Продуктивность зерновых, зернобобовых и крупяных культур и показатели качества урожая по разным предшественникам в сухостепной зоне каштановых почв Нижнего Поволжья

Основной задачей сельского хозяйства засушливых регионов страны было и остается стабилизация и наращивание производства зерна. В сложившихся политико-экономических .условиях Нижнее Поволжье и, в частности, Волгоградская область становится одним из ведущих производителей сельскохозяйственной продукции не только в регионе, но и в России ,.

Однако область, где возделываются зерновые, зернобобовые и крупяные культуры на площади 3−4 млн. га отличается большой зависимостью растениеводства от агроклиматических и погодных условий. Особенно велико негативное влияние повторяющихся засух и суховев. Так, в благоприятные годы производство зерна достигает 7−8 млн. т, в неблагоприятные оно сокращается до 1 млн.т.

Разработанная научно обоснованная система сухого земледелия Волгоградской области с обширным паровым клином была рассчитана на комплексное применение средств интенсификации. Основой данной системы являются паровое поле — до 1,3 млн. га, специализированные короткоро-тационные парозерновые севообороты. Однако, во всех хозяйствах резко сократилоясь применение минеральных и органических удобрений, средств защиты растений, уменьшились площади посева многолетних трав. допускались многочисленные нарушения технологической дисциплины, что существенно снизило производство и качество получаемой зерновой продукции.

Производтво зерна озимой пшеницы с содержанием клейковины 24−28% в области сотавляет всего лишь 24,2 тыс л (199 год), хотя почти всео ее посевы ежегодно размещаются по черным парам.

Производство зерна яровых зерновых культур, в частности пшеницы, снизилось с 690,6 тыс. т в 1974;1980 гг. до 89,3 тыс. т за 1991;1997гг. вследствие того, что ее посевы осуществляются по неудобренным зерновым колосовым предшественникам, а. посевная площадь уменьшилась почти в 8 раз.

Посевы зернобобовых культур сократились до 10−15 тыс. га (прилож.1).

Производство крупяных культур за последние годы хотя и возросло, но качество зерна не улучшилось.

Отмечается загрязненность сельскохозяйственной продукции тяжелыми металлами, остатками пестицидов, другими вредными веществами, особенно вокруг крупных промышленных центров (г.Волгоград, г. Волжский, г. Михай-ловка, г. Камышин и др.).

Только в Волгограде промышленные предприятия ежегодно выбрасывают в окружающую среду более 200 тыс л химических веществ, около 200 наименований (В.Ф.Желтобрюхов, 1996), что ставит под сомнение получение продуктов, безопасных для здоровья человека. Негативное влияние на получение экологически безопасной растениеводческой продукции оказывают захламления промышленными и бытовыми отходами пригородных и поселковых территорий, заправочные станции, нефтяные скважины, отс-той-ники промышленных предприятий (В.Й.Брылев, 1992).

В условиях, когда сельскохозяйственное производство ведется без достаточных капитальных вложений и нормального финансирования со стороны государства возникла необходимость разработки более совершенных, малоэнергоемких технологий возделывания сельскохозяйственных культур с получением не только стабильных урожаев, но и высококачественной конкурентноспособной зерновой и другой продукции.

На республиканской научно-практической конференции «Производство экологически безопасных продуктов детского питания на зерновой основе», прошедшей в июне 1992 г, в г. Саратове, в постановлениях Рос-сельхозакадемии и Минсельхоза РФ определены главные направления в решении этой проблемы:

— создание специализированных сырьевых зон по выращиванию экологически чистых зернокрупяных культур;

— расширение исследований по технологии производства высококачественного зернового сырья;

— увеличение ассортимента продуктов детского питания на зерновой основе.

Значимость этой проблемы особенно усиливается в крайне неблагоприятных агроклиматических условиях Нижнего Поволжья. Поиск наиболее эффективных приемов повышения урожайности' особо ценных, пользующихся широким спросом яровых зерновых, зернобобовых и крупяных культур, улучшения качества продукции, обеспечения перерабатывающей промышленности экологически безопасным сырьем является актуальной задачей и имеет важное народнохозяйственное значение в деле стабилизации сельскохозяйственного производства.

Наши исследования направлены на изучение биологических особенностей культур разной скороспелости при возделывании их по лучшим предшественникам: черный пар, люцерна, эспарцет, донник. При этом в числе главных направлений определена задача максимального использования биоэнергетического потенциала среды и, особенно, предшественни.

— 6 ков и культур современных сортов, которые до настоящего времени не реализуются в полной мере.

Целью нашей работы стало изучение особенностей формирования продуктивности яровых зерновых, зернобобовых и крупяных культур в зависимости от лучших предшественников, а также определение качества получаемой зерновой продукции, ее экологической чистоты и пищевой цен ности в пригородной зоне на светло-каштановых неорошаемых почвах." .

