На урожайность зерновых культур особое влияние оказывают
Обновлено: 19.09.2024
1 ORCID: 0000-0002-9145-976X, Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент; 2 ORCID: 0000-0002-5286-1561, Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, Курганская государственная сельскохозяйственная академия
ВЛИЯНИЕ САПРОПЕЛЕЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР И КИСЛОТНОСТЬ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА
Аннотация
Минеральные удобрения повышали кислотность чернозёма. При внесении извести и сапропеля отмечено снижение всех форм кислотности.
Ключевые слова: сапропель, известь, удобрения, урожайность, почвенная кислотность.
Plotnikov A.M. 1 , Sozinov A.V. 2
1 ORCID: 0000-0002-9145-976X, PhD in Agriculture, associate professor; 2 ORCID: 0000-0002-5286-1561, PhD in Agriculture, associate professor, Kurgan State Agricultural Academy
EFFECT OF SAPROPELS ON YIELD OF GRAIN CROPS AND ACIDITY OF THE LEACHED CHERNOZEM
Abstract
Mineral fertilizers increased acidity of the chernozem. At introduction of lime and sapropel decrease in all forms of acidity is noted.
Keywords: sapropel, lime, fertilizers, yield, soil acidity.
Сохранение и повышение плодородия пахотных почв является основной проблемой современного земледелия. Низкие объёмы применения органических и минеральных удобрений, а также химических мелиорантов, в последние годы привели к значительному снижению эффективного плодородия чернозёмов.
Внесение кальцийсодержащих удобрений следует рассматривать как перманентное применение кальция в земледелии, систему поддержания определённого положительного его баланса в пахотном горизонте на почвах, имеющих оптимальный уровень кислотности, при котором обеспечивается благоприятное соотношение между элементами питания растений в ППК.
Действие большинства удобрений не исчерпывается одним годом. Известь, сапропель оказывают положительное влияние на почву и растения в течение ряда лет. Более того, правильное использование удобрений обеспечивает ещё и неуклонное увеличение плодородия почвы.
Сапропели содержат комплекс органических и минеральных веществ, соединения азота, серы, меди, бора, молибдена и других элементов. В составе органической части имеются биологически активные вещества, гуминовые кислоты, витамины. Важнейшая их характеристика – это общий уровень зольности, содержание кремния, железа, серы, карбонатов, кальция и уровень кислотности. В зависимости от этого, сапропели могут применяться в смеси с навозом, различными отходами, минеральными удобрениями. По своему составу сапропели разных озер могут сильно различаться, наиболее ценными считаются низкозольные сапропели, с содержанием золы менее 30 %.
Многие исследователи отмечают, что применение сапропеля способствует росту урожайности сельскохозяйственных культур, положительно влияет на агрохимические и водно-физические свойства почв, снижает кислотность [1]. Полевыми опытами подтверждена целесообразность использования сапропеля в Сибири [3], Челябинской [2], Тюменской [6], Курганской областях [7], в условиях Северного Казахстана [4].
В России известные запасы сапропеля составляют 45 млрд. м 3 . В Курганской области территориальным балансом учтено 118 озёрных месторождений сапропеля. Общая площадь сапропелевых отложений составляет 15588,9 га с геологическими запасами 132593 тыс. тонн. В настоящее время ни одно из месторождений не разрабатывается [8].
Опыт 1. В 2011-2012 гг. на фоне припосевного внесения суперфосфата простого (Р20) и без фона применяли сапропель (№ 1) в дозах – 10, 20, 30 т/га, в пересчете на 50%-ную влажность. Делянки учетной площадью 10 м 2 (2х5 м).
Опыт 2. В 2014-2015 гг. сапропель и известь вносили на ротацию севооборота под предпосевную культивацию с заделкой на глубину 10-12 см. Общая площадь делянки в опыте 15 м 2 , учетная 12 м 2 (2х6 м).
Размещение вариантов методом рандомизированных повторений, повторность четырехкратная.
Объекты исследований – яровая пшеница сорт Жигулевская, яровой ячмень сорт Прерия. Норма высева – 5,0 млн. всхожих зерен на гектар.
Схема опыта 2014-2015 гг. представляет собой матрицу трехфакторного полного факториального эксперимента. Фактор А – известь (без извести и в дозе 2,0 т/га для нейтрализации 1/2 гидролитической кислотности Нг). Фактор В – ежегодное внесение минеральных удобрений (0 и N30P30). Фактор С- сапропель (0 и 20 т/га). Минеральные удобрения – азотно-фосфорного смешанного удобрения (аммиачная селитра (34,6 % д.в.), суперфосфат простой (26 % д.в.).
