Растениеводство 17 июня 2016

Инновационное производство зерна: авторская методология

Текст: К. Г. Алимов, д-р с.-х. наук, проф., заслуженный агроном РСФСР; А. Г. Байкин, председатель ТНВ «ООО Вектор и компания»; К. К. Алимов, аспирант МичГАУ

В 1985–2002 гг. в условиях Западной Сибири зародилась и адаптировалась авторская методология инновационного производства зерна. Ее жизнеспособность была проверена в последнее десятилетие в Центрально-Черноземном регионе России и субъектах ПФО. Экономический анализ показывает, что инновационное производство зерна обеспечивает рост прибыли.

Многолетние статистические данные урожайности пшеницы по России характеризуют стабильно низкую урожайность зерновых культур, которая составляет около 20 ц/га. Поэтому, несмотря на благоприятные биоклиматические и почвенные условия, потенциал продуктивности черноземных земель страны используется на 30–35 процентов. Из-за массовой экстенсивности агропроизводства наблюдается высокий недобор зерна, в 2,5–3,5 раза. Причинами этого являются низкая компетенция сельхозпроизводителей, снижение эффективного плодородия почвы и большой резерв в аграрных регионах для производства зерновой продукции, реализуемый на инновационной основе.

От засухи к урожаю

Глобальное потепление климата и экстремальность складывающейся погоды вегетационного периода ежесезонно провоцируют проявление пресловутой «засухи» в отдельных регионах страны. В таких условиях описываемый методологический подход снижает сезонные риски зернопроизводства от острой засухи путем установления фактической климатической продуктивности агроландшафтов и ее устойчивой реализации на инновационной основе.

При этом рекомендуется применять жесткие меры по сохранению исходного содержания продуктивной влаги путем правильного сложения почвы, ее осмотической подтяжки из нижних горизонтов до семенного ложа и провокации роста подземных органов в глубокие горизонты. Это позволяет выстоять засуху в начальный период вегетации, мобилизовать защитные свойства хлебных злаков и сформировать урожай выше экстенсивной продуктивности поля, но не менее 20–30 ц/га. Инновационные подходы обеспечивают устойчивый рост, удвоение-утроение урожайности конкурентоспособного зерна хлебных злаков и нивелируют сезонные риски.

Основания продуктивности

Учеными выделено пять экономических критериев продуктивности агроландшафтов. Эти категории как цельная продуктивная система динамичны, диффузны, обратимы и последовательно проявляются в своем развитии.

Первые два критерия характеризуют уровень продуктивности эффективного плодородия почвы и с помощью биологизации показывают потенциал экстенсивного земледелия. Но они не решают проблемы реализации климатического потенциала продуктивности агроландшафтов. Причина — в проявляющейся роли биогенных лимитирующих факторов, которые сдерживают рост климатической продуктивности агроландшафтов.

Реализация последующих трех критериев обусловлена потенциалом производственной, климатической и генетической продуктивности. Эта задача решается путем системной и последовательной компенсации лимитирующих факторов потенциальной продуктивности, устранением вредоносных объектов и повышением устойчивости к экстремальным условиям возделывания культуры.

Поэтому первые два критерия служат фундаментом и основаны на возобновляемой системе земледелия для обогащения почвы биогенными ресурсами. На их фоне осуществляется ежесезонная компенсация биогенных лимитирующих факторов их синтетическими аналогами, что обеспечивает достижение заданных параметров климатически обеспеченного урожая (КОУ), которые измеряются в ц/га зерновых единиц (з. е.).

На практике такое широкое разделение природных факторов усложняется взаимопроникновением друг в друга. Для разграничения продуктивности в рамках биоклиматического потенциала агроландшафтов авторы методики ограничились рассмотрением трех глобальных факторов продуктивной системы: «почва — климат — сорт». В результате из большого количества параметров продуктивности земледелия им удалось обосновать экономически значимые критерии урожая, которые укладываются в три категории эффективности агропроизводства.

От убытка к дивидендам

На основе трех экономически значимых критериев и по их показателям разработана модель продуктивности агроландшафтов зерносеющих регионов страны.

Экстенсивный урожай (ЭУ) в размере 8–30 ц/га з. е. характеризует потенциал продуктивности эффективного плодородия с учетом биологизации агрофона. Показатель основан на трудозатратных агротехнических методах, эффективных севооборотах, черном или сидеральном парах и т. д. Он убыточен или умеренно эффективен.

