Эффективность севооборотов в адаптивно-ландшафтных системах земледелия на почвах Владимирского ополья Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

DOI: 10.24411/0235-2451-2018-11012

УДК 631. 582

Эффективность севооборотов в адаптивно-ландшафтных системах земледелия на почвах Владимирского ополья

И. Ю. ВИНОКУРОВ1, кандидат химических наук,

ведущий научный сотрудник (e-mail: adm@vnish. elkom.ru)

Л. И. ИЛЬИН1, кандидат экономических наук, директор

Л. К. КОНОВАЛОВА1, кандидат экономических наук,

старший научный сотрудник

О. С. ЧЕРНОВ1, кандидат сельскохозяйственных

наук, ведущий научный сотрудник

А. А. КОРЧАГИН, кандидат сельскохозяйственных

наук, ведущий научный сотрудник1, доцент2

владимирский научно-исследовательский институт

сельского хозяйства, ул. Центральная, пос. Новый,

Суздальский р-н, Владимирская обл., 3601261,

Российская Федерация

2Владимирский государственный университет

им. А. Г. и Н. Г. Столетовых, ул. Горького, 87, Владимир,

600000, Российская Федерация

Резюме. Работу проводили в 1997-2015 гг. в условиях агроланд-шафтного стационара, заложенного в 1996г. на серьхлесньхпочвах Владимирского ополья. Цель исследований - агроэкономическая оценка эффективности севооборотов для адаптивно-ландшафтньх систем земледелия. Изучали продуктивность и экономическую эффективность пяти полевьх шестипольньх севооборотов. По урожайности зерновьх и минимальным в опьте затратам выделился первый севооборот: черный пар - озимая пшеница - овес с подсевом многолетних трав - многолетние травы 1 года пользования (г.п.) - многолетние травы 2 г.п. - ячмень. Продуктивность 1 га севооборотной площади вэтом варианте составила2490зерновьхединиц(зерн. ед.) при урожайности зерновьх 37,7 ц/га. В севообороте за ротацию на 1 га были внесены 40 тнавоза и минеральные удобрения в сумме240кг действующихвеществ (д.в.) NPK Окупаемость1 кгминеральньхудо-брений составила 51,9зерн. ед., переменные затраты - 7467руб./га, условно чистый доход - 6604руб./га, окупаемость затрат-1,80 руб./ руб. Самая высокая экономическая эффективность при высокой продуктивности отмечена в пятом плодосменном севообороте: клеверный пар - озимая пшеница - зернобобовые - яровая пшеница -картофель - ячмень + клевер. Продуктивность 1 га севооборотной площади в этом опытном варианте составила 3380 зерн. ед. при урожайности зерновых 33,3 ц/га. В севообороте за ротацию на 1 га внесены 80 т навоза и 1055кгд.в. минеральных удобрений. Окупаемость 1 кгминеральньхудобрений составила 19,2 кгзерн. ед., переменные затраты -26737руб./га, условно чистый доход -37371руб./га, окупаемость - 2,40 руб./руб. Ключевые слова: система севооборотов, предшественник, продуктивность, серая лесная почва, адаптивно-ландшафтная система земледелия, переменные затраты, условно чистый доход, окупаемость затрат. Для цитирования: Эффективность севооборотов в адаптивно-ландшафтных системах земледелия на почвах Владимирского ополья / И. Ю. Винокуров, Л. И. Ильин, Л. К. Коновалова и др. // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 10. С. 54-56. ЭО!: 10.24411/0235-2451-2018-11012.

Таблица 1

плодородия - актуальная задача современного земледелия. Важнейшими составляющими, обеспечивающими формирование стабильных урожаев хорошего качества и повышение плодородия почв, выступают агротехнические факторы, среди которых - оптимальное сочетание научно-обоснованных севооборотов и систем удобрений [1, 2].

Цель исследований - агроэкономическая оценка эффективности севооборотов для адаптивно-ландшафтных систем земледелия.

Условия, материалы и методы. Исследования проводили в многолетнем агроландшафтном стационарном опыте (1997-2015 гг.), заложенном на комплексном почвенном покрове серых лесных среднесуглинистых почв Владимирского Ополья в 1996 г. [3, 4, 5]. Стационарный опыт размещен в двух закладках.