Возделывание зерновых, зернобобовых и крупяных культур по многолетним травам позволяет растениям рационально использовать влагу, питательные вещества почвы, температурные условия и влажность воздуха и приходящую фотосинтетически активную солнечную радиацию на формирование элементов продуктивности и качества зерна при одновременной стабилизации плодородия почв.

выводи.

1.Одним из реальных путей увеличения производства экологически безопасной зерновой продукции яровых зерновых, зернобобовых и крупяных культур в сухостепной зоне каштановых почв Нижнего Поволжья является использование в качестве предшественников многолетних бобовых трав-лнщерны, эспарцета, донника при одногодичном их использовании, Уро-вень урожая зерна при этом снижается незначительно, но улучшаются показатели его качества при одновременном уменьшении затра энергии на возделывание.

2.Полевая всхожесть изучаемых культур зависит от наличия влаги в посевном слое почвы и температурного режима. Во все годы исследований эти показатели мало изменялись по различным предшественникам и к началу всходов имели одинаковые параметры на глубине 0,04−0,06 м. В среднем за 4 года наибольшую полевую всхожесть имели ячмень, овес, горох, нут, просо, пищевое сорго -90,5.95,3%, У яровой твердой и мягкой пшеницы, чумизы, гречихи, амаранта, фасоли полевая всхожесть составляла -78,0.88,8%.У гороха, сои, чумизы, гречихи и амаранта полевая всхожесть по люцерне, эспарцету и доннику была несколько ниже, чем по черному пару. Скорость появления всходов зависит от среднесуточной температуры почвы за период «посев-всходы» и суммы положительных температур (г-+0,80.+0,99), пониженная температуры задерживает время появления всходов всех культур, но влияние на их полноту несущественно.

Полевая всхожесть семян зависила от наличия влаги в почве (г-+0,52.+0,95), от атмосферных осадков за этот период (г-+0,36. +0,92).

3.Продолжительность межфазных и вегетационого периодов не зависит от предшественников и больше связана с суммами положительных температур (г-+0,61.+0,91) и осадков (г=+0,67.+0,97).Вегетационный период изучаемых увеличивадлся в годы с повышенным количеством осадков и оптимальной суммой положительных температур.

4.Гибель растений в течение вегетации зависит от биологических особенностей культур и предшественников. Наилучшую сохранность зерновых, зернобобовых и крупяных культур обеспечивают черные пары .Для зерновых она составляет -90,0.91,9%, для зернобобовых -83,5. 88,4%, для крупяных-94:5%.

За все годы ко времени уборки хуже сохраняются растения гороха, фасоли и нута по всем предшественникам, особенно по эспарцету и доннику. Лучшие показатели по сохранности растений имеют растения ячменя-96.97,02, сои-92,7.94,6% и проса -93,8.95,7%.

5.В сухостепной зоне каштановых почв на рост растений и формирование генеративных органов решающее влияние оказывают запасы продуктивный запас влаги на начало вегетации. Наибольшее количество влаги в метровом слое почвы накапливают черные пары-155,8 мм и наименьшее донник-135,7 мм. Наиболее экономно расходуют влагу зерновые и крупяные культуры: на 1 т зерна ячмень расходует 98.124 мм, яровая мягкая пшеница 157.311 мм, пищевое сорго 147.178 мм. Зернобобовые в этих же условиях расходуют влагу менее продуктивнее: нут 182.235 мм, соя 362.414 мм на 1 т зерна соответсвенно по предшественникам черный пар и многолетние травы.

6.Установлено, что предшественник черный пар, имея некоторые преимущества по накоплению влаги и нитратов в метровом слое почвы способствует увеличению урожая зерновых культур на 0,53.0,57 т/га и зернобобовых на 0,20.0,38 т/га. Черный пар является лучшим предшественником для яровой мягкой пшеницы, ячменя и овса. Прибавка зерна по сравнению с люцерной составила 0,70−0,43−0,63 т/га соответственно.

Выращивание яровой твердой и мягкой пшеницы по доннику вызвало снижение урожаев по сравнению с черным паром 0,45.0,93 т/га.

Лучшим предшественником для гороха и нута является черный парурожайность 1,78.2,21 т/га, значительно хуже донник-1,39.1,74 т/га.

Для фасоли и сои изучаемые предшественники оказались практически равноценными, обеспечив урожай 0,80.0,89 т/га.

Гречиха формирует более высокие урожаи по черному пару и эспарцету -1,78.1,73 т/га.Просо лучше реагирует на предшественник люцерна-1,83 т/га, при урожайности по парам и доннику 1,37.1,35 т/га.Чумиза и амарант слабо реагировали на предшественники.

7.Установлена высокая теснота прямой корреляции величины урожая зерна яровых зерновых, зернобобовых и крупяных культур с совокупностью запасов продуктивной влаги (1), осадками (2), расходом влаги (3) за вегетацию, температурным режимом (4) .Коэффициент множественной корреляции для сои г-+0,79,для гороха г-+0,89, для остальных культур г—ь0,92. .+0,98.

