Влияние севооборота на эффективность использования пашни при возделывании полевых культур без обработки почвы

Авторы: B. К. Дридигер, д. с/х н., руководитель научного направления, Р. С. Стукалов, к. с/х н., старший научный сотрудник Р. Г. Гаджиумаров, научный сотрудник, C. С. Вайцеховская, к. э. н., доцент, Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр

Важную роль в формировании высоких и стабильных по годам урожаев сельскохозяйственных культур играет севооборот. Он обеспечивает эффективное использование почвенных и климатических ресурсов, поддержание и увеличение плодородия почвы, борьбу с сорняками, вредителями и болезнями, а также высокую урожайность и экономическую эффективность сельскохозяйственного производства.

Еще большее значение имеет севооборот при возделывании полевых культур без обработки почвы (технология No-till). Обусловлено это тем, что при ее использовании обеспечить рыхление и оптимальную плотность сложения почвы должна корневая система возделываемых растений. Для этого в севообороте необходимо чередовать виды со стержневой и мочковатой корневыми системами. Велика роль севооборотов в борьбе с вредными организмами, предотвращении проявления ветровой и водной эрозий, вызывающих снижение почвенного плодородия. Севообороты должны также обеспечить эффективное использование пашни, высокую урожайность и экономическую эффективность возделывания культур, что во многом зависит от их подбора и чередования в севообороте.

Цель нашей работы – определить влияние различных севооборотов на эффективность использования пашни при возделывании полевых культур без обработки почвы на черноземе обыкновенном в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края.

Исследования проводили на опытном поле ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр», расположенном в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края. Годовая сумма эффективных температур здесь составляет 3000...3200 °С, сумма осадков – 540...570 мм, но их выпадение по годам и периодам вегетации не равномерно. ГТК – 0,9...1,1. Почва опытного участка – чернозем обыкновенный, мощный, тяжелосуглинистый с содержанием гумуса в слое почвы 0...20 см 4,33%. Обеспеченность почвы нитратным азотом низкая (8,4 мг/кг), подвижным фосфором и обменным калием (по Мачигину) – повышенная (соответственно 37 и 332 мг/кг), реакция почвенного раствора нейтральная (рН=6,85).

Метеорологические условия в годы проведения исследований были характерными для зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края с большим количеством осадков весной и в первой половине лета. Более засушливым был 2015 г., когда выпало 528 мм осадков, что на 26 мм меньше средних многолетних значений, более увлажненными были 2016 и 2017 гг –649 и 631 мм.

Во все годы проведения исследований отмечали обильное выпадение осадков в мае (103...174 мм при климатической норме 64 мм), что оказало положительное влияние на рост и развитие озимой пшеницы. В то же время проявлялся их острый дефицит в августе, когда при норме 48 мм в 2015 г выпало 15 мм, в 2016 г – 28 мм, в 2017 г – 12 мм. На фоне высоких температур воздуха (более +35 °С, а в отдельные дни выше +40 °С) малое количество осадков вызывало сильную атмосферную и почвенную засухи. В 2015 и 2017 гг. она усиливалась недобором осадков в июле (15...28 мм при норме 48 мм), что отрицательно сказалось на урожайности поздних яровых культур, особенно сои.

Исследования проводили в многолетнем стационарном опыте в 2015­2017 гг. Изучали 9 схем полевых плодосменных севооборотов, отличающихся количеством полей (от 4-х до 6-и), набором и чередованием культур (табл. 1).

 

Таблица 1. Чередование культур в экспериментальных севооборотах

Номер севооборота

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

Соя

Соя

Горох

Лен

Соя

Соя

Соя

Соя

Соя

Пшеница озимая

Пшеница озимая

Пшеница озимая

Пшеница озимая

Кукуруза

Пшеница озимая

Пшеница озимая

Пшеница озимая

Пшеница озимая

Подсолнечник

Подсолнечник

Подсолнечник

Подсолнечник

Пшеница озимая

Пшеница озимая

Подсолнечник

Горох

Пшеница озимая

Кукуруза

Кукуруза

Кукуруза

Кукуруза

Подсолнечник

Подсолнечник

Пшеница озимая

Пшеница озимая

Подсолнечник

Пшеница озимая

Пшеница озимая

Пшеница озимая

Пшеница озимая

Пшеница озимая

Кукуруза

Подсолнечник

Пшеница озимая

Пшеница озимая

Кукуруза

Кукуруза

 

Второй, третий и четвертый севообороты различаются между собой первой культурой. Во втором и пятом севооборотах набор культур одинаковый, но их чередование разное. В восьмом севообороте имеются два поля бобовых культур, а в шестом и девятом – озимую пшеницу возделывают два года подряд. В каждом севообороте есть по одному полю подсолнечника, размещаемому после озимой пшеницы, количество полей озимой пшеницы изменяется от одного в первом севообороте до трех в шестом, седьмом и девятом. Чистые пары во всех севооборотах отсутствуют, что согласуется с зональной системой земледелия Ставропольского края для зоны неустойчивого увлажнения.

