Перевести страницу

Аграрум


"ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИНАРНЫХ ПОСЕВОВ ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ И ПРОИЗВОДСТВА МАСЛОСЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА" (Н.А. Зеленский, Е.П. Луганцев, А.П. Авдеенко, И.Н. Шестов)

     В условиях Ростовской области озимая пшеница и подсолнечник, уборочная площадь которых в последние годы составляет более 1,2 млн. га каждая, возделываются во многих хозяйствах преимущественно как монокультуры. В экономике хозяйств всех форм собственности подсолнечник занимает особое место. Высокая доходность этой технической культуры привела к тому, что начиная с 90-х годов в Ростовской области наметился негативный рост ее посевных площадей, достигших в 2007 году 1,219 млн. га, что в 2,5 раза превышает научно обоснованную норму.

          Расширение посевных площадей под подсолнечником привело к нарушению чередования культур в севооборотах, распространению вредителей и болезней, и как результат к снижению средней урожайности подсолнечника с 17 до 11 ц/га, приобретя четко выраженный экстенсивный характер землепользования. В большинстве хозяйств после подсолнечника поле отводится под чистый пар, то есть два года подряд почва «работает» на износ, так как подсолнечник обладает огромным почвоистощающим свойством, а затем чистый пар без внесения необходимого количества органических и минеральных удобрений за длительный период парования способствует интенсивной минерализации органического вещества (гумуса) и разрушению структуры почвы. Налицо безудержная эксплуатация черноземов и каштановых почв, преследующая сиюминутные выгоды, а не заботу о будущем наших почв.

          В истории развития мирового земледелия имеются убедительные примеры небрежного, губительного отношения к плодородию почв. Древние процветающие цивилизации с высокоразвитым земледелием исчезли с лица Земли при потребительском отношении к почве, а на их месте сейчас мы наблюдаем рукотворные пустыни и «лунные» ландшафты (Междуречье рек Тигр и Евфрат, дельта реки Нил и другие многочисленные примеры). Однако многие специалисты сельскохозяйственного производства почему-то считают, что это было давно и у нас такого случиться никак не может. Но если обратиться к нашей современной истории, то истощение наших почв происходит значительно быстрее. Вот наглядный пример, относящийся к условиям Ростовской области. Исследованиями академика В.Д. Панникова, проведенными в середине XX века (1939-1950 гг.) было установлено, что за 70 лет со времени экспедиций В.В. Докучаева содержание гумуса в черноземах страны снизилось на 15-25%, а в отдельных случаях на 30-35%. На территории Нижнего Дона исследования, проведенные В.В. Докучаевым в 1881-1883 гг. показали, что в области Всевеликого Войска Донского были черноземы с содержанием гумуса от 7 до 10%. А ведь такое состояние черноземов было всего 120 лет назад. В настоящее время в наших черноземах в лучшем случае содержится не более 3,5-4,0% гумуса.

         Об этом неутешительном состоянии наших почв опубликовано много научных трудов различного уровня, в которых деградация почв является общепризнанным фактом, болезнью земледелия XXI века. Но большинство руководителей сельскохозяйственных предприятий не хотят слышать об этом, продолжают вести земледелие по пути к бесплодию наших черноземов. Может не лишним было бы привести в этом отношении высказывание академика В.Р. Вильямса, применимое к современным севооборотам с короткой ротацией (чистый пар - озимая пшеница - яровой ячмень -подсолнечник) - «... нет более прямого пути к абсолютному ограблению, обеднению почвы, как непрерывная культура однолетних растений» (В.Р. Вильяме, «Почвоведение», 1947, С. 306),

        На наш взгляд, одним из реальных путей решения назревшей проблемы является увеличение доли многолетних трав в полевых севооборотах при максимальном использовании их биологических свойств для сохранения и повышения плодородия почв. Наличие многолетних трав в полевых севооборотах будет большим подспорьем в создании прочной кормовой базы для животноводства. Только в комплексном развитии земледелия и животноводства возможно возрождение сельского хозяйства и перевод его на эффективные рыночные отношения. Ведь рыночная экономика современного развития народного хозяйства России предусматривает переосмысление подходов к ведению той или иной отрасли, но если в промышленности мы создаем новые производственные мощности, укрепляем материально-техническую базу, заботимся о развитии основных средств производства, то в сельском хозяйстве наше основное средство производства - почва подвержена неоправданной эксплуатации и наглядному истощению.

