CC BY
59
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 338.43:631.452 (470.44/47)
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЛЕВЫХ СЕВООБОРОТОВ И ИХ КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА В СУХОСТЕПНЫХ АГРОЛАНДШАФТАХ ВОЛГОГРАДСКОГО ЗАВОЛЖЬЯ
DESIGNING FIELD CROP ROTATION AND THEIR COMPLEX ESTIMATION IN DRYSTEPPEN AGRICULTURAL LANDSCAPE VOLGOGRADSKOGO ZAVOLZHIYA
А.Н. Сухов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
К.А. Имангалиев, кандидат сельскохозяйственных наук
А.К. Имангалиева, кандидат экономических наук
А.С. Мироненко, студент
ФГОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
A.N. Suhov, K.A. Imangaliev, A.K. Imangalieva, A.S. Mironenko
Volgograd state agricultural academy
Анализируются многолетние производственные данные продуктивности зерновых культур по различным предшественникам в зернопаровых короткоротационных севооборотах и приводятся результаты их комплексной оценки.
The perennial production productivity data of the corn cultures are Analysed on different predecessor in grain fallow short rotation crop rotation and happen to the results their complex estimation.
Ключевые слова: севообороты, культуры, агроландшафты, оценка.
Полевые севообороты адаптивно-ландшафтной системы земледелия Нижнего Поволжья в условиях многоукладной экономики периода реформирования и адаптации к рыночным отношениям должны отвечать определенным требованиям:
• универсальность, т.е. пригодность для сельскохозяйственных предприятий различной формы собственности, размеров, степени и направления специализации, интенсивности использования пашни;
• специализация на наиболее рентабельных и рыночно востребованных культурах, учитывающая в то же время законы научного земледелия в части требований плодосмена и биологического разнообразия культур;
• различная интенсивность использования пашни в зависимости от экономических и производственных возможностей сельхозтоваропроизводителей;
• короткоротационность, позволяющая быстрее осваивать севообороты и делающая их приспособленными к условиям небольших крестьянско-фермерских хозяйств;
• биологизация, предполагающая использование преимущественно малозатратных биологических и технологических приемов сохранения почвенного плодородия;
• насыщенность восстановителями почвенного плодородия и, прежде всего, чистыми парами, позволяющими малозатратным путем решать фитосанитарные проблемы с минимальным применением средств химизации, снизить потребность в минеральных удобрениях, расширить агротехнически допустимые сроки обработки почвы и тем самым уменьшить зависимость производства от экстремальных погодных и организационнотехнологических факторов;
• возможность оперативного реагирования на изменения рыночного спроса корректировкой структуры посевных площадей без нарушения основных принципов размещения культур по предшественникам.
Разработанные в дореформенный период агротехнические принципы построения севооборотов и размещения культур по предшественникам в условиях рыночной экономики нуждаются в корректировке с учетом не только урожайности, потребительской ценности и качества получаемой продукции, но и ее рыночной востребованности и рентабельности, что, в свою очередь, требует их разносторонней оценки в реальном времени и на перспективу. Для этой цели используются обычно четыре группы методов и показателей:
• агрономические, измеряемые величиной, качеством урожая и другими натуральными показателями;
• экономические (стоимостные), по денежным эквивалентам, сложившимся на рынке товаров и услуг в АПК;
• биоэнергетические, по соотношению затраченной и полученной в производственном цикле энергии;
• агроэкологические, по уровню плодородия почвы и, прежде всего, по состоянию ее гумусового баланса, а на эродированных землях - по противоэрозионной устойчивости пашни.
При проектировании севооборота возникают три последовательно решаемые задачи по их агрономической оценке:
• оценить продуктивность каждой культуры для выбора из ассортимента и структуры посевных площадей в севообороте;
• оценить эффективность предшественников для каждой культуры, чтобы правильно построить их чередование в севообороте;
• дать общую оценку данной конструкции севооборота в целом.
В севооборотах без чистого пара продуктивность сельскохозяйственных культур и эффективность их предшественников можно оценить непосредственно по их урожайности (в чисто зерновых севооборотах - зерна, в смешанных универсальных - зерновых, кормовых и кормопротеиновых единиц). В севооборотах с чистым паром такая упрощенная оценка неприемлема, т. к. не учитывает, что по чистому пару культура по сути занимает не одно, а два поля, потому что теряется урожай одного года.