В 2011 г. посев яровой пшеницы проводили 19 мая, уборку урожая – в фазу полной спелости 5 сентября. В 2012 г. посев ярового ячменя проводили 22 мая, уборку урожая – в фазу полной спелости 25 августа. В 2014 г. посев проводили 1 июня, уборку – в фазу полной спелости. В 2015 году посев проведен 2 июня, уборка – 10 сентября.
Посев вели посевным комплексом АПП – 7,2. Урожайность учитывали сноповым методом с 1 м 2 , приводили к стандартной влажности и пересчитывали в т/га. Смешанные образцы почв отбирали из пахотного слоя после уборки урожая. Обработка почвы и система ухода за посевами зерновых культур соответствовали рекомендованным для зоны [9].
Наличие в схеме опыта контроля без удобрений даёт возможность исследовать агрохимические свойства почвы, а с течением времени – темпы истощения плодородия. Используемые в опыте сапропели характеризовались следующими показателями: № 1, – рН – 7,76; зольность – 29,8%; N – 7,05%; P2O5 – 0,53%; K2O – 0,23%; CaO – 47,8%, и № 2 Свердловская область – рН – 4,40; зольность – 55,6%; N – 4,11%; P2O5 – 0,41%; K2O – 0,40%; CaO – 23,2%.
Статистическую обработку результатов учета урожая проводили методом дисперсионного анализа двух- и трехфакторного опыта по Б.А Доспехову [5].
Погодные условия вегетационного периода 2011 года характеризовались как благоприятные для возделывания сельскохозяйственных культур. Сумма осадков за июнь, июль, август составила 258 мм или 161 % к среднемноголетней норме (160 мм). Сумма положительных температур за вегетационный период составила 2071°С, что близко к среднемноголетнему значению (2172°С). Гидротермический коэффициент вегетационного периода 2011 года составил 1,25, что подтверждает наличие обильного увлажнения.
Погодные условия вегетационного периода 2012 года характеризовались как неблагоприятные – лето было жарким и засушливым. Сумма осадков за 3 летних месяца составила 66 мм или 41% к среднемноголетней норме (160 мм). Сумма положительных температур за вегетационный период составила 2373°С, что на 200°С выше среднемноголетнего значения. Гидротермический коэффициент вегетационного периода 2012 года составил 0,28, что подтверждает засушливые условия прошедшего года.
Погодные условия в период вегетации 2014 г. сложились неблагоприятно для яровой пшеницы: в начальный период развития – высокие температуры, отсутствие осадков и суховеи отмечались до конца июня, затем в течение трех недель июля преобладала низкая температура воздуха и обильные осадки различной интенсивности. Август был близок к среднемноголетним показателям. Погодные условия 2015 года: в начале вегетационного периода – повышенное количество осадков и высокие температуры отмечались в течение первого месяца развития пшеницы. Погодные условия августа по температуре были сопоставимы с июльскими, по осадкам получилось наоборот – основная их часть выпала к 3 декаде месяца и составила 58% от общего количества осадков за месяц.
Обильные осадки вегетационного периода 2011 года позволили яровой пшенице сформировать полноценный урожай даже без применения органических и минеральных удобрений. Используя запасы элементов питания почвы, яровая пшеница сформировала 2,32 тонны зерна в пересчете на гектар. Тем не менее действие сапропеля на урожайность зерна яровой пшеницы, в благоприятных погодных условиях, было положительным (таблица 1). Внесение возрастающих доз сапропеля обеспечило возрастающие же прибавки урожая зерна – 0,16, 0,22, 0,34 т/га, которые были математически достоверны (НСР0,95 – 0,12 т/га).
Таблица 1 – Урожайность зерновых культур при внесении сапропеля, т з.ед./га (опытное поле Курганской ГСХА, 2011-2012 гг.)
Простой суперфосфат в дозе 20 кг д.в. на гектар способствовал росту урожайности на 0,22 т/га. Сапропель, внесенный на фоне фосфорного удобрения, дополнительно увеличил урожай зерна яровой пшеницы. Прибавки составили – от 10 т/га сапропеля 0,30, от 20 т/га – 0,40, от 30 т/га – 0,52 т/га или 12,9, 17,2, 22,4% соответственно.
На фосфорном фоне прибавки от применения сапропеля, в сравнении с вариантом Р20, также были существенны, кроме варианта с 10 тоннами сапропеля на гектар. Они составили 0,08, 0,18 и 0,30 т/га от возрастающих доз сапропеля. Если сравнить одинаковые дозы сапропеля на фоне фосфорного удобрения и без него, можно отметить, что разница между этими вариантами также является математически достоверной, так как превышает НСР0,95 (0,12 т/га).