8.На основе регрессионного анализа эксперементальных данных получено тринадцать уравнений для прогнозирования урожайности зерновых, зернобобовых и крупяных культур. которые имеют общий вид у=Ь+а1*х1+а2*х2+аЗ*хЗ+а4*х4 .Предложенные уравнения регрессиии позволяют на основании запасов продуктивной влаги в почве к началу всходов растений и прогноза метеоусловий вегетационого периода текущего года достоверно расчитать урожайность зерновых культур: у—24,5−0,02*х1+0,014*х2+0,008*хЗ+0,009*х4, зернобобовых культур у—30,9+0,025*х1~0,091*х2+0,003*х3+0,021*х4, крупяных культур у-1,07+0,005*х1+0,0008*х2+0,002*хЗ-0,3*х4.

9.Физико-химические и технологические показатели качества зерна имеют определенную зависимость от погодных условий и предшественников. Так, содержание белка в зерне было выше у всех культур по предшественникам люцерна, эспарцет и донник: по группе зерновых на 2,61%, зернобобовых на 3,01%, крупяных на 3,0%.Наибольший сбор белка обеспечивают зерновые по люцерне-388,2 кг/га, особенно ячмень-465,2 кг/га, зернобобовые по люцерне 360 кг/га .особенно соя 430,1 и нут 416,8 кг/га-крупяные значительно меньше-!94,4 кг/га по доннику и 157,8 кг/га по черным парам. Содержание клейковины у твердой пшеницы составляла по черным парам 24,46%, по люцерне- 27,25%, у мягкой пшеницы 22, 88 и 29,65% соответственно .

Содержание незаменимых аминокислот самый высокое -63,3 г/кг у нута по черным парам и у фасоли-74,8 г/кг по люцерне.

10.Установлено, что во все годы исследований изучаемые культуры имели содержания в зерне тяжелых металлов ниже значений ПДК. Однако зернобобовые накапливают при выращивании по черному пару несколько больше, меди -4,6.5,3 мг/кг, цинка-21,3.21,7 мг/кг, свинца-0,5 и кадмия -0,12 мг/кг по черным парам, 0,04.0,13,по люцерне и 0,03 мг/кг по эспарцету и доннику.

11.Проведенные расчеты показывают, что возделывание зерновых, зернобобовых и крупяных культур по многолетним травам экономически выгодно.

Условно чистый доход с 1 га посева зерновых составлял -1736. 2514 руб по парам, 1379.1826 руб по многолетним травам и крупяных культур -545.4080 и 263.3905 руб соответственно по парам и многолетним травам.

Самую низкую себестоимость 1 т зерна обеспечивают культуры: ячмень 344,0 руб по черным парам и 347,8 руб по доннику, нут по черным парам 574,8 руб и по эспарцету 600,5 руб, просо 550,0 руб по черным парам и пищевое сорго по эспарцету 506,3 руб.

12.Установлено, что использование в качестве предшественника многолетних трав одного года пользования позволяет с высокой эффектив.

— 11.9 ностью использовать материально-технические и почвенно-климатические ресурсы. Проведенный учет совокупных энергетических затрат показывает, что при выращивании зерновых культур по многолетним травам они состов-ляют 11,4 тыс. МДж/га, а по черным парам 13,1 тыс. МДж/га, зернобобовых 12,8 тыс. и 14,3 тыс. МДж/га и крупяных культур 7,2 и 10,6 тыс. МДж/га соответственно .

Коэффициент биоэнергетической эффективности у зерновых культур составил по черным парам 3,58 и многолетним травам 3,13,зернобобовых культур 2,13 и 1,73, крупяных культур 2,93 и 3,38 соответственно по черным парам и многолетним травам.

— 120.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.

1.В целях увеличения производства высоко ценного зерна и более рационального использования пашни в сухостепной зоне каштановых почв Нижнего Поволжья следует шире использовать лвщерну. эспарцет и донник в качестве предшественников для ранних яровых зерновых, зернобобовых и крупяных культур .При выращивание многолетних бобовых трав под покровом ячменя они при одногодичном использовании по урожайности зеленой массы не уступают озимым зерновым культурам озимой ржи и пшеницы, являются дополнительным резервом увеличения производства высококачественного корма.

2.Применять эти предшественники следует дифференцированно в зависимости от биологических особенностей и продуктивности культур. Лучшим предшественником для яровой мягкой и твердой пшеницы являются люцерна, для ячменядонник, для овсаэспарцет, гороха и нута — эспарцет, фасо лилюцерна, соиэспарцет и донник, проса-люцерна, гречихи, пищевого сорго, чумизы, амаранта-эспарцет.

3.После уборки многолетних трав на зеленый корм и сено следует провести разделку верхнего слоя лущильниками и провести основную обработку безотвальными орудиями типа стойка СибИМЭ," параплоу" на глубину 25−27 см .

Для посева весной используют районированные и перспективные сорта зерновых, зернобобовых и крупяных культур, которые следует выращивать по адаптивным технологиям возделывания в сухостепной зоне каштановых почв (Система ведения агропромышленного производства Волгоградской области на 1996;2010 гг. Волгоград, 1997).