В этом случае оценку целесообразно производить по индексу продуктивности по методике ВГСХА (Шубин В.Ф., 1971), который представляет собой отношение процентной доли сельскохозяйственной культуры в валовой продуктивности севооборота к доле ее площади в севообороте.
В качестве примера для расчетов использованы данные СПК «Вперед к победам» Старополтавского района Волгоградской области, коллективного зерноживотноводческого хозяйства высокой культуры земледелия. В связи с тем, что ассортимент предшественников по годам был не постоянным, сравнительный анализ урожайности сельскохозяйственных культур по различным предшественникам был проведен по отношению к базовой в севооборотах культуре - озимой пшенице, которая высевалась ежегодно по чистому пару (табл.1).
За 14-летний период наблюдений самый высокий урожай обеспечили посевы озимой пшеницы по чистому пару. Второй по урожайности культурой был яровой ячмень, который превышал по урожайности яровую пшеницу по одним и тем же предшественникам на 10-17 %.
Таблица 1
Продуктивность сельскохозяйственных культур по различным предшественникам (1995-2008 гг.)
Сельско- хозяйственная культура Предшес твенник За сколь ко лет Урожайность, т/га Урожайн ость культур ы по отношен ию к озимой пшенице , % Индекс продуктивности культуры
культ УРы озимой пшениц ы за эти годы фактичес кий по отношен ию к озимой пшенице, %
Озимая пшеница Пар чистый 14 2,36 2,36 100,0 1,06 100,0
Яровая пшеница Пар чистый 8 1,91 2,94 65,0 0,75 75,0
Озимая пшеница 12 1,14 2,28 50,0 0,96 91,4
Яровая пшеница 6 1,05 3,06 34,3 0,80 72,1
Ячмень Пар чистый 4 2,24 2,80 70,0 0,77 70,5
Озимая пшеница 11 1,28 2,44 52,5 1,03 95,0
Яровая пшеница 9 1,21 1,94 62,4 1,10 129,3
Ячмень 5 1,16 1,78 65,2 1,01 127,8
* По паровому предшественнику - с учетом площади чистого пара
Самая высокая урожайность всех зерновых культур получена по чистому пару, при этом наиболее полно его преимущества реализуются озимой пшеницей, т.к. индекс продуктивности яровой пшеницы по пару по сравнению с озимой был ниже на 25 % и ячменя - на 29,5 %. Из непаровых предшественников наилучшим для яровой пшеницы была паровая озимь, а самый низкий ее урожай получен при повторном посеве, т. к. она обладает плохой самосовместимостью. Снижение урожая ячменя по непаровым предшественникам было менее существенным, причем он мало реагировал на повторный посев, т.к. относится к хорошо совместимым культурам.
Таким образом, из всех изученных зерновых культур и их предшественников, характерных для Сыртового Заволжья, наиболее высокую и стабильную урожайность и продуктивность использования осадков вегетационного периода обеспечило звено пар -посев (озимая пшеница, яровые зерновые). В засушливых условиях все культуры повышают свою урожайность по чистому пару. Так, в среднем за годы наблюдений урожайность яровой пшеницы и ячменя по этому предшественнику была выше, чем по зяби почти на 30 %, а в отдельные годы - более чем в два раза. Однако самую высокую
отдачу парового поля обеспечивала озимая пшеница, по сравнению с которой индекс продуктивности у яровой пшеницы снижался на 25 % и ячменя - 30 %. В то же время при размещении их по зяби он колебался по различным предшественникам по отношению к звену пар - озимая пшеница от 72,1 до 129,3 %, что свидетельствует о целесообразности размещения хозяйственных посевов этих культур по зяби, оставляя пар под озимую пшеницу.
Исходя из полученных индексов продуктивности, расчетно-конструктивным методом составлены различные схемы полевых севооборотов зерновой специализации, принятые в СПК «Вперед к победам» и других хозяйствах Сыртового Заволжья (табл. 2).
Наиболее высокий выход зерна с 1 га обеспечивался в четырехпольном зернопаровом севообороте с озимой пшеницей и ячменем; двух, трехпольные несколько уступили ему и по продуктивности были почти одинаковыми. Включение в трех, четырехпольные севообороты яровой пшеницы вместо ячменя снижало выход зерна и самым низким он был в парозерновом двухполье с ячменем и особенно яровой пшеницей. Различия между лучшими вариантами двух-, трех- и четырехпольных севооборотов находились в пределах 1,7-9,3 %, и поэтому агрономический анализ не позволяет сделать определенных и однозначных выводов, потому что такие небольшие различия могут быть снивелированы за счет разницы в затратах и стоимости продукции.