Последействие сапропеля, внесенного в 2011 году, на урожайность зерна ячменя, в жестких погодных условиях вегетационного периода 2012 года, также можно оценить как положительное. Без применения удобрений ячмень сформировал 0,58 тонны зерна в пересчете на гектар. Внесение возрастающих доз сапропеля обеспечило прибавки урожая 0,01, 0,04, 0,06 т/га, которые, кроме первой, были математически достоверны (НСР0,95 – 0,04 т/га).
Последействие сапропеля, внесенный на фоне фосфорного удобрения, также способствовало росту урожая зерна ячменя. Прибавки составили – от 10 т/га сапропеля 0,02, от 20 т/га – 0,04, от 30 т/га – 0,07 т/га или 3,4, 6,9, 12,1 % соответственно.
На фосфорном фоне, в сравнении с вариантом с одним фосфорным удобрением, существенной была только прибавка от 30 тонн сапропеля на гектар (0,06 т/га). Если сравнить одинаковые дозы сапропеля на фоне Р20 и без него, можно отметить, что математически доказуемого действия фосфорного удобрения не было.
Результаты исследований опыта 2 показали, что в условиях 2014 года урожайность пшеницы на варианте без удобрений составила 1,68 т/га. При внесении азотно-фосфорных удобрений урожайность в опыте была максимальной и составила 2,03 т/га (таблица 2). По нашим данным, известкование почвы не оказало существенного влияния на урожайность пшеницы в первый год действия (Fф Ключевые слова
Зерновые культуры - важнейшая группа возделываемых растений, дающих зерно, основной продукт питания человека, сырье для многих отраслей промышленности и корма для сельскохозяйственных животных.
Зерновые культуры делят на хлебные и зернобобовые. К хлебным зерновым культурам относятся пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, рис, гречиха, сорго, даггуса и др. К зернобобовым относятся горох, люпин, соя, нут, чина, чечевица, маш, бобы садовые, фасоль.
Урожайность зависит от технологии выращивания, климата, сорта и других факторов. В настоящие время все большее распространение получает интенсивная технология возделывания. Интенсивная технология - это система обязательных для выполнения мероприятий, охватывающих весь процесс получения высокого урожая конкретной культуры, включая высокую дисциплину труда , тонкое знание физиологии растений, строжайшую технологическую дисциплину. Она предусматривает наиболее эффективное использование комплекса всех факторов, определяющих формирование урожая с/х культур и его качество: обработка почвы, система удобрений, правильный севооборот, интегрированная система защиты растений с помощью агротехнических, биологических и химических методов, мелиоративные приемы регулирования почвенного плодородия и водного режима, применение высокоурожайных сортов и современных технологических средств.
Урожайность хлебных зерновых культур сильно колеблется (в ц/га): например, урожай риса в Индии - 17—20, Японии - более 50, Испании - 58—62. А урожайность пшеницы в Индии - 11—12, Германии - 35—37, США - 20—21.
В Российской Федерации урожайность зерновых культур с 1985 по 2010 год тоже колебалась, в зависимости от года, в следующих рамках:
Озимая пшеница от 11,6 ц/га до 19,8 ц/га;
Яровая пшеница – 16,1 – 33,7 ц/га;
Рожь озимая – 7,6 – 20,5 ц/га;
Рожь яровая – 5,0 – 11,6 ц/га;
Ячмень озимый – 24,7 – 45,4 ц/га;
Ячмень яровой – 8,1 – 19,1 ц/га;
Овес – 8,2 – 16,8 ц/га;
Кукуруза – 10,4 – 40,3 ц/га;
Рис – 21,7 – 45,1 ц/га;
Просо – 3,5 – 16,2 ц/га;
Гречиха - 3,5 - 8,4 ц/га ;
Урожайность зернобобовых в зависимости от года колебалась в пределах 7,9 - 16,2 ц/га.
Внедрение интенсивной технологии выращивания уже сейчас позволяет получать урожайность 50-60 ц/га высококачественного зерна озимой пшеницы, а яровой - 20-22 ц/га. Это позволяет предположить, что в будущем можно будет получать еще больший урожай зерновых культур.
Урожайность сельскохозяйственных культур является основным фактором, который определяет объем производства продукции растениеводства.