В зависимости от набора культур меняется структура посевных площадей в севооборотах. Бобовые составляют от 17 до 33%, масличные – от 17 до 40%, в том числе подсолнечник – 17...25%. Доля зерновых варьирует от 50% в первом и восьмом севооборотах до 60% во втором, третьем, четвертом, пятом и шестом, а также 67% в седьмом и девятом севооборотах, в том числе озимой пшеницы от 25% в первом до 60% в шестом севообороте.

Севообороты развернуты в пространстве всеми полями в трехкратной повторности. Размещение севооборотов рандомизированное в 3 яруса (каждый ярус – повторность опыта со смещением схем севооборотов в пространстве), культур в севооборотах – систематическое. Общая площадь делянки 408 м2 (10,2 м * 40 м), учетная – 72 м2 для культур сплошного посева и 84 м2 для пропашных.

Все культуры возделывали без обработки почвы по технологии No-till. В опыте высевали сорта и гибриды, допущенные к использованию в Северо-Кавказском регионе: соя – Дуниза. озимая пшеница – Виктория одесская, подсолнечник – Тристан, кукуруза – Машук, горох – Рассвет, лен масличный – ВНИИМК620.

Посев проводили сеялкой Gimetal. Сроки и способы посева, нормы высева и дозы внесения удобрений, а также уход за посевами и борьба с сорняками, вредителями и болезнями во время вегетации всех изучаемых культур соответствовали рекомендованным научными учреждениями региона технологиям возделывания.

Для борьбы с сорняками после уборки рано созревающих культур (озимая пшеница, горох, лен масличный) при появлении сорняков и их высоте не более 10 см делянки опрыскивали гербицидом сплошного действия Ураган форте (1,5 л/га). Этим же препаратом проводили обработку за 5...7 дней до посева всех культур, кроме озимой пшеницы после поздно созревающих видов (соя, подсолнечник, кукуруза), перед которой опрыскивание не проводили.

Учет урожайности в опыте осуществляли механизированным способом путем прокоса по середине делянки комбайном Сампо 130 (соя, горох, озимая пшеница) и Сампо 2010 (кукуруза, подсолнечник) с последующим пересчетом на стандартную влажность и чистоту по методике ГСИ. Качество зерна озимой пшеницы определяли согласно ГОСТ. Для пересчета урожайности культур в зерновые единицы использовали коэффициенты, утвержденные приказом министерства сельского хозяйства Российской Федерации от 06.07.2017 N 330: соя – 1,17, горох – 0,99, озимая пшеница – 1,00, кукуруза – 1,14, подсолнечник – 1,47, лен масличный – 1,65. Экономическую эффективность возделывания изучаемых в опыте культур и в целом севооборотов рассчитывали по общепринятым методикам. Закупочные цены на производимую продукцию принимали равными сложившимся на рынке в годы исследований: соя – 26000 руб./т, горох – 12000, озимая пшеница 3 класса – 8000, 4 класса – 7500, 5 класса (фураж) –7000, подсолнечник – 18000. лен масличный – 16000 руб./т. На урожайность возделываемых культур существенное влияние оказало их размещение в севообороте, то есть предшественник. Озимая пшеница формировала самую высокую в опыте урожайность зерна, которая в среднем за годы исследований по всем севооборотам составила 5,15 и 4,96 т/га при посеве соответственно после гороха и сои. После льна масличного, кукурузы и подсолнечника величина этого показателя была равна 4,74, 4,16 и 4,01 т/га, а самой низкой в опыте – при повторном посеве культуры – 2,68т/га.

Лучший предшественник для кукурузы в опыте – соя, после которой урожайность зерна составила 4,69 т/га. При размещении после подсолнечника и озимой пшеницы она была соответственно на 0,48 и 0,53 т/га меньше. Следует отметить, что при посеве кукурузы по двум последним предшественникам урожайность была практически одинаковой. Это очень важно, так как позволяет размещать кукурузу не только после озимой пшеницы, одного из лучших ее предшественников, но и после подсолнечника.