  При прогрессирующей деградации почв многочисленные усилия земледельцев повысить продуктивность пашни (использование современной сельскохозяйственной техники, суперудобрений и средств защиты растений, высокоадаптивных сортов и гибридов и т.п.) являются высокозатратными, требующими применения дополнительных затрат для создания оптимальных условий для формирования высокого урожая сельскохозяйственных культур. Все эти затраты в конечном итоге повышают себестоимость сельскохозяйственной продукции и снижают ее конкурентоспособность на мировом рынке. Единственный выход из создавшегося сегодня положения мы видим в широком внедрении в сельскохозяйственное производство основных зернопроизводящих регионов Европейской части России элементов травопольной системы земледелия, разработанной академиком В.Р. Вильямсом, но преобразованной к современным условиям землепользования. В связи с этим напомним некоторые основные положения травопольной системы академика В.Р. Вильямса. Многолетние травы ежегодно вместе с огромной массой корневых остатков включают в биологический круговорот органическое вещество, обогащенное азотом, фосфором, калием и другими элементами питания. С жизнедеятельностью корней многолетних трав и с их гумификацией тесно связан почвообразовательный процесс.

          Мощная корневая система многолетних трав пронизывает толщу почвы, разрыхляет ее, проводит биодренаж на большую глубину, оструктуривает распыленную почву, а образующийся при разложении растительных остатков гумус пропитывает почвенные частицы, склеивает их в водопрочные зернистые структурные агрегаты. Почва, при обогащении органическим веществом, как бы «вспучивается» над материнской породой, разрыхляется, становится пористой, хорошо аэрируемой, в то же время прочно удерживает воду между структурными отдельностями и внутри них. В такой почве вся вода атмосферных осадков полностью проникает вглубь, хорошо сохраняется и легко доступна растениям. На структурных почвах, даже в засушливых районах, с небольшим количеством выпадающих атмосферных осадков, влаги в почве всегда достаточно для формирования высоких урожаев. Так создается оптимальный водно-воздушный режим, благоприятный для многих биохимических процессов, повышения активности почвенной биоты. На структурных почвах в течение 5-6 лет можно получать высокие урожаи однолетних культур, после чего вновь следует возделывать многолетние травы в течение 2-3 лет, благодаря чему почва опять восстанавливает структуру и обогащается свежим органическим веществом. Вот далеко не полный перечень благоприятного влияния многолетних трав в полевых севооборотах.

          Еще большего эффекта от многолетних бобовых трав можно достичь при возделывании их в бинарных посевах с различными полевыми культурами. При этом используется не только последействие, но и достигается положительное влияние (синергизм) бобовых трав при их непосредственном взаимодействии с полевыми культурами. Построение полевых севооборотов с бинарными посевами в современных условиях позволяет решить проблемы производства зерна, технических культур, создания устойчивой кормовой базы животноводства, а главное стабилизировать плодородие почвы.

      В связи с вышеизложенным возникает правомерный вопрос - каким образом в рыночных отношениях развития сельского хозяйства в зернопроизводящих районах страны внедрить элементы травопольной системы без снижения производства зерна и маслосемян подсолнечника? Ведь на ближайшее будущее прогнозируется дальнейший рост посевных площадей подсолнечника в связи с тем, что производство маслосемян по-прежнему отстает от мощностей переработки примерно на 2 млн. тонн, а цены на маслосемена подсолнечника к началу уборки урожая 2008 г. будут не менее 10 руб/кг. Иными словами, производственники будут расширять посевные площади подсолнечника, даже при катастрофически резком снижении урожайности этой культуры. В связи с таким положением мы предлагаем производственникам несколько вариантов возделывания подсолнечника в бинарных посевах, благодаря которым у земледельцев появится альтернатива существующим почвоистощающим технологиям возделывания этой доходной культуры.