Урожайность — это качественный, комплексный показатель, который зависит от многочисленнее факторов. Большое влияние на ее уровень оказывают природно-климатические условия: качество и состав почвы, рельеф местности, температура местности, уровень грунтовых вод, количество осадков и т.п. Большое влияние на урожайность оказывает культура земледелия, агротехника и технология выращивания культур, удобрение почвы, качественное выполнение всех полевых работ в сжатые сроки и другие экономические факторы.
В процессе, анализа следует изучить выполнение плана по всем агротехническим мероприятиям, определить эффективность каждого из них (прибавку урожая на 1 ц удобрений, единицу выполненных работ и т.д.) и после этого подсчитать влияние каждого мероприятия на уровень урожайности и валовой сбор продукции.
Методику расчета рассмотрим на примере удобрения полей.
В таблице 1 приведены данные выполнения плана по заготовке и внесению органических и минеральных удобрении в целом и по отдельным культурам.
Таблица 1 Выполнение плана по внесению минеральных удобрений
| Показатель | Прошлый год | Отчетный год | Выполнение плана, % |
| План | факт | ||
| Внесено органических удобрений, т | 60 500 | 92,3 | |
| Внесено минеральных удобрений, т | 105,5 | ||
| В том числе: | |||
| азотных | 111,4 | ||
| фосфорных | 95,7 | ||
| калийных | 110,2 | ||
| В том числе на 1 га по культурам, кг NPK | |||
| зерновые | 117,8 | ||
| картофель | 128,0 | ||
| кормовые | 83,3 | ||
| и т.д. |
В конце года рассчитывается фактическая окупаемость по каждой культуре.
Для определения окупаемости удобрений можно использовать три метода анализа:
Наиболее точным методом является экспериментальный. Сущность его заключается в организации полевых опытов. Опытные и контрольные участки должны быть размешены на полях с одинаковым плодородием, рельефом, микроклиматом, агротехникой, после одних и тех же предшественников в севообороте. Сравнивая урожайность опытных участков, на которых вносились удобрения и контрольных, где они не вносились, можно определить прибавку урожая за счет внесенных удобрений. Однако этот метод используется только в опытно-экспериментальных хозяйствах.
В основной массе хозяйств для определения окупаемости удобрений применяется расчетный метод. Согласно этому методу, расчет дополнительно полученной продукции на 1 ц NPK (действующего вещества) проводится следующим способом: сначала рассчитывают урожайность от естественного плодородия почвы, для чего качество земли в баллах умножают на цену балла. Затем разность между фактической и расчетной урожайностью делят на количество внесенных удобрений на 1 га посевов данной культуры и таким образом определяют прибавку урожая на 1 ц NPK:
где Ок — окупаемость 1 ц NPK;
Ур — расчетный уровень урожайности культуры;
Кф — фактическое количество внесенных удобрений на 1 га посевов культуры, ц NPK.
Данные, приведенные в таблице 2, свидетельствуют о недовыполнении плана, окупаемости удобрений при выращивании ржи и картофеля. Снижение окупаемости удобрений может произойти из-за их несбалансированности, низкого качества и способов внесения в почву. В процессе анализа нужно сравнивать фактическую и плановую структуру удобрений по каждой культуре, сроки и способы их внесения. Если, например, по зерновым культурам но норме соотношение N:Р:К должно быть 1:1,2:0,8, а фактически 1:0,6:0,7, то при недостатке фосфорных удобрений нельзя добиться их высокой окупаемости.
| Показатель | Рожь | Картофель | И т.д |
| Качество почвы, балл | |||
| Цена одного балла, ц | 0,36 | ||
| Расчетный уровень урожайности (от естественного плодородия), ц/га | 16,6 | ||
| Фактическая урожайность, ц/га | |||
| Прирост урожайности за счет удобрения почвы, ц | 8,4 | ||
| Количество внесенных удобрений на 1 га, ц NPK | 2,0 | 3,0 | |
| Фактическая окупаемость 1 ц NPK, ц | 4,2 | ||
| Нормативная окупаемость 1 ц NPK, ц | 5,0 |
Для определения окупаемости удобрений можно использовать также корреляционный анализ при условии, что имеется достаточное количество наблюдений об урожайности культуры и количестве внесенных удобрении под нее.
Данные по 10 участкам показывают, что с увеличением дозы удобрений урожайность зерновых культур в среднем возрастает. Если построить график, то можно увидеть, что связь между этими показателями прямолинейная и ее можно выразить уравнением прямой линии:
где y – урожайность, ц/га;
x – количество внесенных удобрений на 1 га, ц NPK,
a и b – параметры уравнения, которые требуется найти.
