Зависимость продуктивности и экономической эффективности плодосменного севооборота от различных систем основной обработки почвы

Введение. Для повышения продуктивности и экономической эффективности севооборота большое значение имеет применение рациональной системы основной обработки почвы, которая улучшает ее агрофизические и биологические свойства, водно-воздушный и пищевой режимы, фитосанитарное состояние посевов и другое [1–6]. Известно, что перечень отвальных, безотвальных, плоскорезных и других приемов научно обоснованной системы зяблевой обработки почвы в наибольшей мере обусловлен биологическими особенностями полевых культур и почвенноклиматическими условиями их возделывания. Поэтому в каждом регионе нашей страны для севооборота с определенным составом и чередованием сельскохозяйственных культур оптимальная система основной обработки почвы по набору и последовательности применения различных ее приемов оригинальна [7–13].

В настоящее время оптимальная система основной обработки почвы, которая обеспечивает наибольшую продуктивность и экономическую эффективность плодосменного севооборота (соя, озимая пшеница, яровой рапс и ячмень) в условиях лесостепи ЦФО России, не разработана. В связи с этим проведение в данном регионе таких исследований представляет большой научно-практический интерес и актуальность.

Цель исследования – изучить влияние различных систем основной обработки почвы на продуктивность и экономическую эффективность плодосменного севооборота (соя, озимая пшеница, яровой рапс и ячмень) в условиях лесостепи ЦФО России.

Объекты и методы. Исследование по оптимизации системы основной обработки почвы в плодосменном севообороте (соя, озимая пшеница, яровой рапс и ячмень) проводилось в

2015–2018 гг. в Липецком НИИ рапса – филиале ФГБНУ ФНЦ «ВНИИМК имени В.С. Пустовойта». В полевом опыте использовались сорта сельскохозяйственных культур: соя – Бара (очень ранний), озимая пшеница – Скипетр, яровой рапс – Риф и ячмень – Вакула.

В севообороте изучались четыре системы основной обработки почвы с условным названием: отвально-поверхностная – вспашка с оборотом пласта под сою, яровой рапс и поверхностная обработка под озимую пшеницу и ячмень; отвально-поверхностная с глубоким рыхлением – глубокое безотвальное рыхление под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу, ячмень и вспашка с оборотом пласта под яровой рапс; отвально-поверхностная с мелким рыхлением – вспашка с оборотом пласта под яровой рапс, мелкая обработка под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу, ячмень и минимальная (безотвальная) – чизелевание под яровой рапс и поверхностная обработка под сою, озимую пшеницу и ячмень. В полевом опыте приемы основной обработки почвы осуществлялись согласно ГОСТ 16265-89.

Повторность опыта трехкратная. Размещение делянок в опыте систематическое (последовательное). Общая площадь делянки – 264 м2 и учетная – 88 м2.

В опыте использовалась следующая система применения минеральных удобрений: под сою – N 60 P 60 K 60 ; озимую пшеницу – N 60 ; яровой рапс – N 80 P 80 K 80 ; ячмень – N 60 P 60 K 60 . При этом полное минеральное удобрение (нитроаммофоску 15-1515) при возделывании сои, ярового рапса и ячменя вносили осенью под основную обработку почвы, а азотное удобрение (аммиачную селитру) под озимую пшеницу – в подкормку весной при возобновлении вегетации.

Технологии возделывания сои, озимой пшеницы, ярового рапса и ячменя (кроме изучаемых приемов и систем основной обработки почвы) – общепринятые для лесостепи ЦФО РФ.

Для защиты посевов полевых культур от сорняков, вредителей и болезней применялись зарегистрированные в России высокоэффективные гербициды, инсектициды и фунгициды.

Исследование осуществлялось согласно общепринятым методикам и ГОСТам.

Почва опытных участков – чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый с агрохимическими показателями, характерными для данного подтипа, вида и разновидности чернозема.

Климат региона исследования (Липецкий район, Липецкая область) – умеренно континентальный. Около 30 % лет здесь характеризуются засушливыми условиями периода вегетации. По среднемноголетним данным Липецкого ЦГМС за вегетационный период (май – август) здесь сумма осадков составляет 236 мм, среднесуточная температура воздуха – 17,4 °С и ГТК по Селянинову – 1,11.

Годы первой ротации севооборота по погодным условиям периода вегетации различались. Так, за май – август в 2015, 2016, 2017, 2018 гг. при среднесуточной температуре воздуха 18,0; 18,6; 16,6; 19,1 °С и сумме осадков 284,6; 271,2; 219,3; 96,0 мм ГТК по Селянинову составил 1,29; 1,18; 1,07; 0,41 соответственно. Гидротермические условия, сложившиеся в годы исследования, определенным образом сказывались на продуктивности сои, озимой пшеницы, ярового рапса, ячменя и в целом севооборота.

Результаты и их обсуждение. По годам исследования урожайность полевых культур в опыте изменялась, что соответствующим образом сказалось на продуктивности севооборота. При этом в среднем по вариантам опыта сбор кормовых единиц в 2015, 2016, 2017 и 2018 гг. соответственно составил 4,34; 3,86; 5,39 и 3,45 т/га (значительно различался). Однако закономерности изменений продуктивности севооборота по годам исследования в зависимости от изучаемых систем основной обработки почвы оказались сравнительно равноценными.