Выход зерна с 1 га площади севооборота, т оо с—■ с о го оо со о сч 04
Общий сбор зерна в севообороте, т 40 го <-»-> VI 'О 1Г) со 40^ с*-Г 40 ■ча- 4-Г
Урожайность, т/га ячменя по ячменю ■ * - ■ ■ ■
ячменя по яровой пшенице ■ > * • ■ Г— ■
ячменя по озимой пшенице • ■ • ■ ■ гч
ячменя по пару • * »Л Ч-Оч • ■ ■ •
яровой пшеницы после озимой * ■ оо • оо ■
яровой пшеницы по пару ■ го «о ■ - ■ ■ ■ ■
озимой пшеницы с^Г • ■ 40 ГО с-<Г 40 гл 40 ГО <-4р 40 ГО сТ
Площадь посева зерновых культур, % <оГ V"! О ю <=> г—^ 40 40 г—^ ЧС 40 I—• 1гГ с-~
Площадь чистого пара, % <=г «о <=г 1/Щ <=> <о ио СО ГО~ ГО го^ го ГО 4~Г «"4 4-Г <Г-4
Севооборот Пар, озимая пшеница Пар, яровая пшеница Пар, ячмень Пар, озимая пшеница, яровая пшеница Пар, озимая пшеница, ячмень Пар, озимая пшеница, яровая пшеница, ячмень Пар, озимая пшеница, ячмень, ячмень
В условиях рыночной экономики приоритетными являются экономические показатели, которые непосредственно связаны с количеством и потребительской ценностью полученной в севообороте продукции и ее затратностью, отчего зависит конечная эффективность производства. Для их определения использованы аналитические данные по продуктивности севооборотов, величина прямых производственных затрат по действующим в СПК «Вперед к победам» технологическим картам и цены реализации, сложившиеся в 2007 г. (табл. 3).
Таблица 3
Сравнительная экономическая эффективность различных вариантов полевых зернопаровых севооборотов
Показатели
Севооборот
пар, озимая пшени ца пар, яровая пшени ца пар, ячмень пар, озимая пшеница ,яровая пшеница пар, озимая пшени ца, ячмень пар, озимая пшени ца, яровая пшени ца, ячмень пар, озимая пшени ца, ячмень, ячмень
Выход зерна с 1 га площади севооборота 1,18 0,77 0,88 1,18 1,20 1,25 1,29
Стоимость основной продукции, руб./га 5950 4320 4250 6133 6100 6364 6286
Затраты: руб./га чел.-час/га 2431 2431 2431 2916 2916 3402 3402
8,73 8,73 8,73 14,48 14,48 20,23 20,23
Себестоимость 1 т продукции, руб. 2060 3157 2762 2471 2430 2721 2637
Затраты на 1 т продукции, чел.-час. 7,48 11,33 9,92 12,27 12,07 16,18 15,68
Чистый доход: руб./га на 1руб. затрат, руб. на 1чел.-час, руб. 3520 1890 1820 3217 3184 2962 2284
1,45 0,78 0,75 1,10 1,09 0,87 0,67
470,5 166,8 183,4 262,2 263,8 183,1 145,7
Уровень рентабельности,% 144,8 77,7 74,9 110,3 109,2 87,1 67,2
Несмотря на то, что наиболее высокая продуктивность по выходу зерна с 1 га пашни наблюдалась в четырехпольных севооборотах, самое дешевое зерно с наименьшей трудоемкостью получено в двухполье с озимой пшеницей, где его себестоимость была ниже, чем в трехпольных севооборотах на 15,2-16,7 % и четырехпольных - на 21,9-24,3 %. В двухпольных же севооборотах с яровыми зерновыми культурами она была выше на 25,434,7 %. Соответственно и рентабельность двухполья с озимой пшеницей была самой высокой - 144,8 %.