Почва ландшафтного стационара характеризовалась содержанием гумуса (по Тюрину) от 1,98 до 3,85 %, рНКС| - 5,2...5,6; Нг - 2,27...5,95; суммой поглощенных оснований (по Каппену-Гильковицу) - 17,85.23,96 мг-экв./100 г почвы; содержанием подвижных форм фосфора (по Кирсанову) - 86.176 мг/кг; калия (по Масловой) - 163.375 мг/кг почвы, что соответствует повышенному и высокому уровню обеспеченности.

В опыте изучали пять севооборотов (табл. 1). В работе рассмотрены результаты первой и третьей ротации. В период второй ротации происходила смена структуры посевных площадей, поэтому параметры продуктивности и окупаемости для нее отдельно не выделяли.

Каждый севооборот изучали на двух фонах удобрений (табл. 2). В первом, втором и пятом севооборотах применяли органо-минеральную систему удобрений, в третьем и четвертом - минеральную. Нормы удобрений рассчитывали под планируемый урожай 2000.4000 зерн. ед./га с учётом исходного содержания в почве подвижных форм элементов питания. С возрастанием уровня интенсивности нормы удобрений повышали. В соответствии с корректировкой схем севооборотов в 3-ей ротации дозы удобрений также были изменены.

Фосфорно-калийные удобрения вносили под основную обработку почвы, азотные - под предпосев-Схемы севооборотов стационарного агроландшафтного опыта

Повышение урожайности сельскохозяйственных культур и сохранение почвенного

Севооборот

Первая ротация

Третья ротация

1

2

3

4

черный пар - озимая пшеница -овёс + многолетние травы - многолетние травы 1 г.п. - многолетние травы 2 г.п. - ячмень; занятый пар - озимая рожь - овёс + многолетние травы - многолетние травы 1 г.п. - многолетние травы 2 г.п. - яровая пшеница; занятый пар + многолетние травы -многолетние травы 1 г.п. - многолетние травы 2 г.п. - озимая рожь - яровая пшеница - овёс; занятый пар + многолетние травы -многолетние травы 1 г.п. - многолетние травы 2 г.п. - озимая пшеница -картофель - яровая пшеница; занятый пар - озимая пшеница -зернобобовые - яровая пшеница -картофель - ячмень_

черный пар - озимая пшеница -овёс + многолетние травы - многолетние травы 1 г.п. - многолетние травы 2 г.п. - ячмень; занятый пар - озимая рожь - овёс + многолетние травы - многолетние травы 1 г.п. - многолетние травы 2 г.п. - яровая пшеница; многолетние травы 1 г.п. - многолетние травы 2 г.п. - озимая рожь -яровая пшеница - овёс - ячмень + многолетние травы; многолетние травы 1 г.п. - многолетние травы 2 г.п. - озимая пшеница -картофель - яровая пшеница - ячмень + многолетние травы; клеверный пар - озимая пшеница -зернобобовые - яровая пшеница -картофель - ячмень + клевер_

5

Таблица 2. Продуктивность и окупаемость севооборотов (среднее за 1998-2015 гг.)

Севооборот

фон удобрений (сумма за ротацию)

Первая ротация

продуктивность, зерн. ед./га

окупаемость 1 кг д.в. удобрений, зерн. ед.

фон удобрений (сумма за ротацию)

Третья ротация

продуктивность, зерн. ед./га

окупаемость 1 кг д.в. удобрений, зерн. ед.

1 2

3

4

5

НСР„

40 т навоза 40 т навоза +

N p к

100 80 160 40 т навоза + N p к

90 100 160

40 т навоза + N p к

210„150 310

N p K

280„160 455

N p K

360 [1230 510

N p K

380 110 480

N p K

„„ 510 150 575

60 т навоза + N p к

340 90 310

80 т навоза + N p к

460 100 360

2500 2580

2410

2680

2530 2810 2520 3300 2790

3440

180

37,9 41,3 24,0

17,0

15.3 15,6 16,0 22,6

22.4

40 т навоза + N 40 т навоза +3

N p к

120 60 60 40 т навоза + N p к

170 70 70

40 т навоза + N p к

^95Р145К145

285 225 225

N p K

365 305 305

N p K

315„255 255

N p K

405 345 345

60 т навоза +

N p к

280 220 220 80 т навоза + N p к

405 315 335

2330 2490

2730

2760

2700 2690 3000 3160 3090

3380

220

51,9

52,8

26,3

18,6 16,5 21,8 17,3 25,7

19,2

ную культивацию перед посевом яровых культур, весной в подкормку в посевах озимых культур. Из форм удобрений использовали: аммиачную селитру (34,4 % д.в.); двойной суперфосфат (43,0 % д.в.), хлористый калий (56,0 % д.в.). Подстилочный полуперепревший навоз влажностью 77 % и средним содержанием питательных веществ ^ - 0,47 %; Р2О5 - 0,29 %; К2О -0,60 %) вносили в трёх севооборотах в паровых полях под посев озимых.