Чтобы начти значения коэффициентов а и b. необходимо решить следующую систему уравнений:
Коэффициент a - это постоянная величина урожайности, не связанная с количеством внесенных удобрении. Коэффициент b показывает, что с увеличением количества удобрений на 1 ц/га урожайность зерновых культур увеличивается на 6 ц/га. n – количество наблюдений.
Кроме уравнения связи в корреляционном анализе рассчитывается еще и коэффициент корреляции, который характеризует тесноту связи, или, другими словами, меру пропорциональности.
Коэффициент детерминации (d = r 2 ) показывает, на сколько процентов зависит изменение урожайности в данном хозяйстве от степени удобрения почвы.
Можно также установить, насколько изменилась урожайность каждой культуры за счет недовыполнения (перевыполнения) плана по количеству внесенных удобрении в отчетном году и уровня их окупаемости. С этой целью изменение дозы удобрений по культурам нужно умножить на плановый уровень их окупаемости, а изменение уровня окупаемости — на фактическую дозу удобрений (таблица 3).
Таблица 3. Изменение урожайности культур за счет количества и эффективности использования удобрений.
| Культура | Количество удобрений на 1га посева, ц NPK | Окупаемость, 1 ц NPK, ц | Изменение урожайности, ц/га, за счет | ||||
| план | факт | изменение | план | факт | изменение | Количество удобрений | Их окупаемости |
| Зерновые | 2,8 | 3,3 | +0,5 | 5,2 | -0,2 | +2,6 | -0,66 |
| Картофель | 2,5 | 3,2 | +0,7 | -8,0 | +28,0 | -25,6 | |
| Бобовые | 1,8 | 1,5 | -0,3 | +2,0 | -10,5 | +3,0 | |
| И т.д. |
Повышение урожайности во многом зависит от нормы высева, качества и сорта семян. Недостаток семян, понижение нормы высева, использование некондиционных семян уменьшают количество растений на каждом гектаре, создают условия для размножения сорняков, снижают урожайность культур. При проведении анализа надо установить, всюду ли выполнялись нормы высева с учетом качества семян, какова фактическая всхожесть семян (по данным контрольных обследований участков и полей).
Необходимо подсчитать, насколько снизилась урожайность культуры за счет этих факторов. Отдельно необходимо определить потери урожая по причине гибели посевов в период роста (вымирание, засуха и другие климатические условия) и в результате неудовлетворительной организации химической обработки посевов, недостачи препаратов или их неумелого использования.
Большое влияние на урожайность оказывает выполнение плана по внедрению более перспективных и высокоурожайных сортов. По причине недовыполнения плана посева одних сортов и перевыполнения по другим меняются соотношения между ними. Если увеличивается доля более урожайных сортов, то в результате средняя урожайность культуры возрастает и наоборот. Рассчитать влияние данного фактора на изменение урожайности культуры можно способом ценной подстановки или абсолютных разниц, как и по структуре посевов (таблица 4).
Таблица 4. Расчет влияния структуры сортов на среднюю урожайность ржи
| Сорт | Посевная площадь, га | Удельный вес сортов, % | Плановая урожайность, ц/га | Изменение средней урожайности |
| план | Факт | план | факт | +/- |
| Восход-1 | -17 | -4,76 | ||
| Белта | +17 | +3,91 | ||
| Итого | - | - | -0,85 |
Если использовать способ абсолютных разниц, то расчет можно произвести следующим способом:
Большое влияние на урожайность оказывают сроки проведения сева и уборки. Оптимальный срок сева ранних зерновых культур - не более 3-4 дней, уборки — 10-12 дней. Отклонение срока сева озимых в ту или иную сторону на 4-5 дней вызывает снижение урожайности на несколько центнеров. Биологические и физические потери зерна после его созревания составляют: на 4-5-й день- 2-3 %, 10-й - 10-15, 15-П - 20-30 %.
Анализ выполнения плана агротехнических мероприятий
Анализ использования земельных ресурсов осуществляется на основании документов по учету земли.
В процессе анализа земельного фонда нужно сравнить фактические данные о размере угодий в текущем году с плановыми и данными прошлых лет. Это позволить определить изменения в размере общего земельного фонда, площади сельскохозяйственных земель в целом и по видам угодий.
При анализе выполнения плана мелиоративных работ особое внимание нужно уделить выявлению возможностей расширения площади сельхозугодий, определив при этом вместе со специалистами выгодность тех или иных мероприятий. Так, при определении целесообразности мероприятий по переводу одного вида угодий в другой следует пользоваться данными о выходе кормовых единиц с 1 га, затратах труда, себестоимости кормовой единицы и содержании в ней питательных веществ.