Урожайность сои по всем предшественникам была низкой – от 1,14 до 1,80 т/га. Обусловлено это отмечавшейся во все годы исследований сильной атмосферной и почвенной засухой в августе, когда культура находилась в фазе цветения и налива семян. В таких условиях происходило опадение цветков и даже бобов, а семена формировались щуплые. Тем не менее, при посеве по озимой пшенице урожайность культуры была немного выше, чем после кукурузы и в среднем за годы исследований по всем севооборотам, соответственно 1,50 и 1,42 т/га.

Соя очень сильно реагирует на плотность почвы и при ее увеличении снижает урожайность. Более низкая величина этого показателя отмечена при посеве после двух культур, имеющих мочковатую корневую систему. При посеве после предшественников со стержневой и мочковатой корневой системами урожайность увеличивалась. В то же время самой высокой она была при размещении после подсолнечника, имеющего стержневую корневую систему, и озимой пшеницы с мочковатой корневой системой. Если вместо озимой пшеницы была кукуруза, то урожайность снижалась.

Предшественники оказали существенное влияние на хлебопекарные качества зерна озимой пшеницы, что сказалось на его стоимости. При посеве после гороха и сои зерно соответствовало 3-му классу с содержанием белка 12,4...13,3%, клейковины – 23,5...27,9%, качество клейковины соответствовало I группе (ИДК 68...73 ед.). После льна масличного, кукурузы и подсолнечника зерно было 4 класса с содержанием 11,1...11,9% белка, 20,9...22,0% клейковины I группы качества. При повторном посеве озимой пшеницы выращивали фуражное зерно – 5 класс (белок – 9,2...9,6%, клейковина – 17,5...17,8% II группы качества с ИДК 85...100 ед.).

Набор и чередование культур оказали влияние на продуктивность севооборотов. Первый четырехпольный севооборот с одним полем сои, озимой пшеницы, подсолнечника и кукурузы уступал второму и пятому пятипольным севооборотам с таким же набором культур, но с двумя полями озимой пшеницы (табл. 2).

 

Таблица 2. Продуктивность севооборотов при возделывании полевых культур без обработки почвы, тыс. зерн. ед./га

Номер севооборота

Год

Среднее

2015

2016

2017

1

3,12

3,61

4,04

3,59

2

3,68

4,25

3,89

3,94

3

3,92

3,60

3,85

3,79

4

3,64

3,58

3,56

3,59

5

3,60

4,01

3,70

3,77

6

3,71

3,32

3,42

3,48

7

3,66

3,85

4,05

3,85

8

3,84

3,74

3,83

3,80

9

3,34

3,71

3,67

3,57

НСР05

0,21

0,25

0,27

0,26

 

Среди пятипольных севооборотов (со 2-го по 6-й) наибольшая продуктивность отмечена во втором севообороте (соя – озимая пшеница – подсолнечник – кукуруза – озимая пшеница) – 3,94 тыс. зерн. ед./га. Замена сои горохом или льном масличным в третьем и четвертом севооборотах приводила к снижению величины этого показателя до 3,79 и 3,59 тыс. зерн. ед./га соответственно, что обусловлено меньшей урожайностью кукурузы, второй озимой пшеницы и. особенно, льна масличного.

Изменение чередования культур в пятом севообороте, по сравнению со вторым, также приводило к уменьшению его продуктивности до 3,77 тыс. зерн. ед./га, что произошло из-за снижения урожайности озимой пшеницы, возделываемой в этом севообороте после подсолнечника, а не после сои. Еще ниже оказалась продуктивность шестого севооборота (3,48 тыс. зерн. ед./га), в котором два года подряд высевали озимую пшеницу, что привело к снижению ее урожайности в 1,8...2,0 раза.

В шестипольных севооборотах самая высокая продуктивность (3,85 тыс. зерн. ед./га) достигалась в седьмом севообороте с двумя полями бобовых культур, что обусловлено более высокой урожайностью озимой пшеницы при посеве после сои и гороха. Вследствие замены гороха озимой пшеницей и снижения ее урожайности при размещении после кукурузы и подсолнечника продуктивность восьмого севооборота уменьшилась до 3,80 тыс. зерн. ед./га, а возделывание озимой пшеницы по озимой пшенице в девятом севообороте привело к еще большему снижению сбора условной продукции до 3,57 тыс. зерн. ед. на 1 га севооборотной площади.

Таким образом, самая высокая продуктивность зафиксирована в пятипольном севообороте соя – озимая пшеница – подсолнечник – кукуруза – озимая пшеница и шестипольном севообороте с двумя полями бобовых культур соя – озимая пшеница – горох – озимая пшеница – подсолнечник – кукуруза. Введение в севооборот льна масличного и повторное возделывание озимой пшеницы приводит к достоверному уменьшению продуктивности севооборотов.