В качестве важных эмпирических критериев дополнительно к продуктивности севооборота использовали урожайность зерновых и выход зерна. Величина этих показателей рассчитывали для третьей ротации (данные по другим ротациям представлены в предыдущей работе [6]).

Технология обработки почвы - отвальная, общепринятая в Нечерноземной зоне. Повторность - 4-х кратная. Общая площадь делянки - 140 м2, учетная - 44 м2. Статистическую обработку выполняли методом дисперсионного анализа с помощью пакета программ 31ай8йса 6.0.

Однолетние травы использовали на зеленную массу, многолетние - на сено. При расчете экономической эффективности использовали цены, сложившиеся осенью 2017 г.: продукция озимых культур - 600 руб./ц, зернофуражных -500 руб./ц, картофель - 1200 руб./ц, сено - 161 руб./ц. Стоимость зеленой массы взята по себестоимости, используемой на предприятии, поэтому окупаемость по однолетним травам равна 1. Учитывали все затраты, кроме амортизации техники.

Результаты и обсуждение. Замена однолетних трав в занятом пару на такую интенсивную культуру как ячмень с подсевом многолетних трав в третьем и четвертом севооборотах изменила их продуктивность и окупаемость: в третьем севообороте - с 2530...2810 зерн. ед./ га до 2690.2700 зерн. ед./ га и 15,3.17,0 руб/руб. до 16,5.18,6 руб./руб., в четвертом - с 2520.3300 зерн. ед./ га до 3000.3160 зерн. ед./га и с 15,6.16,0 8 руб./руб. до 17,3.21,8 руб./руб. В пятом севообороте после корректировки его схемы сохранился

высокий уровень продуктивности - 2790.3440 зерн. ед./га и 3090.3380 зерн. ед./га по ротациям (см. табл. 2). Окупаемость применения удобрений также оставалась высокой -22,4.22,6 руб./руб. и 19,2.25,7 руб./руб.

Продуктивность севооборотов и окупаемость удобрений в третьей ротации имели тенденцию к росту, по сравнению с соответствующими параметрами первой ротации (см. табл. 2). В среднем по всем вариантам опыта величины этих показателей в первой ротации составляли соответственно 2756 зерн. ед./га и 21,2 зерн. ед. на 1 кг д.в., в третьей они были больше на 77 зерн. ед./га и на 4,2 зерн. ед. на 1 кг д.в.

Отметим, что отзывчивость на минеральные удобрения была намного выше, если их вносили в сочетании с навозом в течение ротации. Если в третьем и четвертом севооборотах в первой ротации на минеральном фоне окупаемость 1 кг д. в. составляла 15,3.17,0 зерн. ед., то в первом, втором и пятом на органо-минеральном фоне - 22,4.41,3 зерн. ед. Аналогичная картина была характерна и для третьей ротации - 16,5.21,8 зерн. ед. и 19,2.52,8 зерн. ед. соответственно.

По урожайности зерновых культур наиболее эффективен был первый (36,1.37,7 ц/га) севооборот, по выходу зерна с 1 га севооборотной площади (19,8.20,2 ц) - третий севооборот с наибольшей долей зерновых 66,7 % (табл. 3).