В связи с изменением размеров земельных угодий, их трансформаций происходят существенные изменения в структуре земельного фонда: доля одних видов угодий увеличивается, других - уменьшается.
В дальнейшем, исходя из конкретных условий хозяйства, необходимо установить, какие мероприятия целесообразно провести, чтобы увеличить площадь пашни как наиболее продуктивного вила угодий. Это может быть распашка лишних внутренних дорог и придорожных полос, расчистка полей от кустарников, валунов, рациональное размещение построек, ликвидация мелкоконтурности участков и т.д.
Для оценки эффективности использования земельных ресурсов применяется система обобщающих, частных и вспомогательных показателей.
К обобщающим показателям относятся стоимость произведенной продукции (в том числе растениеводства), выход кормовых единиц, размер прибыли на 100 га сельскохозяйственных угодий (по 100-балльной кадастровой оценке). Частными показателями являются урожайность культур, выход продукции в кормовых единицах с 1 га отдельных угодий, а также объем производства молока, мяса на 100 га сопоставимых сельхозугодий. Сопоставимую (кадастровую) площадь определяют умножением площади каждого вида угодий на балл почвы и делением полученного результата на 100.
Вспомогательные показатели эффективности использования земли - это себестоимость продукции, фондоемкость, трудоемкость, а также окупаемость затрат (отношение стоимости продукции, полученной с 1 га. к средним затратам на 1 га).
В процессе анализа сначала изучается динамика перечисленных показателей, выполнение плана по их уровню, проводится межхозяйственный сравнительных анализ.
Одним из важнейших факторов повышения эффективности используемых земель является расширенное воспроизводство плодородия почвы.
Существенным фактором повышения продуктивности земель является регулирование полного режима; отвода фильтрационных вод во влажные голы и орошение в засушливую пору. Мелиорация - неотъемлемое и мощное средство повышения устойчивости и продуктивности земледелия.
Важным условием охраны и рационального использования земли служит система мероприятии по защите почвы от водной и ветровой эрозии: минимальная и безотвальная обработка почвы, почвозащитные севообороты с полосным размещением посевов и паров, залужение сильноэродированных земель и др.
Один из факторов повышения продуктивности земель - борьба с переуплотнением почв.
Большое влияние на повышение продуктивности земель оказывает борьба с сорняками и вредителями сельскохозяйственных культур.
Повышению эффективности использования земельного фонда во многом содействует известкование кислых и гипсование засоленных почв.
Дальнейшее повышение продуктивности угодий тесно связано с кардинальным улучшением естественных кормовых угодий – сенокосов и пастбищ, занимающих значительный удельных вес в общей площади сельскохозяйственных угодий.
Для расчета влияния факторов на эффективность использования земельного фонда можно применять многофакторный корреляционный анализ.
Урожайность сельскохозяйственных культур, кроме перечисленных факторов зависит от целого ряда других агротехнических мероприятий: качества и способов обработки земли, размещения культур в полях севооборота, способов и сроков ухода за посевами, применения биологических и химических средств защиты посевов, известкования, гипсования почвы и т.д. При анализе нужно установить, как выполнен план по всем агротехническим мероприятиям.
В случае недовыполнения плана по отдельным мероприятиям необходимо выяснить причины, а при возможности и потери продукции. С этой целью надо сравнить урожайность на полях, где проводились и не проводились соответствующие мероприятия, или другим способом, в другие сроки, в другом объеме. Полученную разность урожайности затем умножить на площадь, на которой не проводилось соответствующее мероприятие.
Если же то или иное агротехническое мероприятие имеет количественное измерение и количество наблюдений достаточное для сравнения (поля, участки и т.д.), то связь его с урожайностью можно измерить с помощью корреляционного анализа.
В корреляционную модель урожайности сельскохозяйственных культур можно включить следующие факторы:
Потенциальная урожайность пшеницы в нашей климатической зоне достаточно высока. Современные высокопроизводительные сорта отечественной селекции способны обеспечить урожайность зерна более 100 ц/га при достаточно высоком его качестве.
Производительность пшеницы озимой определяет ряд структурных показателей: плотность стеблестоя, масса тысячи зерен, длина колоса, количество колосочков в колосе. Как показали корреляционные исследования, наибольшее влияние на урожайность пшеницы производит именно плотность продуктивного стеблестоя и озерненность самого колоса. Во время выращивания пшеницы, имеющей высокую экологическую пластичность, обычно не возникает особых проблем.