Большое значение в оценке принятого в хозяйствах порядка аграрного природопользования и севооборотов имеют биоэнергетические показатели. С одной стороны, они во многом определяют конечную эффективность применяемых агротехнологий, в которых 25-30 % суммарных денежных затрат составляет стоимость энергоносителей, с другой -косвенно определяют экологическую устойчивость агроландшафтов, т.к. при превышении определенного уровня затрат энергии на 1 га пашни (по мнению агроэкологов, это 15 ГДж), в них наблюдается стрессовая ситуация, связанная, прежде всего, с разрушением почвенного покрова.
Результаты проведенного биоэнергетического анализа вполне согласуются с агрономическими и экономическими показателями и подтверждают эффективность двухпольных парозерновых севооборотов с озимой пшеницей для получения продовольственного зерна (табл. 4).
Таблица 4
Сравнительная биоэнергетическая эффективность севооборотов
Севооборот Затраты совокупной энергии, МДж Накопленная энергия в урожае основной продукции, МДж/га площади севооборота Коэффициент энергетическо й эффективности , Кээ
в расчете на 1 га посева в расчете на 1 га площади севооборо та в расчете на 1 т зерна
Пар, озимая пшеница 10 667 5334 4482 15 839 2,97
Пар, яровая пшеница 12 651 6326 8786 9489 1,50
Пар, ячмень 12 651 6326 7442 11 059 1,79
Пар, озимая пшеница, яровая пшеница 10 474 6982 5917 15 655 2,24
Пар, озимая пшеница, ячмень 10 474 6982 5723 16 153 2,31
Пар, озимая пшеница, яровая пшеница, ячмень 10 410 7807 6233 16 522 2,12
Пар, озимая пшеница, ячмень, ячмень 10 410 7807 6075 16 895 2,16
Однако в хозяйствах с развитым животноводством и более широкой специализацией растениеводства такие монокультурные севообороты не удовлетворяют имеющимся потребителям, и поэтому здесь возникает необходимость в более универсальных севооборотах, позволяющих рентабельно возделывать необходимый ассортимент сельскохозяйственных культур, т.к. размещение по чистому пару яровых зерновых культур за счет озимой пшеницы снижает рентабельность производства.
В условиях рыночной экономики с меняющейся рыночной конъюнктурой состав и размещение культур в севооборотах должны соответствовать складывающейся ситуации, а сами севообороты - позволять оперативно вносить необходимые коррективы. Таким условиям в Сыртовом Заволжье в наибольшей степени отвечают трехпольные зернопаровые севообороты пар, озимые, яровое сборное, т. к. по чистому пару и паровой озими можно разместить любую из возделываемых здесь культур, изменяя их площадь с учетом складывающейся рентабельности и востребованности. Это наиболее универсальные и подвижные севообороты, пригодные как для крупных коллективных, так и мелких крестьянско-фермерских хозяйств зерновой и зерноживотноводческой специализации.
Приоритетной задачей регионального земледелия является достижение высокопродуктивного и неистощительного аграрного природопользования, которая и находится в основе современной адаптивно-ландшафтной системы земледелия области. В качестве интегрирующего показателя устойчивости агроландшафтов и почвенного плодородия в них обычно используется состояние гумусового баланса на пахотных землях. Как показали соответствующие расчеты, выполненные по методике ВНИИ земельных ресурсов, даже при оставлении на поле всей соломы в анализируемых севооборотах он складывается с определенным дефицитом (табл. 5).
С учетом 20-30 % неучтенной фитомассы, которая теряется до уборки в виде опада и отмерших корней, реальные ежегодные потери гумуса уменьшаются до 0,550,60 т на гектар севооборотной площади.
В качестве денежных эквивалентов потерь гумуса обычно используют затраты на внесение компенсирующих доз навоза или приравнивают их к стоимости горючего или других энергоносителей. В первом случае, при условной (принятой экономистами в расчетах по Волгоградской области) цене внесения 1 т сырого подстилочного навоза 70 руб. с коэффициентом его гумификации 0,1, для полного возмещения потерь гумуса его требуется вносить ежегодной дозой 5,5-6,0 т/га на сумму около 400 руб./га. Во втором случае, с учетом энергетического эквивалента гумуса 20 ГДж/т, агроэкосистема теряет в год 11-12 ГДж/га, что соответствует 208-227 кг дизельного топлива и при сложившихся в 2008 г. цене его реализации 23 руб./кг составит около 5000 руб./га. Это превышает стоимость полученной продукции и при существующем диспаритете цен на зерно и энергоносители делает данный показатель бессмысленным и не пригодным к использованию.