Таблица 3. Урожайность зерновых культур и продуктивность севооборотов, среднее за 2010-2015 гг. (третья ротация)

Севооборот (фактор А)

Насыщение севооборота зерновыми, %

Фон удобрения (фактор В)

1

2

3

4

5

50,0 50,0

66,7 50,0 50,0

НСР НСР

40 т навоза + N 40 т навоза + 3

N p к

120 60 60 40 т навоза + N p к

170 70 70

40 т навоза + N p к

^95Р145К145 ^85Р225К225

365 305 305

N Р К

315 255 255

N Р К

405 345 345

60 т навоза +

N Р К

280 220 220 80 т навоза + N Р К

405 315 335

05 по фактору А 05 по фактору В

Урожайность В расчете на 1 га севооборотной площади

зерновых, ц/га продуктивность, зерн. ед. выход зерна, ц

36,1 2330 18,0

37,7 2490 18,9

32,3 2730 16,1

31,8 2760 15,9

30,3 29,8 30,5 30,8 2700 2690 3000 3160 20,2 19,8 15,2 15,4

31,6 3090 15,8

33,3 3380 16,7

2,8 3,1 ^факт.>^теор. факт. теор. ^факт.^^теор. факт. теор.

Таблица 4. Экономическая эффективность вариантов севооборотных схем по уровням интенсивности (третья ротация)

Сево-оборот

Фон удобрения

1

40 т навоза +

„п N30 40 т навоза +

N120P60K60 40 т навоза + N P K

170 70 70

40 т навоза + NPK

N295P145K145 N285P225K225

\|36^30^[^305 N315P255K255 N405P345 K345

60 т навоза +

N280P220K220 80 т навоза +

N405P315K335

Затраты труда, чел.ч/ га Переменные затраты, руб./га Условный чистый доход, руб./га

5,4 6228 9520

5,5 7467 6604

5,9 9062 6095

6,0 10343 5930

5,2 10871 4131

5,2 12609 2517

13,9 21719 19076

14,8 23909 17506

16,6 24966 26805

18,6 26737 37371

Окупаемость

затрат, руб. руб.

2,42

1,80

1,67

1,57 1,38 1,2 1,88 1,73

2,07 2,40

На урожайность зерновых культур существенное влияние оказала структура посевных площадей. Самую высокую урожайность отмечали в первом зернопаротравяном севообороте - 37,7 ц/га, в остальных величина этого показателя была ниже на 4,7.7,1 ц/га, при НСР05=2,8 ц/га. Изменение системы удобрения внутри севооборотов не оказало существенного влияния на урожайность зерновых культур.

Сравнение третьего зернотравяного и четвёртого зернотравянопропашного севооборотов показало, что замена овса на картофель, озимой ржи на озимую пшеницу позволила увеличить продуктивность с 2690.2700 зерн. ед./га до 3000.3160 зерн. ед./га.

Более высокие показатели экономической эффективности отмечены в пятом плодосменном севообороте при органо-минеральной системе удобрений. Условно чистый доход в этом варианте составил 26805.37371 руб./га, окупаемость затрат - 2,07.2,40 руб./руб. (табл. 4).

Выводы. Таким образом, по результатам оценки эффективности севооборотов для условий Владимирского Ополья можно предложить две схемы: зернопа-ротравяной - по наибольшей урожайности зерновых и наименьшим переменным затратам; плодосменный - по наибольшей экономической эффективности и высокой продуктивности.

Продуктивность зернопаротравяного (черный пар - озимая пшеница - овёс с подсевом многолетних трав - многолетние травы 1 г.п. - многолетние травы 2 г.п. - ячмень) севооборота с органо-минеральной системой удобрения (40 т/га навоза в сочетании с минеральными удобрениями 240 кг д.в. за ротацию) составляет 2490 зерн. ед./га, средняя урожайность зерновых - 37,7 ц/га. Окупаемость 1 кг минеральных удобрений в этом варианте находится на уровне 37,9 зерн. ед., переменные затраты - 7467 руб./га, условно чистый доход - 6604 руб./га, окупаемость затрат -1,80 руб./руб.

Продуктивность плодосменного (клеверный пар -озимая пшеница - зернобобовые - яровая пшеница -картофель - ячмень + клевер) севооборота с органо-минеральной системой удобрения (80 т/га навоза в сочетании с минеральными удобрениями 1055 кг д.в. за ротацию) - 3380 зерн. ед./га, средняя урожайность зерновых - 33,3 ц/га. В этом опытном варианте окупаемость 1 кг минеральных удобрений составила 18,6 зерн. ед., переменные затраты - 26737 руб./га, условно чистый доход - 37371 руб./га, окупаемость затрат - 2,40 руб./руб.

Литература.