Однако каждый производственный сезон вносит свои коррективы: меняется количество осадков, температурный режим воздуха и почвы и тому подобное. В разные годы и даже в течение одного вегетационного периода изменяются фазы развития вредителей и болезней. Все эти факторы, на которые агроном фактически почти не влияет, определяют производительность колоса озимой пшеницы. Однако есть ряд способов, благодаря которым мы можем повысить производительность культуры: в частности, путем применения минеральных удобрений, средств защиты растений. Одними из влиятельных факторов можно считать норму и сроки высева пшеницы. В течение длительного времени селекционеры вели исследовательско-поисковую работу по увеличению плотности колоса. Генетическая предрасположенность закладывать больше колосовых зачатков на стержне характерна для высокоинтенсивных сортов с большой потенциальной урожайностью. Ориентировочно для того, чтобы получить урожай пшеницы на уровне 55-65 ц/га, количество колосочков в колосе имеет колебаться в пределах 20- 22 шт., количество зерен в колосочке - 2-3 шт., а масса 1000 зерен - 45-50 г. При таких показателях урожайности выращивание пшеницы уже будет рентабельным и все производственные процессы - окупаемыми.
Одна из самых частых причин невыполнености колоса - неблагоприятные погодные условия в течение соответствующих вегетационных периодов. Ярким примером может служить нынешняя ситуация в Украине. В ряде областей после схода снежного покрова выпало крайне мало дождей, а в некоторых регионах не было никаких осадков. Резкая нехватка продуктивной влаги и повышенные температуры способствуют ускорению процессов формирования генеративных органов. В таких условиях растения формируют короткий колос с меньшим количеством колосочков. В случае, если в следующие фазы развития наблюдается дефицит влаги и минеральных удобрений, уже сформированные колоски не развиваются как нужно, зерно в таком посеве формируется плюсклым.
В фазе начала выхода в трубку начинают активно формироваться генеративные органы, на колосовом стержне образуются колосковые бугорки, из которых формируются колоски. Рядом опытов было установлено, что в этот период значительное негативное влияние оказывают одновременно недостаток продуктивной влаги и повышенные температуры. Такое сочетание неблагоприятных факторов форсирует развитие пшеницы: растения еще достаточно низкие, но уже выбрасывают колос. В таком случае первоочередной задачей растения становится продолжение рода любой ценой. Подобное явление свойственно не только зерновым, но и вообще всем растениям. Конечным результатом этого является существенное снижение их производительности - на 50% и более.
Недостаточное обеспечение минеральными элементами при формировании колоса и налива зерна аналогично существенно снижает величину и озерненность колоса. Дефицит элементов питания растений возникает по разным причинам: из-за недостаточного внесения в почву жизненно важных для вегетации культуры элементов; выветривания, вымывания азота и других элементов из корнеобитаемого слоя почвы; несбалансированной системы питания. Такая причина дефицита минеральных элементов достаточно легко решается путем дополнительного их внесения и коррекции системы минерального питания.
Однако при низком содержании продуктивной влаги в корнеобитаемом слое почвы даже при достаточном количестве NPK доступность их растениям пшеницы крайне низкая. Выходом из этой ситуации может быть применение внекорневых обработок карбамидом в фазе образования флажкового листа у растений пшеницы и в период активного налива зерна. Такой агроприем существенно не поднимет урожайности, однако будет способствовать наливу уже сложившихся зерновок.
Хорошие результаты в такие засушливые годы дает также внекорневое внесение комплексных удобрений, в состав которых входят как макро-, так и микроэлементы в жидкой форме. Ряд ведущих зернопроизводителей вносят под озимую пшеницу азот в виде безводного аммиака. Кроме того, что это удобрение имеет большое содержание азота (82%), оно равномерно распределяется по площади, а аммиак обычно доступен для потребления растениями, особенно при засушливой весне. Такое действие аммиака связана с особенностями его внесения. Осенью, до посева, аммиак безводный вносят на глубину 15–20 см.
В течение зимнего периода и весной, с таянием снега, некоторая часть его способна мигрировать в почвенном профиле, благодаря процессам нитрификации превращаясь в нитратную форму. Благодаря этому азот, оказавшийся в глубоком и насыщенной влагой слое, в условиях засухи будет доступным для растений пшеницы. Положительное влияние на процесс налива зерна производит внекорневая обработка карбамидом или другими комплексными удобрениями на фоне основного внесения аммиака безводного.
Значительно тормозят развитие колоса различные болезни и вредители пшеницы озимой. Начиная еще с осени, интенсивное развитие болезней, таких как мучнистая роса, септориоз, бурая листовая ржавчина, корневые гнили, бактериозы и вирусные болезни, могут уничтожать урожай на уровне до 20%, а при интенсивном развитии болезней производительность культуры снижается почти на 50% . Весной, в фазе конца в трубку - начала колошения наблюдают интенсивное развитие мучнистой росы. Особенно сильно эпифитотии проявляются на загущенных посевах в теплую безветренную погоду. Начиная с нижних ярусов растений, мучнистая роса при сильном уровне поражения доходит до колоса - разумеется, в таком случае достаточной производительности колоса пшеницы ожидать не приходится.
