Влияние систем удобрения и способов обработки почвы на эффективность возделывания зерновых культу


Введение

В агропромышленном комплексе Республики Беларусь на современном этапе встали две основные задачи: получать высокие и стабильные урожаи сельскохозяйственных культур; существенно снизить затраты на энергоносители в растениеводстве. При этом особое внимание должно уделяться сохранению и расширенному воспроизводству почвенного плодородия, основой которого является органическое вещество почвы.

Одним из направлений снижения затрат в растениеводстве является минимизация обработки почвы. Замена традиционной вспашки мелкой безотвальной обработкой, использование при этом комбинированных агрегатов, выполняющих за один проход несколько операций, может дать большой экономический эффект. В условиях Республики Беларусь роль такой обработки в формировании показателей, характеризующих почвенное плодородие, изучена недостаточно.

Цель работы - изучить влияние минеральной, органоминеральной с добавлением навоза и соломы систем удобрения, применяемых на фоне отвальной и безотвальной обработок почвы, на экономическую эффективность возделывания зерновых культур.

Анализ источников

Эффективность возделывания зерновых культур характеризуется выходом продукции с единицы площади, ее себестоимостью, чистым доходом и рентабельностью. Уровень рентабельности определяется в процентах как отношение полученной прибыли к себестоимости, реализованной продукции и зависит от цен на продукцию, цен на покупные материалы и сырье, уровня оплаты труда, а также от структуры производственных затрат [2]. В совокупности перечисленные показатели позволяют достаточно полно оценить и выделить те агротехнические приемы, которые дают возможность существенно снизить материальные затраты на возделывание сельскохозяйственных культур.

Значительный эффект экономии энергоресурсов в земледелии дает переход на нетрадиционные системы обработки почв: бесплужные, редуцированные (сокращенные), нулевые [2, 6, 9]. Как показали исследования многих научных учреждений стран СНГ и дальнего зарубежья, в севообороте отвальную вспашку с успехом можно заменить безотвальной обработкой почвы [1, 3, 5]. Вызывает интерес эффективность применения различных систем удобрения на фоне разных способов обработки почвы.

Методы исследования

Наши исследования проводились в длительном стационарном опыте кафедры почвоведения БГСХА, на двух полях пятипольного зернопропашного севооборота: кукуруза - яровая пшеница - ячмень + клевер - клевер 1-го года использования, заложенном на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, развивающейся на лессовидном суглинке, подстилаемом мореной с глубины около 1 м. Часть площади опытного участка для способов обработки почвы - 2400 м2, для удобрений - 600 м2, расположение расщепленных делянок 4-кратное рендомизированное.

В опыте изучалась эффективность отвальной и безотвальной обработок почвы, применяемых на фоне минеральной, органоминеральной с добавлением навоза и соломы систем удобрения. Дозы удобрений были рассчитаны на получение 5,0 т зерновых единиц с 1 га. При этом органические удобрения (60 т/га) и солома (6 т/га) были внесены под кукурузу. Из минеральных удобрений в основную заправку (перед предпосевной обработкой) вносились сульфат аммония, суперфосфат, хлористый калий, при подкормке использовалась аммиачная селитра. Контролем служил вариант без применения удобрений.

Отвальная обработка осуществлялась путем лущения стерни (КЧ-5,1), проведением зяблевой вспашки (ПКГ-5-40-В), закрытием влаги весной (КЧ-5,1) и предпосевной культивацией с боронованием (АКШ-7,2).

Безотвальная обработка состояла из мелкой безотвальной обработки (АКП-4,0), закрытия влаги (КЧ-5,1) и предпосевной обработки почвы (АКП-4,0).