Самая высокая и наиболее стабильная по годам экономическая эффективность возделывания во всех севооборотах отмечена для сои. Несмотря на сравнительно невысокий урожай, рентабельность ее произ­водства варьирует от 100 до 120%. что обусловлено высокой стоимостью соевых бобов.

Экономическая эффективность возделывания других культур сильно зависела от размещения культуры в севообороте, поскольку предшественники во многом определяли урожайность, качество продукции и даже производственные затраты. Так, при возделывании озимой пшеницы после рано убираемых предшественников (горох, лен масличный, озимая пшеница) производственные затраты были на 1600...1877 руб./га, или 9,0...10,7% больше, чем после поздно убираемых (соя, кукуруза, подсолнечник), что обусловлено необходимостью бороться с сорняками в период от уборки предшественника до посева озимой пшеницы путем опрыскивания гербицидами сплошного действия.

По этой причине несмотря на большую урожайность зерна и его стоимость при посеве после раноубираемого гороха, себестоимость зерна выше, а прибыль и рентабельность ниже, чем после поздно убираемой сои. Размещение озимой пшеницы после льна масличного, кукурузы и подсолнечника приводит к снижению экономической эффективности культуры из-за уменьшения ее урожайности. Тем не менее, складывающаяся по этим предшественникам рентабельность на уровне 71,1...83,7% позволяет вести расширенное воспроизводство материально-технических и людских ресурсов.

При посеве озимой пшеницы после озимой пшеницы себестоимость выращиваемого зерна выше, чем цена его реализации, что приводит к убыткам. Происходит это из-за сильного снижения урожайности культуры по сравнению с другими предшественниками и низкого качества зерна, которое не пригодно для производства хлебобулочных изделий. Поэтому повторно возделывать озимую пшеницу без обработки почвы не следует.

Для кукурузы лучший предшественник – соя, после которой себестоимость зерна самая низкая (3543 руб./т), а прибыль и рентабельность производства – самые высокие (24045 руб./га и 117,2%). При одинаковой урожайности кукурузы после озимой пшеницы и подсолнечника более высокая прибыль и рентабельность отмечена после подсолнечника – 18501 руб./га и 90,9%, чем после озимой пшеницы – 17735 руб./га и 83,2%. Обусловлено это большими затратами на возделывание кукурузы после озимой пшеницы, связанными с необходимостью бороться с сорняками продолжительный период от уборки предшественника в июле до посева культуры весной следующего года. При уборке подсолнечника в сентябре до наступления холодов этого не требуется, что сказывается на снижении производственных затрат. Это обстоятельство очень важно, поскольку позволяет после подсолнечника возделывать кукурузу, тогда как при традиционных технологиях поле отводят под чистый пар.

В целом наиболее экономически выгоден 7-й севооборот с двумя полями бобовых культур (соя, горох), двумя полями озимой пшеницы, одним полем подсолнечника и кукурузы. В этом севообороте отмечена самая высокая стоимость произведенной с 1 га севооборотной площади продукции (39373 руб./га), наименьшая ее себестоимость (4587 руб./тыс. зерн. ед.) и самые высокие прибыль (20888 руб./га) и рентабельность (113%) производства (табл. 3).

 

Таблица 3. Экономическая эффективность севооборотов при возделывании полевых культур без обработки почвы

Показатель

Номер севооборота и чередование культур в обороте

I (соя, пшеница, подсолнечник, кукуруза)

II (соя, пшеница, подсолнечник, кукуруза, пшеница)

III (горох, пшеница, подсолнечник, кукуруза, пшеница)

IV (лен, пшеница, подсолнечник, кукуруза, пшеница)

V (соя, кукуруза, пшеница, подсолнечник, пшеница)

VI (соя, пшеница, пшеница, подсолнечник,

пшеница

VII (соя, пшеница, горох, пшеница, подсолнечник, кукуруза)

VIII (соя, пшеница, подсолнечник, пшеница, кукуруза, пшеница)

IX (соя, пшеница, пшеница, подсолнечник, пшеница, кукуруза)

Продуктивность, тыс. зерн. ед./га

3,59

3,94

3,79

3,59

3,77

3,48

3,85

3,80

3,57

Стоимость продукции, руб./га

38152

39050

34740

31335

37117

35337

39373

36894

34411

Затраты труда, чел. ч./га

5,58

5,78

5,90

5,90

5,78

5,96

5,90

5,91

5,91

Затраты труда, чел. ч./тыс. зерн. ед.

1,82

1,71

1,84

1,98

1,74

1,91

1,71

1,70

1,88

Производственные затраты, руб./га

18281

18941

18607

17735

18551

18380

18485

18350

18661

Себестоимость 1 тыс. зерн. ед., руб.