Климатически обеспеченный урожай в размере 40–90 ц/га з. е. характеризует потенциал урожая по почвенной продуктивной влаге конкретного поля агроландшафта. В этих рамках продуктивности осуществляется выбор экономически целесообразного уровня климатически обеспеченного заданного урожая (КОЗУ), обеспечивающего достижение максимальной прибыли зернопроизводства. Производственный показатель КОЗУ для каждого поля разный и количественно определяется диагностическим способом по содержанию продуктивной влаги в метровом слое почвы перед вегетационным сезоном. Уровень КОУ в Центрально-Черноземном районе России составляет от 40 до 90 ц/га з.е., а в ПФО — 30–70 ц/га з. е.

Выделяют еще биоклиматический потенциал урожая (БКУ), составляющий 90–110 ц/га з. е. и выше. Он характеризует достижение максимальной продуктивности потенциального сорта хлебных злаков. БКУ предусматривает выбор сорта с высоким генетическим потенциалом урожая и полную оптимизацию его потребности для максимального использования избыточных природных ресурсов урожая. Завышенные нормы компенсируются применением интегрированных профилактических фитосанитарных и росторегулирующих средств. Потенциальные сорта подбираются с высокими адаптивными и адсорбционными свойствами для экономного и максимального потребления урожаем продуктивной влаги почвы.

Поволжский эксперимент

Экономическую оценку производственных критериев продуктивности в рамках КОУ на конкретных полях хозяйствующих субъектов проводили также по программе аспирантской работы на бедных серых лесных почвах в условиях Ульяновской области и Республики Мордовия.

Результаты исследования свидетельствуют об эффективности агроинноваций и устойчивом росте урожайности яровой и озимой пшеницы по различным агрофонам.

Урожайность озимой и яровой пшеницы после острозасушливого лета 2010 года в Ульяновской области по варианту ЭУ составила от 15,8 до 18,1 ц/га, на фоне озимой пшеницы продуктивной влаги в почве было меньше, чем на фоне яровой пшеницы. Поэтому по различным агрофонам исследуемых вариантов КОЗУ озимой пшеницы собрали 22,7 ц/га, КОУ — 31,9 ц/га, а яровой — 38 ц/га и 50,1 ц/га. Из-за недостатка продуктивной влаги при одинаковых технологиях урожайность озимой на 15,3–18,2 ц/га оказалась меньше, чем яровой пшеницы. Это свидетельство того, что необходимо фиксировать сезонные изменения содержания продуктивной влаги по различным агрофонам и адекватно проводить соответствующие агротехнологии, сберегая затраты. За счет рационального использования климатических, биогенных и технологических ресурсов прибавка урожая озимой пшеницы составила всего лишь 13,8 ц/га, а яровой пшеницы — 34,3 ц/га конкурентоспособного зерна.

2012–2013 года характеризовались как достаточно увлажненные для зернопроизводства в лесостепи Зубово-Полянского района Республики Мордовия. Экономическую оценку инновационного производства конкурентоспособного зерна начали в 2012 году на площади 500 га по пяти пространственно отдаленным полям, агрофонам, предшественникам и низкой продуктивности плодородия почвенного покрова. Диагностикой было установлено, что исследуемые поля имели разнородные исходные ресурсы урожая. Однако по климатическим данным эти площади имели одинаковую продуктивность — 60 ц/га з. е. Поэтому рассматривались и осваивались два уровня агроинноваций: КОЗУ — 50 ц/га з. е., КОУ — 60 ц/га з. е. — в сравнении с экстенсивной продуктивностью этих полей. С помощью последовательной и системной компенсации лимитирующих факторов КОЗУ до 50 ц/га и КОУ до 60 ц/га при использовании средств агроинноваций удалось в среднем получить 44,5 ц/га и 53,3 ц/га конкурентоспособного зерна.

Ученые, удовлетворенные первым производственным опытом, в 2012–2013 годах в этом районе расширили площади инновационных посевов озимой пшеницы до 1000 га и яровой пшеницы до 1500 га путем освоения залежных земель. И на лучших вариантах в условиях тяжелейшей уборки, связанной с переувлажнением почвы, средняя урожайность хлебных злаков составила от 46 до 52 ц/га конкурентоспособного зерна. При этом на экстенсивном фоне собрано в среднем по 12,1 ц/га с качеством зерна фуражной кондиции с клейковиной в 19,7 процента. Это характеризует уровень эффективного плодородия и низкое качество земель в Мордовии.

