Agro_evrohim_VL_3

Особенности применения ресурсоберегающих технологий в земледелии лесостепной зоны

0 215

Текст: В. Н. Романов, д-р с.-х. наук, вед. науч. сотр.; А. А. Беляков, канд. техн. наук, вед. науч. сотр., отдел агротехнологий,ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”»

За последние годы в нашей стране существенно увеличился интерес к различным ресурсосберегающим технологиям обработки почвы, широко распространившимся в мировой сельскохозяйственной практике благодаря снижению энергоемкости производства, затрат труда и ГСМ. В связи с этим они активно внедряются во многих регионах России, в том числе в Сибири.

Актуальным использование ресурсосберегающих технологий является для Красноярского края и других регионов, находящихся в лесостепной зоне, ведь подобные методики способствуют производству качественной и конкурентоспособной растениеводческой продукции, а также сохранению и улучшению плодородия земельных угодий. Однако внедрение любой технологии требует предварительного тщательного изучения ее эффективности в различных климатических условиях и степени влияния на почву.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВИЯ

В связи с этим специалисты ФИЦ «КНЦ СО РАН» провели исследования, направленные на оценку экологической и хозяйственной результативности энерго- и ресурсосберегающих технологий возделывания культур в полевом севообороте, основанных на применении современных технических и химических средств в земледелии лесостепной зоны. В рамках данной научной работы была подробно проанализирована продуктивность севооборота «пар — пшеница — рапс — ячмень — овес» на фоне отвальной, минимальной и нулевой обработок почвы.

Стационарный полевой опыт осуществлялся в условиях красноярской лесостепи Средней Сибири. Почва представляла собой обыкновенный среднемощный и среднесуглинистый чернозем. Сумма температур выше 5ºС в период экспериментов составляла 2215ºС, выше 10ºС — 1750ºС. Годовое количество осадков в среднем равнялось 340 мм, наибольшее — 370 мм, причем порядка 230 мм выпало с мая по сентябрь. Исследования проводились с использованием классических методик Доспехова, Мачигина и Качинского. Математическая обработка осуществлялась с помощью многофакторного дисперсионного анализа посредством пакета программ Snedecor. После уборки культур и весной перед посевом с помощью специального прибора удалось установить, что плотность почвы в горизонте 0–40 см не превышала 21 кг на один квадратный сантиметр, что оказалось допустимым для растений. Обеспеченность верхнего почвенного слоя каталазой и уреазой была бедной, инвертазой, фосфотазой и дегидрогеназой — средней. Подобный уровень содержания ферментов свидетельствовал о целесообразности применения микроудобрений.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПОТРЕБНОСТИ

В ходе полевого опыта влажность пахотного слоя на глубине 0–50 см перед внесением семян при вспашке составляла 21–25%. При обработке почвы дискатором уровень обеспеченности влагой оказался выше — 23–29%, а на участках прямого посева он равнялся 27–29%. При этом влажность земельного надела перед посевом овса была более высокой, чем перед высевом пшеницы и ячменя, — 25–29% против 21–27%.

Содержание нитратного азота на участках в период проведения исследования было невысоким. Так, его количество перед высевом культур при вспашке равнялось 5,4–6,4 мг/кг, что соответствовало второму классу обеспеченности. При дисковании данный показатель составлял 3,4–3,6 мг/кг, а на участках без обработки почвы — 2,8–3,2 мг/кг, что свидетельствовало об очень низком уровне содержания этого элемента. Подобные значения отмечались в течение всего вегетационного периода, уменьшаясь от верхней границы шкалы к нижней. Во время сбора урожая наблюдения показали наличие нитратов по всей метровой толще почвы, а в слое 80–100 см их количество составляло 2,2–3,2 мг/кг. Обеспеченность подвижным фосфором в период вегетации культур находилась на повышенном и высоком уровнях — 3,5–6,8 мг / 100 г. Количество обменного калия соответствовало низким и средним значениям — 20–23 мг / 100 г. Содержание этих двух элементов в пахотном слое, в отличие от нитратного азота, оказалось больше при применении минимальной обработки почвы, однако к середине вегетационного периода отмечалось повышение их концентрации на всех опытных вариантах. В нижних горизонтах метрового профиля подвижный фосфор и обменный калий также присутствовали.

Засоренность посевов во время эксперимента оказалась высокой на всех участках, особенно на делянках, где использовались технологии нулевой и минимальной обработок почвы. Кроме того, при дисковании на фоне возрастающего количества вредных растений появились очаги пырея ползучего. В общем по всем вариантам сорный компонент в структуре урожая надземной массы достигал 40%. Таким образом, уровень загрязненности обусловливал необходимость применения гербицидов.