Значительное негативное влияние на урожайность культуры производит септориоз колоса пшеницы. Еще в осенний период вегетации болезнь проявляется на нижних листьях в виде удлиненных желтоватых пятен, которые постепенно меняют свой цвет на бурый. Вредоносность септориоза состоит в том, что под его влиянием у растений пшеницы ухудшаются структурные показатели урожая. В частности, снижается озерненность колоса, в урожае зерна увеличивается доля невыполненного и плюсклого, уменьшается масса 1000 зерен. Недобор урожая при интенсивном развитии болезни может достигать 20–30%.
Бурая листовая ржавчина даже при небольшом развитии способна снизить производительность колоса. Пораженные еще осенью растения пшеницы истощаются, теряют устойчивость к пониженным температурам, засухе. В поздние фазы вегетации листья преждевременно отмирают. В случае сильного поражения растений в колосе формируется меньше зерен, такие семена легкие, плюсклые и крайне низкого качества. Недобор урожая от этой болезни может достигать 20–25 ц/га.
Похожее влияние на производительность колоса пшеницы оказывает желтая ржавчина злаков. Ее вредоносность заключается в уменьшении ассимиляционной поверхности, снижении интенсивности фотосинтеза, ослаблении способности растений к засухо- и зимостойкости. При поражении колоса пшеницы этой болезнью зерно не наливается, подсыхает, становится легким и плюсклым. Чем раньше зерновые инфицируются возбудителем желтой ржавчины злаков, тем больше бывает уровень снижения производительности культуры, недобор урожая может достигать более 30%.
При поражении пшеницы озимой корневой гнилью на первичной и вторичной корневой системе, а также на подземной части стеблей образуются темно-коричневые удлиненные некротические пятна. Пораженные части растений приобретают темную, даже черную окраску. По массового поражения культуры в фазе налива зерна у больных растений наблюдается недоразвитость колосочков в колосе, во многих зернах колосковые чешуйки приобретают белый цвет с бурыми пятнами. При особо тяжелом развитии болезни белеют также верхние части стеблей.
Корневые гнили нарушают обмен веществ в растении, ослабляют поступление минеральных элементов к колосу, снижают засухоустойчивость, что, в конечном итоге, снижает производительность культуры до 20% и ухудшает качественные показатели зерна.
Подобно обычным корневым гнилям, фузариозная корневая гниль задерживает развитие продуктивных стеблей. Пораженные стебли формируют недоразвитый колос с низкой озерненностью. Часто фузариозные корневые гнили вызывают массовую пустотелость колоса.
Достаточно распространенным является черный пятнистый бактериоз, признаками которого на начальных стадиях являются мелкие светло-желтые пятна, которые позже сливаются и чернеют. Типичными признаками болезни являются почернение верхних частей колосовых чешуек. В колосе, пораженном черным пятнистым бактериозом, зерна покрываются мелкими бурыми пятнами, где содержатся бактериальные клетки. При влажной погоде инфицированные зерна становятся мягкими и скользкими. Массовое поражение бактериозом вызывает недоразвитость растений, пустоколосистость, снижение производительности достигает 15–25%.
Сроки посева озимых зерновых также в определенной степени влияют на производительность и наполненность колоса. Ранее оптимальными высевающими сроками для пшеницы озимой была первая и вторая декады сентября. Однако в нынешних условиях при климатических изменениях лучшие результаты дают поздние сроки посева. Ранний посев существенно снижает зимостойкость растений и их устойчивость к болезням и вредителям, слишком поздний - приводит к недоразвитости растений пшеницы, а с восстановлением весенней вегетации интенсивность кущения значительно снижается. В результате снижения развития ассимиляционной поверхности таких растений уменьшаются размеры колоса, количество колосков в нем и их озерненность.
Для оптимизации производительности колоса пшеницы следует принимать во внимание весь комплекс мероприятий. Посев озимых нужно проводить в оптимальные сроки, в течение всего периода вегетации - контролировать развитие болезней и вредителей и обеспечивать растения необходимым количеством элементов питания. При соблюдении этих правил аграрий сможет выращивать максимальный урожай или хотя бы свести к минимуму роль негативных факторов среды, на которые человек пока нет влияние.
Читайте также: