого урожая ячменя по сравнению с отвальной обработкой почвы. В среднем за три года эти различия составили 0,38–0,54 т/га.

Следовательно, по результатам исследования можно сделать вывод, что с уменьшением интенсивности обработки почвы и ее глубины урожайность ячменя снижается. Это говорит о требовательности этой культуры к качеству обработки почвы.

Совершенствование систем обработки почвы в современных условиях идет по направлению к минимизации и прямому посеву [9–11]. В связи с этим необходимо изучение реакции сорта зерновых культур, в частности ярового ячменя, и их адаптации к условиям прямого посева, что является актуальным и обладает элементом новизны.

Цель исследования – обоснование эффективности возделывания ярового ячменя на черноземе выщелоченном в системе нулевой обработки почвы с применением прямого посева в условиях лесостепного агроландшафта Южного Урала.

Объекты и методы. Лабораторией агро-ландшафтного земледелия ФГБНУ «Челябин- ский НИИСХ» с 2014 г. заложен полевой опыт. На опытном поле изучали сельскохозяйственные культуры в полевых севооборотах на фоне систематического прямого посева, при котором механическая обработка почвы не проводилась. Весной за 7 дней до посева культур, при наличии сорняков и проросшей падалицы, применяли обработку гербицидом сплошного действия (глифосат) в рекомендуемых дозах. Посев сельскохозяйственных культур осуществляли стерневой сеялкой СС-6 в третьей декаде мая. В период кущения зерновых культур посевы обрабатывали рекомендуемыми селективными гербицидами. Защиту полевых культур от вредных объектов проводили при превышении порога вредоносности. В опыте применялось два уровня минерального питания: азотное удобрение под ячмень N40-50 и без удобрений. Яровой ячмень сорта Челябинский 99 размещался в трех различных четырехпольных севооборотах. Учет урожая проводили прямым комбайнирова-нием Sampo-500. Почва опытного участка – чернозем выщелоченный маломощный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса 6,0 %. Площадь элементарной делянки 154 м2. Учетная площадь 64,4 м2 (2,3 × 28 м). Повторность в опыте четырехкратная, делянки ориентированы с севера на юг, расположены в четыре яруса, рендомизация ограниченная.

Результаты и их обсуждение. Технология возделывания ярового ячменя сорта Челябинский 99 в различных полевых севооборотах, с применением систематического прямого посева на естественном и удобренном фонах минерального питания, обеспечивала высокую урожайность зерна (табл. 1).

Таблица 1

Урожайность ярового ячменя, т/га, и вариабельность, %, в зависимости от вида севооборота и фона минерального питания (2014–2022 гг.)

Севооборот	Фон минерального питания		Среднее	V, %
	без удобрений	N 40-50
Люпин-пшеница-пшеница- ячмень	2,73	3,91	3,32	46,9
Соя-пшеница-горох+овес- ячмень	2,32	3,45	2,88	50,3
Пар-рапс-пшеница- ячмень	2,39	3,44	2,91	43,8
В среднем	2,48	3,60	3,04	47,0
НСР 05 севообороты 0,199 т/га; НСР 05 удобрения 0,163 т/га; Sх = 1,53 %
Коэффициент вариации урожайности по годам (V), %	50,1	40,0	–	10,1
НСР 05 севообороты 6,72 %; НСР 05 удобрения 5,49 %; Sх = 3,45 %

Разнообразие агроклиматических условий вегетации на Южном Урале в годы исследований в разной степени раскрывали потенциал урожайности сельскохозяйственных культур, и в частности ярового ячменя. Максимальная урожайность культуры в благоприятные по агроклиматическим условиям годы достигала до 4,25 т/га на естественном фоне минерального питания, а при внесении азотного удобрения до 5,89 т/га. Изменчивость урожайности в зависимости от условий вегетации года на фоне естественного плодородия почвы составила 50,1 %, а при внесении удобрения 40 %. Азотное минеральное удобрение способствовало снижению варьируемости урожайности ячменя на 10,1 %.

Таблица 2

Окупаемость азотного удобрения увеличением урожайности зерна ярового ячменя в зависимости от вида севооборота (2014–2022 гг.), кг / кг д. в.