ДИНАМИКА УРОЖАЙНОСТИ

Во время проведения испытаний было получено до 30 т/га зеленой массы рапса без внесения подкормок и 35 т/га — на удобряемом фоне. Без применения минеральных туков пшеница при вспашке сформировала 18,2 ц/га зерна, при осеннем дисковании — 16,5 ц/га, а на варианте с nо-till — 16,8 ц/га. Использование удобрений позволило увеличить данные показатели на 3,2 ц/га при НСР05 = 1 ц/га. При реализации минимальной и нулевой обработок почвы сбор овса составил 31,8–32,7 ц/га, а при традиционной — 36,4 ц/га. Минеральный фон также способствовал повышению урожайности этой культуры на 3,6 ц/га при НСР05 = 3,2 ц/га. Объем урожая ячменя оказался меньше. Без применения удобрений он равнялся 20,5–23,2 ц/га и слабо зависел от способа обработки почвы. Внесение туков увеличило показатели урожайности лишь на 1,3–3 ц/га.

Следует отметить, что зерновые и зернобобовые культуры отлично решают проблему содержания кормового белка в рационах сельскохозяйственных животных, поскольку зеленая масса и зерно этих растений содержат значительный объем жира и сахара. Помимо этого, они накапливают крахмал, большое количество аминокислот и витаминов, обладают высокой концентрацией обменной энергии. При этом бобовые активно участвуют в мобилизации азота и поддерживают биологическую активность почвенных микроорганизмов. Последняя особенность является одной из наиболее важных.

АКТИВНОСТЬ МИКРОФЛОРЫ

Присутствие в почве бактерий, различающихся по жизнеспособности и требованиям к системе питания, позволяет поддерживать высокую биологическую активность участка в течение всего вегетационного периода, что положительно влияет на изменение почвенного плодородия. Подобное заключение подтверждают данные, полученные специалистами при определении динамики общего количества микрофлоры.

1. Средняя динамика общей численности микроорганизмов в зависимости от основной обработки почвы

В период проведения опытов высокая активность микроорганизмов наблюдалась в весенний период, однако к середине вегетации зерновых культур отмечался ее спад, что объяснялось, прежде всего, снижением влажности земельного покрова. После уборки продуктивность микрофлоры вновь увеличивалась, что было обусловлено поступлением свежего органического вещества. Минимальная и нулевая технологии обработки почвы позволили накопить на поверхности почвы мульчирующий слой из растительных остатков. Для большинства микроорганизмов стерня является важным источником энергии и питательных веществ, поэтому при дисковании или отсутствии воздействия биологическая активность почвы повышается и сохраняется в течение всей вегетации, что свидетельствует о более благоприятных экологических условиях для развития почвенной микрофлоры. Следовательно, применение энергосберегающих технологий возделывания зерновых культур на черноземах в лесостепной зоне Средней Сибири не привело к снижению микробиологической активности в почве и не нарушило естественное соотношение основных групп бактерий в ней.

ПОДСЧИТАТЬ ЗАТРАТЫ

Использование ресурсосберегающих способов обработки позволило существенно снизить производственные издержки во время проведения опыта. Так, при реализации минимальной технологии трудозатраты сократились на 35,5%, расход ГСМ — на 40,3%. Применение методики прямого посева позволило снизить данные показатели на 49,1 и 64,2% соответственно по сравнению с традиционной системой. Издержки при подготовке почвы дискатором осенью составили 87,2% от затрат на вспашку, расход топлива — 56,7%. При прямом посеве количество необходимых ресурсов уменьшилось до 41,4%, а расход ГСМ на один гектар равнялся 20% от уровня, необходимого для реализации традиционной обработки земельного участка.

2. Качество растительной продукции

Таким образом, внедрение ресурсосберегающих технологий способствовало повышению энергетической эффективности возделывания зерновых культур. При этом совокупные затраты всех ресурсов при выращивании злаков полностью окупились выходом валовой энергии на всех вариантах при различной продуктивности. Оценка рассматриваемых систем обработки почвы свидетельствовала об ощутимом преимуществе применения в производстве ресурсосберегающих методов. В частности, зернопаровой севооборот вадаптивно-ландшафтном земледелии красноярской лесостепи позволил достигнуть урожайности зерна пшеницы, ячменя и овса в 17–34 ц/га. Кроме того, минимализация обработки и прямой посев способствовали сохранению доступной влаги в почве к началу посева яровых и увеличению содержания в земле подвижного фосфора и обменного калия к середине вегетации растений. При этом плотность пахотного слоя не превышала допустимого для выращиваемых культур уровня — 21 кг/кв. см. В результате специалисты ФИЦ «КНЦ СО РАН» установили, что энергосберегающие технологии обработки поддержали биологическую активность и агрофизические характеристики сельскохозяйственных угодий в пределах оптимальных параметров и позволили осуществить рентабельное производство зерна без потери устойчивости агроэкосистем.

 

Подписаться на статьи

Наши новости
Cпециальные предложения
Cобытия и конференции

баннер на сайт 2
Яндекс.Метрика

© 2013 Агробизнес. Ежедневное интернет-издание о новом поколении предпринимателей. Использование материалов Агробизнеса разрешено только с предварительного согласия правообладателей. Все права на картинки и тексты в разделе Новости принадлежат их авторам. Сайт может содержать контент, не предназначенный для лиц младше 18-ти лет.