     Нами разработаны и широко применяются на практике технологии бинарных посевов подсолнечника с бобовыми компонентами. При использовании современных сортов и гибридов подсолнечника, различающихся по скороспелости, в хозяйствах появляется реальная возможность использовать бинарные посевы подсолнечника с озимой викой, донником и люцерной в качестве предшественника для озимых зерновых колосовых (бобовый компонент озимая вика); сидерального или занятого пара (донник); кулисно-мульчирующего пара (люцерна). Создание межвидовых посевов в настоящее время является одним из эффективных приемов биологизации земледелия. Такие агроценозы являются более стабильными и позволяют наилучшим образом использовать природные ресурсы. Занимая свою биологическую нишу как в наземном, так и в внутрипочвенном пространстве, каждый компонент бинарного посева использует своеобразные водные, воздушные, питательные и энергетические резервы. Значение бобовых культур в земледелии многогранно, а пути их использования на современном этапе развития биологизированного земледелия требуют расширенного, углубленного изучения и широкого внедрения. В комплексе с другими элементами биологизации земледелия создание бинарных посевов позволит более полно использовать потенциальные возможности многих сельскохозяйственных культур. Исследования по разработке и изучению межвидовых (бинарных) посевов в Донском ГАУ проводятся с 2003 года.

      Среди изучаемых межвидовых посевов особого внимания заслуживают бинарные посевы подсолнечника с озимой викой, донником и люцерной, которые являются одной из составных частей эколого-адаптивной системы земледелия на ландшафтной основе, разработанной нами для условий Ростовской области. Каждый из названных бинарных посевов в этой системе земледелия имеет свое конкретное назначение и использование, поэтому мы остановимся на характеристике каждого из них. Возделывание озимой вики в бинарном посеве с подсолнечником, а в последующем с озимой пшеницей является весьма перспективным в условиях Южного федерального округа, так как здесь подсолнечник успешно можно использовать в качестве предшественника озимой пшеницы. На основе результатов проведенных исследований нами разработана инновационная технология – «способ создания бинарных посевов с озимой викой в звене севооборота «подсолнечник-озимая пшеница» (патент на изобретение № 2311012). Исследования проводились на полях Донского сортоиспытательного учебного центра Донского ГАУ в 2003-2007 гг. в опыте использовали: подсолнечник F1 Партнер, озимая пшеница – Альбатрос одесский, озимая вика – местная, выделенная из дикорастущих форм. Технология возделывания подсолнечника соответствовала принятой для приазовской зоны Ростовской области, за исключением последней междурядной обработки, которую проводили в бинарном посеве без окучников. Озимую вику высевали в рядки подсолнечника переоборудованной сеялкой СУПН-8. После уборки подсолнечника проводили поверхностные обработки и высевали озимую пшеницу нормой высева 5,0 млн.шт/га. Исследованиями установлено, что компоненты бинарного посева успешно совместно произрастают, помогают и дополняют друг друга. Так при благоприятных условиях увлажнения одно растение озимой вики в среднем формирует до 5-7 штук вьющихся побегов, длина которых при детерминантном развитии достигала до 2 м и более, а растения подсолнечника в бинарном посеве выполняют роль опорной культуры. Это позволяет растениям озимой вики продуктивно использовать пространство между растениями подсолнечника и угнетать большинство сорных растений, особенно во второй половине вегетации подсолнечника.