Обеспечение потребности культуры в азотном питании при применении прямого посева позволило реализовать потенциал урожайности ярового ячменя к параметрам созданного сорта в среднем за девять лет на 84 %.

По данным агрохимслужбы РФ, нормативная окупаемость килограмма минеральных удобрений в действующем веществе зерном возделываемой культуры составляет от 3,5 до 5,6 кг, в условиях интенсивной агротехнологии 8–10 кг [12, 13]. В наших исследованиях наибольшая прибавка от дополнительного азотного питания получена в полевых четырехпольных севооборотах – 1,13 и 1,18 т/га (табл. 2).

Севооборот	Доза, кг / га д. в.	Прибавка, т / га +	Окупаемость зерном, кг/кг
Люпин-пшеница-пшеница- ячмень	N 50	1,18	23,6
Соя-пшеница-горох+овес- ячмень	N 40	1,13	28,2
Пар-рапс-пшеница- ячмень	N 50	1,05	21,0
В среднем	N 46,7	1,12	24,3

Самая высокая окупаемость зерном была в зерновом севообороте с чередованием культур соя – пшеница – горох+овес – ячмень и составила 28,2 кг зерна ячменя на 1 кг внесенных удобрений. В результате расчета нами определена агрономическая эффективность использования азотных минеральных удобрений по формуле: ОУ = ± У / ± З, где ОУ – окупаемость удобрений; ± У – разница в урожайности вариантов; ± З – разница в затратах. В зерновом севообороте с люпином она достигала 72 %, зерновом севообороте с соей – 65 и зернопаровом – 54 %. Более низкая агрономическая эффективность применения минеральных удобрений в зернопаровом севообороте предположи- тельно связана с наличием парового предшественника.

Экономическая эффективность возделывания сельскохозяйственных культур в полевых севооборотах менялась по годам в зависимости от агрометеорологических условий вегетационного периода и изменения цен на сельскохозяйственном рынке Уральского региона. В наших исследованиях получены самые высокие чистый доход (12 168 руб/га) и рентабельность (73 %) при возделывании ярового ячменя в севообороте с чередованием культур: люпин – пшеница – пшеница – ячмень на фоне внесения азотного минерального удобрения в дозе N 50 (табл. 3).

Таблица 3

Экономическая эффективность возделывания ярового ячменя в полевых севооборотах при применении систематического прямого посева (2014–2022 гг.)

Севооборот	Фон	Чистый доход, руб/га	Затраты, руб/га	Рентабельность, %
Люпин-пшеница-пшеница- ячмень	N 0	7841	12360	63
	N 50	12168	16765	73
Соя-пшеница-горох+овес- ячмень	N 0	4914	12253	40
	N 40	8883	16646	54
Пар-рапс-пшеница- ячмень	N 0	5414	12271	44
	N 50	8812	16643	53

Увеличение затрат на технологию возделывания ярового ячменя в основном связано с ростом цен на средства защиты растений и минеральные удобрения, который составил около 23 %. Рентабельность производства ячменя в изучаемых полевых севооборотах на фоне естественного плодородия почвы была на уровне 40–63 %. Применение азотного удобрения способствовало существенному росту рентабельности производства зерна на 10–14 % и увеличению чистого дохода на 3398–4327 руб. на 1 га пашни.

Заключение. Таким образом, технология возделывания ярового ячменя сорта Челябинский 99 в условиях лесостепного агроландшафта Южного Урала на выщелоченном черноземе с применением систематического прямого посева на различных фонах минерального питания в полевых севооборотах обеспечивала высокую урожайность и рентабельное производство зерна. Внесение азотного удобрения в дозе N 40=50 кг д. в. снижало вариабельность урожайности по годам на 10,1 % в сравнении с естественным фоном минерального питания. Реализация потенциала урожайности ярового ячменя местной селекции в благоприятные по метеоусловиям годы достигала 84 %. На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что яровой ячмень сорта Челябинский 99 хорошо адаптирован к условиям лесостепного агроландшафта на фоне прямого посева. Научно обоснованный переход на новые элементы системы земледелия, включающие минимизацию обработки почвы и применение прямого посева в технологии возделывания зерновых культур, определяет перспективу их применения в современных агроэкологических и хозяйственных условиях земледелия Южного Урала.