Объектами исследования были сорт яровой пшеницы Иволга и сорт ячменя Гонар. Среднеспелый сорт Иволга характеризуется вегетационным периодом от 82 до 93 дней, высотой растений от 65 до 105 см, урожайностью в ГСИ от 3,65 до 6,13 т/га. Он устойчив к полеганию и болезням, обладает высокой экологической пластичностью [7]. Изучаемый нами сорт ячменя Гонар относится к сортам белорусской селекции, для которого характерна значительная пластичность к почвенно-климатическим условиям. Он является среднеспелым, устойчивым к полеганию, отзывчивым на высокий агрофон. Зерно крупное с массой 1000 зерен до 50 г, потенциальная урожайность составляет до 7,0 и более т/га. Имеет широкий ареал распространения.

Масса послеуборочных остатков определялась в 20 см слое почвы по Н. З. Станкову.

Учет урожайности осуществлялся сплошным обмолотом каждой учетной делянки. Урожай зерна пересчитан на стандартную влажность (14 %) и на 100 % чистоту.

Основная часть

Урожайность зерна яровой пшеницы на фоне отвальной вспашки колебалась от 2,7 до 5,0 т/га (табл. 1). Возделывание пшеницы в вариантах с минеральной системой удобрения увеличило урожайность по сравнению с контрольным вариантом в среднем на 58, в органоминеральном варианте с добавлением с навоза - на 76 и соломы - на 71 %. Закономерного влияния способов обработки почвы на урожайность зерна не было установлено. Между урожайностью зерна и соломы выявлена сильная прямолинейная связь (r = 0,68-0,95). Аналогично урожайности зерна изменялась и урожайность соломы. На фоне отвальной вспашки она составила от 2,15 до 4,69 т/га, безотвальной - от 1,92 до 4,17 т/га. На делянках с минеральной системой удобрения она была выше по сравнению с контрольным вариантом на 90 %, с органоминеральной с применением навоза - на 118 и соломы - на 107 %.

Таблица 1. Влияние удобрений и способов обработки почвы на урожайность зерна и соломы яровой пшеницы, т/га

Обработка почвы

Система удобрения

Урожайность, т/га

Зерна

Соломы

Отвальная

Без удобрения

2,72

2,15

N70+30 P80 K120

4,38

3,96

Навоз + N70 P70 K100

5,03

4,69

Солома + N70+30 P80 K120

4,78

4,41

Безотвальная

Без удобрения

2,88

1,92

N70+30 P80 K120

4,47

3,76

Навоз + N70 P70 K100

4,83

4,17

Солома + N70+30 P80 K120

4,77

4,01

В зависимости от вариантов опыта урожайность зерна ячменя колебалась в среднем за 2 года от 1,5 до 5,0 т/га (табл. 2).

Таблица 2. Влияние удобрений и способов обработки почвы на урожайность зерна и соломы ярового ячменя, т/га

Обработка почвы

Система удобрения

Урожайность, т/га

Зерна

Соломы

Отвальная

Без удобрения

1,54

1,21

N70+35 P70 K120

4,10

3,78

Навоз + N70+30 P70 K120

4,94

4,66

Солома + N70+35 P70 K120

4,83

4,47

Безотвальная

Без удобрения

1,53

1,00

N70+35 P70 K120

4,17

4,26

Навоз + N70+30 P70 K120

4,97

4,81

Солома + N70+35 P70 K120

4,51

4,44

Наименее продуктивными были растения, возделываемые в контрольном варианте. Под влиянием минеральной системы удобрения урожайность зерна увеличилась в 2,7 раза, органоминеральной с внесением навоза - в 3,2 и соломы - в 3,0 раза. На обоих фонах обработки почвы самая высокая урожайность была получена на делянках при внесении навоза, что на 18 % больше по отношению к вариантам с минеральной системой. Закономерного влияния изучаемых способов обработки почвы в формировании урожайности зерна и соломы не выявлено. Между урожайностью зерна и соломы выявлена сильная прямолинейная связь (r = 0,94-0,98). В среднем минеральная система удобрения увеличила урожайность соломы с 1 га в 3,7 раза, органоминеральная с внесением навоза - в 4,3 и соломы - в 4,1 раза. Закономерного влияния того или иного способа обработки почвы в формировании урожайности соломы не установлено.