        Учет засоренности посевов подсолнечника показал, что в бинарном посеве засоренность его была на 78% ниже, чем в одновидовом посеве. Необходимо отметить тот факт, что интенсивное нарастание вегетативной массы растений озимой вики способствует сильному затенению поверхности почвы, тем самым способствует сохранению влаги выпадающих осадков за счет живой мульчи. За период вегетации озимая вика в бинарном посеве с подсолнечником формирует до 3 т/га органического вещества, в котором содержится до 50 кг азота, более 15 кг фосфора и до 40 кг калия. Органическое вещество озимой вики благодаря более узкому соотношению N : C быстро минерализуется и улучшает питательный режим почвы. Корневая система растений озимой вики оказывает аллелопатическое влияние на рост и развитие растений подсолнечника. Так, высота растений подсолнечника в среднем снижается на 8-10 см, а площадь листьев увеличивается с фазы начала цветения более чем на 23%, при этом сохраняется высокая фотосинтетическая активность листьев нижнего яруса. В связи с этим к середине цветения корзинки площадь листьев растений подсолнечника в бинарных посевах была на 28% больше по сравнению с одновидовыми посевами. В бинарных посевах растения подсолнечника вступают в фазу цветения на 2-3 дня позже.

          При анализе элементов структуры урожая нами установлено положительное действие бобового компонента на формирование корзинки, на общее количество и процент выполненных семянок. Так, увеличение общего количества семянок в корзинках подсолнечника в бинарном посеве нами отмечено в среднем на 494 шт, а количество выполненных семянок было на 630 шт больше, что составило около 80% всех семянок в корзинке. По совокупности аллелопатического влияния растений озимой вики на растения подсолнечника (снижение высоты, увеличение площади листовой поверхности, продолжительности периода вегетации, лучшей озерненности корзинки) нами установлено увеличение урожайности подсолнечника. Так, урожайность подсолнечника в бинарном посеве была в среднем 25,9 ц/га, что на 3,4 ц/га больше, чем в одновидовом посеве. Необходимо отметить, что при весеннем посеве с подсолнечником озимая вика формирует невысокий урожай семян. В зависимости от условий увлажнения и температурного режима урожайность в среднем составила 68 кг/га. Плоды озимой вики при созревании растрескиваются и семена осыпаются на поверхность почвы, и при проведении поверхностных обработок под озимую пшеницу они заделываются в почву и прорастают вместе с семенами озимой пшеницы.

        Таким образом мы формируем бинарный посев озимой пшеницы с озимой викой. Следовательно, озимая вика при весеннем посеве «работает» на растения подсолнечника, а затем при осеннем «самосеве» начинает «работать» на растения озимой пшеницы. Кроме озимой пшеницы после бинарных посевов подсолнечника с озимой викой можно высевать тритикале и озимый ячмень, но об этих вариантах исследований мы планируем рассказать читателям в последующих публикациях. Весьма интересные результаты нами получены при оценке звеньев севооборота, где после подсолнечника размещались озимая пшеница, яровой ячмень или чистый пар (таблица).

 

 Продуктивность различных звеньев севооборота (среднее за 2003-2007 гг.)

 

Звено севооборота

Урожайность, ц/га

Сбор энергии в урожае в сумме за 2 года, ГДЖ/га

подсолнечник

зерновая культура

Подсолнечник (одновидовой посев) – чистый пар

21,0 

--- 

37,36 

Подсолнечник – яровой ячмень (одновидовые посевы) 

21,0

23,2

74,07

Подсолнечник – озимая пшеница (одновидовые посевы)

21,0

26,3

80,45

Подсолнечник – озимая пшеница (бинарные посевы)

25,9

29,7

94,74

 

        Бинарные посевы как подсолнечника, так и озимой пшеницы, благодаря бобовому компоненту более полно используют факторы жизни, чем одновидовые посевы и обладают большей продуктивностью. Иными словами при традиционном размещении после подсолнечника ярового ячменя или чистого пара сбор энергии в сумме за два года в звене севооборота ниже на 20,67-57,38 ГДж/га по сравнению с бинарными посевами. Таким образом, создание межвидовых посевов с озимой викой в ландшафтном земледелии позволяет смоделировать природные экосистемы, повысить продуктивность пашни и стабилизировать плодородие почв.