Наибольшая урожайность на малопродуктивных землях в исследуемые годы достигнута в 62 ц/га. А средняя прибавка урожая от климатических и биогенных ресурсов, реализованная с помощью средств инноваций, составила 33 ц/га. Низкоэффективное плодородие не является сдерживающим фактором в достижении КОУ, а управляемо с помощью компенсирующей агроинновации

Оценка прибылью

Экономическую оценку разработанной технологии по критериям продуктивности и сопоставимость конечных результатов проводили по прямым производственным затратам. Анализ динамики средних показателей урожайности озимой и яровой пшеницы за пять лет показывает ее устойчивый рост по вариантам от ЭУ до БКУ. При этом производственные затраты на единицу площади в варианте БКУ возрастают в 3,2 раза по сравнению с экстенсивным методом. Себестоимость производства зерна снижается с ЭУ в 3115 руб./т до БКУ в 2637 руб./т, обеспечивая высокую рентабельность инновационного производства конкурентоспособного зерна.

Экономический анализ по вариантам исследованных технологий показывает, что инновационное производство зерна обеспечивает рост прибыли от 4 до 8 раз по сравнению с экстенсивным методом. Условно чистый доход по сложившейся рыночной стоимости увеличился с 4241 руб./га по ЭУ до 34531 руб./га по БКУ. А рентабельность инновационного производства зерна по различным вариантам технологии составила от 92,6 до 174–222 процентов.

Наряду с этим авторские методологические подходы способствуют по исследуемым вариантам технологии повышению поглощения продуктивной почвенной влаги урожаем с 24,5 до 98 процентов. На их фоне потребление ФАР посевами увеличивается с 5,4 до 22 процентов. Эти данные свидетельствуют о том, что при массовом экстенсивном агропроизводстве по регионам продуктивная почвенная влага расходуется нерационально, больше растрачивается на физические потери, а также всего лишь на пять процентов используется световая энергия солнца. Агрономам удалось поднять эффективность использования почвенной влаги на 73,5 процента, а потребление посевами ФАР увеличить в четыре раза.

Удвоение валовых сборов

В основе методологии лежит максимальное использование «даровых» избыточных биогенных ресурсов агроландшафтов в продукционном процессе. Знание закономерностей продуктивной системы агроландшафтов позволяет конструировать агротехнологии с заданными параметрами урожайности по фактическому наличию продуктивной влаги в почве. При этом моделируется «засуха» за вегетационный период и собирается адекватно климатическим ресурсам реальная зернопродукция по конкретным полям любого региона. Тем самым снижаются сезонные риски зернопроизводства.

Многолетние статистические данные урожайности пшеницы по стране подтверждают, что несмотря на благоприятные биоклиматические условия потенциал продуктивности черноземных земель страны используется лишь на 32,5 процента. Это свидетельствует о высоком недоборе зерна из-за массовой экстенсивности сельхозпроизводства в стране.

На Первом зерновом форуме в Санкт-Петербурге в июле 2009 года Президент России обозначил задачу удвоения валовых сборов конкурентоспособного зерна на основе масштабной технологической модернизации земледелия аграрных регионов страны. Обоснованность поставленных задач подтверждают эти инновационные достижения. Средняя климатически обеспеченная продуктивность пашни в очень контрастные по погодным условиям годы свидетельствует, что в стране имеются большие неиспользованные резервы инновационного производства конкурентоспособного зерна.

Это дает основание в пересчете на посевные площади 2013 года прогнозировать на ближайшие периоды стабильный валовой сбор в объеме 135–145 млн т зерна, в том числе пшеницы не менее 80 млн т. Важно увеличить долю производства конкурентоспособного продовольственного зерна, отвечающего требованиям ВТО, и довести его выход с 30–35 процентов до 65–75 процентов. Это позволит увеличить экспортный потенциал зерна продовольственной кондиции на мировой рынок в объеме 25–30 млн т.

Для эффективного производства конкурентоспособного зерна сельхозпроизводителям необходимо уметь адаптироваться к сезонной изменчивости почвенных и погодных условий конкретного поля. По их текущей климатической продуктивности необходимо разрабатывать компенсирующие точные агрорецепты, обеспечивающие сохранение заданных параметров КОУ. При этом требуется конструировать энергоресурсосберегающие агротехнологии с конкретным набором технологических операций. В этом скрывается специфичность инновационного производства зерна в каждом хозяйствующем субъекте и проявление региональных различий почвенных и климатических ресурсов.

Популярные статьи