Таблица 5
Баланс гумуса в севооборотах в расчете на 1 га пашни в год
Севооборот Структура фитомассы, т/га Количество азота в фитомассе, кг/га Вынос азота, кг/га Поступ ление азота, кг/га Баланс гумуса, кг/га в год
зерно солома и стерня корни всег о внесенной в почву
1. Пар чистый - - - - - 36,5 8,2 -556
2. Озимая пшеница 2,37 5,40 2,73 92,0 44,8 88,3 35,7 -1052
На 1 га площади севооборота в год 1,19 2,70 1,37 46,0 22,4 62,4 22,0 -809
1. Пар чистый - - - - - 36,5 8,2 -556
2. Озимая пшеница 2,37 5,40 2,73 92,0 44,8 88,3 35,7 -1052
3. Ячмень 1,30 2,61 1,70 60,8 33,4 58,4 28,7 -594
На 1 га площади севооборота в год 1,22 2,67 1,48 50,9 26,1 61,1 24,2 -737
Альтернативой навозу может служить посев сидератов и многолетних трав, но при этом число полей в севооборотах увеличивается как минимум на одно поле и двухпольные севообороты превращаются в трех-, а трехпольные - в четырехпольные, а посевная площадь зерновых культур уменьшается соответственно на 33,3 и 25 %. По имеющимся данным Волгоградской ГСХА и НВ НИИСХ, в сухостепной зоне Волгоградской области прибавка урожая озимых культур по сидеральному донниковому пару составляет 0,2-0,3 т/га, по пару после многолетних трав - до 0,4-0,5 т/га.
Если принять их в качестве нормативных, то в результате уменьшения площади посева основных культур в анализируемом двухпольном севообороте выход зерна с 1 га сократится с 1,18 до 0,8 т/га, в трехпольном - с 1,20 до 0,90 т/га. С учетом компенсации этих потерь прибавкой урожая озимых культур, выход зерна составит в первом севообороте с донником 0,9 и многолетними травами - 0,95 т/га, во втором севообороте - около 1,0 т/га, и, таким образом, итоговые потери составят около 0,2 т зерна с гектара, что по стоимости более чем в два раза превышает затраты на внесение навоза.
В то же время введение в севооборот многолетних трав уменьшает затратность и повышает рентабельность севооборота, хотя и снижает его зерновую продуктивность и может быть принято в хозяйствах с менее интенсивным использованием пашни и экологически сбалансированным земледелием.
Таким образом, обоснованный выбор севооборотов зависит от принятых приоритетов в их оценке и требует взвешенного и строго адресного подхода, исходя из природных и производственно-финансовых ресурсов конкретного сельхозтоваропроизводителя и
складывающейся рыночной конъюнктуры с учетом возможных прямых и косвенных, близких и отдаленных по времени последствий этих решений, связанных с урожайностью сельскохозяйственных культур и качеством получаемой продукции, рентабельностью производства, плодородием почвы и охраной окружающей среды.
Библиографический список
1. Лобачева, Е.Н. Продуктивность полевых севооборотов зерновой специализации в зависимости от их биологизации и минимализации основной обработки на светло-каштановых почвах Волгоградского Правобережья: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.01 / Лобачева Елена Николаевна. - Волгоград, 2007. - 23 с.
2. Сухов, А.Н. Чистый пар: 0 или 50 %? / А.Н. Сухов. - Известия Ниж.-Волж. агроуниверситетского комплекса. - 2007. - № 1. - С. 20-28.
3. Сухов, А.Н. Агроэкологическая оценка полевых севооборотов Сыртового Поволжья Волгоградского области / А.Н. Сухов, А.К. Имангалиева, К.А. Имангалиев // Известия Ниж.-Волж. агроуниверситетского комплекса. - 2007. - № 1. - С. 36-43.
4. Шпар, Д. Зерновые культуры / Д. Шпар, С. Гриб, Д. Дрегер и др. - Мн.: Фуа Аинформ, 2000. - 421 с.
5. Шубин, В.Ф. Оптимальные пропорции озимых и яровых зерновых культур и чистого пара в полевых севооборотах Нижнего Поволжья / В.Ф. Шубин // Освоение севооборотов в колхозах и совхозах. - М.: Колос, 1971. - С.145-256.