5092

4807

4909

4940

4921

5282

4826

4829

5227

Прибыль, руб./га

19871

20109

16133

13600

18566

16957

20888

18544

15750

Рентабельность, %

108,7

106,2

86,7

76,7

100,1

92,3

113,0

101,2

84,4

 

Увеличение в севообороте доли озимой пшеницы до трех полей за счет исключения гороха (8-й севооборот) и ее чередование с полями сои, подсолнечника и кукурузы приводит к снижению формируемой прибыли на 2344 руб./га, или на 11,2%, хотя рентабельность такого севооборота остается высокой (101,2%). Следует отметить, что в этом варианте самые низкие затраты труда на производство продукции.

В то же время, при таком же наборе культур, но изменении их чередования, когда озимую пшеницу возделывают два года подряд (9-й севооборот), происходит существенное увеличение себестоимости, снижение стоимости производимой продукции, получаемой прибыли и рентабельности.

Среди пятипольных наиболее эффективен 2-й севооборот (соя – озимая пшеница – подсолнечник – кукуруза – озимая пшеница). Изменение чередования культур при размещении после сои кукурузы и посеве озимой пшеницы после подсолнечника (5-й севооборот) приводит к снижению его экономической эффективности, хотя рентабельность производства (100,1%) и другие показатели также остаются вполне приемлемыми для расширенного воспроизводства.

При таком же наборе культур, но повторном посеве озимой пшеницы (6-й севооборот), а также замене сои на горох и лен масличный (3-й и 4-й севообороты) отмечено заметное ухудшение экономических показателей и увеличение затрат труда на производство продукции. Обусловлено это существенным снижением урожайности и качества зерна повторной озимой пшеницы, а также меньшей эффективностью гороха и, особенно, льна масличного, по сравнению с соей.

Следует отметить, что четырехпольный севооборот соя – озимая пшеница – подсолнечник – кукуруза, несмотря на невысокую продуктивность, имеет одни из лучших показателей экономической эффективности. В этом севообороте одни из самых высоких стоимость продукции, прибыль и рентабельность, по уровню которых он уступает только лучшему 7-му севообороту.

Наиболее экономически эффективно пашня используется в шестипольном севообороте с двумя полями бобовых культур (соя – озимая пшеница – горох – озимая пшеница – подсолнечник – кукуруза), в котором на 1 га севооборотной площади произведено 3,85 тыс. зерновых единиц, получены самая высокая прибыль – 20888 руб./га и рентабельность производства продукции растениеводства – 113,0%.

Высокую прибыль (19871 и 20109 руб./га) и рентабельность производства (108,7 и 106,2%) обеспечивают соответственно четырехпольный и пятипольный севообороты с чередованием культур соя – озимая пшеница – подсолнечник – кукуруза и соя – озимая пшеница – подсолнечник – кукуруза – озимая пшеница.

Посев озимой пшеницы два года подряд приводит к снижению урожайности второй пшеницы в 1,8...2,0 раза и убыточности ее производства, что вызывает существенное снижение экономической эффективности севооборота.

Источник: журнал «Земледелие»

 
 
Настоящее Пользовательское соглашение регулирует отношения между Администрацией сайта (Администрация) и Пользователем сайта www.rynok-apk.ru (Рынок АПК), на указанных в Пользовательском соглашении условиях.
Принятием данного предложения Администрации в адрес Пользователя о заключении договора оферты является совершение Пользователем действий, направленных на использование сайта Рынок АПК.
Независимо от факта регистрации или авторизации Пользователя на сайте Рынок АПК, означает согласие Пользователя с настоящим Пользовательским соглашением.
Пользователю необходимо внимательно ознакомиться с условиями настоящего соглашения, которое рассматривается Администрацией как публичная оферта в соответствии со ст. 437 Гражданского кодекса Российской Федерации.
Настоящая Оферта считается акцептованной Пользователем, а Договор между Администрацией и Пользователем заключенным, с момента использования Пользователем услуг сайта.
Договор может быть заключен только с Пользователем, являющимся дееспособным физическим лицом либо юридическим лицом или индивидуальным предпринимателем, возраст Пользователя 16+.
Пользовательское соглашение может быть изменено Администрацией в любое время без какого-либо специального уведомления об этом Пользователя. Новая редакция Пользовательского соглашения вступает в силу с момента ее размещения на сайте Рынок АПК.
Использование сайта после вступления в силу новой редакции Пользовательского соглашения означает согласие с ней Пользователя.

Пользовательское соглашение