Выявлено, что в среднем за годы первой ротации севооборота наибольший сбор кормовых единиц (4,55 т/га) обеспечивала отвальноповерхностная с глубоким рыхлением система основной обработки почвы, при которой проводили под сою глубокое безотвальное рыхление, под озимую пшеницу и ячмень – поверхностную обработку и под яровой рапс – вспашку с оборотом пласта (табл. 1).

При использовании отвально-поверхностной (вспашка с оборотом пласта под сою, яровой рапс и поверхностная обработка под озимую пшеницу и ячмень) и отвально-поверхностной с мелким рыхлением (вспашка с оборотом пласта под яровой рапс, мелкая обработка под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу и ячмень) систем зяблевой обработки почвы продуктивность севооборота снижалась на 0,22 и 0,40 т/га к. е. соответственно. Однако наименьший сбор кормовых единиц в севообороте

(4,02 т/га) был получен при минимальной (безотвальной) системе основной обработки почвы, которая включала поверхностную обработку под сою, озимую пшеницу, ячмень и чизелевание под яровой рапс. Следует отметить, что преимущество по продуктивности севооборота от-

Влияние различных систем основной обработки почвы на сбор кормовых единиц в плодосменном севообороте, т/га

Таблица 1

Система основной обработки почвы	Год				В среднем за 2015–2018 гг.
	2015	2016	2017	2018
Отвально-поверхностная	4,40	3,90	5,44	3,59	4,33
Отвально-поверхностная с глубоким рыхлением	4,64	4,16	5,66	3,73	4,55
Отвально-поверхностная с мелким рыхлением	4,12	3,76	5,34	3,36	4,15
Минимальная	4,20	3,64	5,12	3,12	4,02
НСР 05 , т/га	0,141	0,150	0,082	0,181	0,110

Для внедрения в сельскохозяйственное производство новых систем основной обработки почвы в севообороте первостепенное значение имеет его экономическая эффективность, основные показатели которой – стоимость полученной продукции, общие затраты на 1 гектар, себестоимость основной продукции, чистый доход и уровень рентабельности. Экономическая эффективность технологий возделывания полевых культур (сои, озимой пшеницы, ярового вально-поверхностной с мелким рыхлением системы зяблевой обработки почвы относительно минимальной (безотвальной) оказалось достоверным не во все годы проведения исследования.

рапса и ячменя) в среднем за первую ротацию севооборота рассчитывалась на основе технологических карт и использования рыночных цен 2018 г. (табл. 2).

Как уже отмечалось, в среднем за годы первой ротации севооборота (соя, озимая пшеница, яровой рапс и ячмень) его продуктивность в вариантах опыта значительно изменялась, что отразилось на экономических показателях производства растениеводческой продукции.

Таблица 2

Экономическая эффективность плодосменного севооборота при различных системах основной обработки почвы (в среднем за первую ротацию, 2015–2018 гг.)

Система основной обработки почвы	Стоимость продукции, руб/га	Общие затраты, руб/га	Себестоимость 1 т к. е, руб.	Чистый доход, руб/га	Уровень рентабельности, %
Отвально-поверхностная	43300	20132	4650	23168	115
Отвально-поверхностная с глубоким рыхлением	45500	20135	4425	25365	126
Отвально-поверхностная с мелким рыхлением	41500	19882	4791	21619	109
Минимальная	40200	19711	4903	20489	104

Стоимость сбора кормовых единиц с гектара в севообороте (соя, озимая пшеница, яровой рапс и ячмень) в вариантах опыта изменялась аналогично его продуктивности. Общие затраты на 1 га севооборота несколько большими и сравнительно близкими были при использовании отвально-поверхностной и отвальноповерхностной с глубоким рыхлением систем основной обработки почвы. В среднем за годы первой ротации севооборота в вариантах опыта себестоимость 1 тонны кормовых единиц оказалась в 2–3 раза ниже ее рыночных значений. При этом самой низкой она отмечалась в варианте опыта, где в севообороте проводилась отвально-поверхностная с глубоким рыхлением система зяблевой обработки почвы.

Важнейший показатель экономической эффективности севооборота – чистый доход, который в вариантах опыта изменялся в пределах 20 489–25 365 руб/га. Наименьшим он был при использовании в севообороте минимальной (безотвальной) системы зяблевой обработки почвы, при которой чизелевание под яровой рапс сочеталось с поверхностной обработкой под все другие полевые культуры. В других вариантах опыта с отвальной вспашкой чистый доход значительно увеличивался. При этом наибольшее его значение в севообороте обеспечивала отвально-поверхностная с глубоким рыхлением система основной обработки почвы (глубокое безотвальное рыхление под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу, ячмень и вспашка с оборотом пласта под рапс).

В вариантах опыта уровень рентабельности производства растениеводческой продукции в севообороте варьировал в пределах 104–126 %. Этот показатель экономической эффективности наиболее высоким был при отвальноповерхностной с глубоким рыхлением системе основной обработки почвы, а наименьшим – при минимальной (безотвальной) ее системе.

Выводы. Исследование показало, что в плодосменном севообороте наибольшие сбор кормовых единиц, чистый доход и уровень рентабельности, а также наименьшую себестоимость растениеводческой продукции обеспечивало применение отвально-поверхностной с глубоким рыхлением системы основной обработки почвы (глубокое безотвальное рыхление под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу, ячмень и отвальная вспашка под рапс). В других вариантах опыта продуктивность севооборота и его экономическая эффективность значительно снижались, и в наибольшей мере это отмечалось при минимальной (безотвальной) системе зяблевой обработки почвы, т. е. когда под сою, озимую пшеницу и ячмень проводилась поверхностная обработка и под яровой рапс – чизелевание.