1. Новоселов С. И., Толмачев Н. И., Муржинова А. В. Влияние минеральныхудобрений на продуктивность севооборотов с различными видами паров //Плодородие. 2014. № 5 (80). С. 14-15.

2. Новоселов С. И. Влияние севооборотов и удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур и плодородие почвы//Вестник Марийского сельскохозяйственного университета. 2017. Т. 3. №1 (9). С. 60-64.

3. Оценка агрономической совместимости и однородности почвенного покрова на серых лесных почвах Владимирского ополья / Е. В. Шеин, В. И. Кирюшин, А. А. Корчагин и др. //Почвоведение. 2017. № 10. С. 1208-1215.

4. Е. В. Шеин, Трошина О. А. Физические свойства почв и моделирование гидротермического режима комплексного почвенного покрова Владимирского Ополья//Почвоведение. 2012. №10. С. 1099.

5. Путеводитель научных полевых экскурсий III съезда Докучаевского общества почвоведов/под ред. М. И. Герасимова, А. О. Макеева, Е. В. Шеина. М.: Изд-во «АгроВестник», 2000. 120 с.

6. Севообороты адаптивно-ландшафтных систем земледелия на серых лесных почвах Владимирского Ополья / И. Ю. Винокуров,

0. С. Чернов, А. А. Корчагин и др. //Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. С. 15-20.

Efficiency of Crop Rotations in Adaptive-Landscape Farming Systems

in the Vladimir Opolie Region

1. Yu. Vinokurov1, L. I. Il'in1, L. K. Konovalova1, O. S. Chernov1, A. A. Korchagin12

'Vladimir Agricultural Research Institute, ul. Tsentral'naya, pos. Novyi, Suzdal'skiir-n, Vladimirskaya obl., 3601261, Russian Federation 2A. G. i N. G. Stoletov Vladimir State University, ul. Gor'kogo, 87, Vladimir, 600000, Russian Federation

Abstract. The investigations were carried out in 1997-2015 under conditions of an agro-landscape stationary test, founded in 1996 on gray forest soils of the Vladimir Opolie region. The aim of the research was an agroeconomic assessment of the efficiency of crop rotations for adaptive landscape farming systems. We studied productivity and economic efficiency of five six-field crop rotations. The first crop rotation (bare fallow, winter wheat, oats + perennial grasses, perennial grasses of the first year of use, perennial grasses of the second year of use, barley) produced the greatest cereal yield and needed the minimal costs in the test. The productivity of 1 ha of crop rotation area in this variant was 249o grain units with the yield of cereals of 3.77 t/ha. In this crop rotation fertilizers were applied in the amount of 40 t/ha of manure and 240 kg of active substances of mineral fertilizers during one rotation. The recoupment of 1 kg of mineral fertilizers was 51.9 kg of grain units. Variable costs amounted to 7467 RUB/ha, conditionally net income was 6604 RUB/ha, the payback was 1.80 RUB/RUB. The highest economic efficiency with high productivity was obtained in the 5th crop rotation: clover fallow, winter wheat, leguminous, spring wheat, potato, barley + clover. The productivity in this variant was 3380 grain units, the yield of grain crops was 3.33 t/ha. In this crop rotation, the total dose of manure was 80 t/ha, of mineral fertilizers - 1055 kg/ha of active substances over one rotation. The payback of 1 kg of mineral fertilizers was 19.2 kg of grain units, variable costs were 26,737 RUB/ha, conditionally net income was 37,371 RUB/ha, the payback was 2.40 RUB/RUB. Keywords: crop rotation system; forecrop; productivity; gray forest soil; adaptive-landscape systems of agriculture; variable expenditures; conditionally net income; recoupment of expenditures.

Author Detalis: I. Yu. Vinokurov, Cand. Sc. (Chem.), leading research fellow (e-mail: adm@vnish.elkom.ru); L. I. Il'in, Cand. Sc. (Econom.), director; L. K. Konovalova, Cand. Sc. (Econom.), ), senior research fellow; O. S. Chernov, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; A. A. Korchagin, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow, assoc. prof.

For citation: Vinokurov I. Yu., Il'in L. I., Konovalova L. K., Chernov O. S., Korchagin A. A. Efficiency of Crop Rotations in Adaptive-Landscape Farming Systems in the Vladimir Opolie Region. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2018. Vol. 32. No. 10. Pp. 54-56 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-11012.

2

5