В среднем по двум полям выход кормовых единиц с 1 га колебался при возделывании пшеницы от 3 т на контрольных делянках до 6 т на делянках с органоминеральной системой удобрения с внесением навоза, ячменя - от 2 до 6, в сумме за звено севооборота от 5 до 12 т к. ед. (табл. 3).

Таблица 3. Влияние удобрений и способов обработки почвы на выход к. ед. и продуктивность яровой пшеницы и ячменя

Обработка почвы

Система удобрения

Выход к. ед., т/га

Пшеница

Ячмень

Всего

Отвальная

Без удобрения

3,22

1,89

5,11

NPK

5,21

4,99

10,2

Навоз + NPK

5,97

6,02

11,99

Солома + NPK

5,68

5,51

11,19

Безотвальная

Без удобрения

3,40

1,85

5,25

NPK

5,30

5,13

10,43

Навоз + NPK

5,75

6,13

11,88

Солома + NPK

5,66

5,54

11,2

Из приведенных данных следует, что применение минеральной системы удобрения увеличило продуктивность звена севооборота в среднем в 2 раза, органоминеральная с внесением навоза - в 2,3, соломы - в 2,2 раза по сравнению с контрольным вариантом. Существенного влияния способов обработки почвы на продуктивность зерновых культур не выявлено.

Масса растительных остатков пшеницы зависела в первую очередь от ее урожайности и колебалась в среднем от 5,88 до 9,07 т/га, ячменя - от 4,12 до 5,93 (табл. 4).

Таблица 4. Влияние систем удобрения и способов обработки на накопление растительных остатков культур звена севооборота

Обработка почвы

Система удобрения

Растительные остатки, т/га

Пшеница

Ячмень

Отвальная

Без удобрения

5,88

4,12

NPK

7,05

4,57

Навоз + NPK

8,46

5,67

Солома + NPK

7,34

5,58

Безотвальная

Без удобрения

6,77

4,84

NPK

7,29

5,33

Навоз + NPK

9,07

5,93

Солома + NPK

8,74

5,82

Наименьшая масса растительных остатков пшеницы (5,9 т/га) и ячменя (4,1 т/га) была получена на контрольных делянках на фоне отвальной обработки почвы. Применение минеральной системы удобрения увеличило массу растительных остатков пшеницы на 14, органоминеральных систем с внесением навоза - на 39 и соломы - на 27 %, ячменя соответственно на 11, 30 и 28 %. На фоне безотвальной обработки почвы она при возделывании пшеницы была выше на 11,2, ячменя - 10,7 %, чем при отвальной вспашке. Такая существенная прибавка объясняется тем, что мы не отделяли послеуборочные остатки изучаемой культуры от неразложившихся остатков предшественника, значительная масса которых оказалась на поверхности и в верхней части пахотного горизонта, где темпы минерализации органического вещества значительно меньше и соответственно в течение года полностью не разложилась. На обоих фонах основной обработки почвы их максимальное количество обеспечивают варианты с применением органоминеральной системы удобрения с внесением навоза.

Для экономической оценки возделывания яровой пшеницы и ячменя на делянках с изучаемыми системами удобрения на фоне отвальной и безотвальной обработок почвы была рассчитана стоимость продукции в условных единицах ($).

Наибольшая стоимость продукции яровой пшеницы получена на делянках с органоминеральной системой удобрения с внесением навоза. За два года исследований она при отвальной и безотвальной обработках почвы составила в среднем 790 и 752 у. е./га. На делянках с органоминеральной системой удобрения с внесением соломы эти показатели были ниже в среднем на 4 и на 11 % - в вариантах с минеральной системой соответственно. Наименьшая стоимость продукции оказалась на контрольных делянках (на фоне отвальной вспашки она составила 418 у. е./га, на фоне безотвальной обработки почвы - 433 тыс. у. е./га). Производственные затраты при возделывании яровой пшеницы составили от 310 у. е./га. в контрольном варианте до 497 у. е./га, на делянках с органоминеральной системой удобрения с внесением навоза на фоне традиционной вспашки и на фоне безотвальной обработки почвы от 307 до 491 у. е./га. При этом применение безотвальной обработки почвы позволило снизить их в среднем на 2,8 %.

Себестоимость 1 ц зерна яровой пшеницы составила в среднем от 9 до 11 у. е. на фоне отвальной вспашки. На фоне безотвальной обработки почвы она была в среднем за два года исследований на 8 % ниже, чем при отвальной вспашке (за исключением органоминерального варианта с внесением навоза, где она была выше на 3,2 %). Применение минеральной системы удобрения снизило себестоимость 1 ц зерна в сравнении с контролем на 9 %, органоминеральных систем удобрения с внесением навоза и соломы - на 11 %.

В целом наибольший чистый доход был получен на делянках с органоминеральными системами удобрения: при внесении навоза он составил 293 у. е./га, соломы - 262 у. е./га; на фоне безотвальной обработки почвы соответственно 284 и 275 у. е./га. Наименьший чистый доход с 1 га был отмечен на контрольных делянках: 108 и 126 у. е. соответственно для отвальной и безотвальной обработок почвы. На этих делянках был получен самый низкий уровень рентабельности производства зерна яровой пшеницы (на фоне отвальной вспашки он составил 32,80, на фоне безотвальной обработки почвы - 43,05 %). В среднем чистый доход увеличился при использовании минеральной системы удобрения в 2,1 раза, органоминеральной с внесением навоза - в 2,5, соломы - в 2,3 раза по сравнению с контрольным вариантом. Уровень рентабельности при применении систем удобрения - в среднем 1,4 раза. При безотвальной обработке почвы (за исключением органоминерального варианта с внесением навоза) чистый доход на 1 га был выше в среднем на 15,5, рентабельность на 23,1 %, чем при отвальной вспашке.

Наибольшая стоимость продукции ярового ячменя была на делянках с органоминеральной системой удобрений при внесении навоза. На фоне отвальной обработки почвы она составила с 1 га в среднем 563 у. е., на фоне безотвальной - 570. На 6 % меньше стоимость полученной продукции была на делянках с органоминеральной системой удобрения при внесении соломы и на 16 % - с минеральной. Стоимость продукции, полученной в вариантах без применения удобрений на фоне отвальной вспашки, составила 170 у. е./га, на фоне безотвальной обработки почвы - 165,1 у. е./га. Производственные затраты при возделывании данной культуры были практически такими же, как и при возделывании яровой пшеницы. Они были наибольшими при возделывании ячменя на делянках с органоминеральной системой удобрения при внесении навоза (478 у. е./га на фоне отвальной обработки почвы и 480 у. е./га на фоне безотвальной). Применение безотвальной обработки почвы позволило снизить затраты в среднем на 3,3 %.

Наименьшая себестоимость 1 ц зерна ячменя отмечена в органоминеральном варианте с внесением навоза (9 у. е. на фоне отвальной вспашки и 8 у. е. на фоне безотвальной обработки почвы). При этом в зависимости от вариантов опыта применение безотвальной обработки почвы позволило снизить значения данного показателя на 0,5-7,4 %.

При возделывании ячменя на фоне отвальной вспашки чистый доход составил на делянках опыта от -177 до 85 у. е. На фоне мелкой безотвальной обработки почвы чистый доход на 1 га был выше в среднем на 44 %. Наибольший чистый доход с 1 га также был на делянках с органоминеральной системой удобрения с внесением навоза: 85 и 89 у. е. соответственно для отвальной и безотвальной обработок почвы. Он был ниже в среднем на 10 % на делянках с органоминеральной системой удобрений при внесении соломы. Наиболее высокий уровень рентабельности отмечен в вариантах с применением органоминеральных систем удобрения. На фоне отвальной вспашки в варианте с применением навоза он составил 8,7, соломы - 8,1 %, на фоне безотвальной обработки почвы соответственно 9,7 и 7,8 %. В целом наибольший чистый доход с 1 га посевов был получен на делянках с органоминеральной системой удобрения при внесении навоза на фоне безотвальной обработки почвы. Нерентабельным было возделывание ячменя в контрольных вариантах.

Заключение

Удобрения и способы основной обработки почвы существенно влияют на эффективность возделывания зерновых культур. Применение минеральной системы удобрения увеличило продуктивность звена севооборота в среднем в 2 раза, органоминеральная с внесением навоза - в 2,3, соломы - в 2,2 раза по сравнению с контрольным вариантом. Существенного влияния способов обработки почвы на продуктивность зерновых культур не выявлено.

При этом (в среднем по двум полям) применение минеральной, органоминеральной систем удобрения с внесением навоза и соломы увеличило чистый доход при возделывании яровой пшеницы соответственно в 2,1, 2,5 и в 2,3 раза; ячменя - в 4,8, 6,7, 6,5 раза. Применение безотвальной обработки почвы увеличило по сравнению с отвальной вспашкой чистый доход при возделывании яровой пшеницы соответственно на 10,9 %; ячменя - на 44,1 %.

Нами установлено, что в зернопропашном севообороте нет необходимости в проведении ежегодной отвальной вспашки. Безотвальная обработка почвы позволяет не только получать такое же количество продукции, как и ежегодная отвальная вспашка, но и является экономически эффективнее, поэтому она может использоваться в качестве альтернативной.

Литература

    1. Гвоздов, А. П. Элементы энергосберегающей основной и предпосевной обработки почвы под яровые культуры / А. П. Гвоздов, Н. Е. Мурашко, Д. Г. Симченков // Земляробства i ахова раслiн. -2006. - № 2. - С. 11-12. 2. Заленский, В. А. Обработка почвы и плодородие / В. А. Заленский, Я. У. Яроцкий. - Минск: Беларусь, 2004. - 542 с. 3. Ячмень: как, где, когда и всегда с прибылью / М. А. Кадыров [и др.] // Современные технологии производства растениеводческой продукции в Беларуси: сб. науч. материалов / Ин-т земледелия и селекции НАН Беларуси; под ред. М. А. Кадырова. - Минск: УП "ИВЦ Минфина" 2005. - С. 8 - 91. 4. Кирюшин, В. И. Минимизация обработки почвы: перспективы и противоречия / В. И. Кирюшин // Земледелие. -- 2006. - № 5. - С. 12-14. 5. Маковски, Н. Совершенствование обработки почвы - актуальный вопрос земледелия / Н. Маковски, А. В. Клочков, О. С. Клочкова // Белорусское сельское хозяйство. -- 2006. - № 11 (55). - С. 66-68. 6. Ресурсосберегающие системы обработки почвы / Под ред. И. П. Макарова. - М.: Агропромиздат, 1990.- 242 с. 7. Производство яровой пшеницы / С. И. Гриб [и др.] // Современные технологии производства растениеводческой продукции в Беларуси: сб. науч. материалов / Ин-т земледелия и селекции НАН Беларуси; под ред. М. А. Кадырова. - Минск: УП "ИВЦ Минфина", 2005. - С. 42-56. 8. Яковчик, Н. С. Энергосбережение в сельском хозяйстве / Н. С. Яковчик, А. М Лапотко. - Барановичи: Укруп. тип., 1999. - 380 с.

Похожие статьи




Влияние систем удобрения и способов обработки почвы на эффективность возделывания зерновых культу

Предыдущая | Следующая