CC BY
58
001: 10.24411/0044-3913-2018-10204 УДК 631.5:523.72:632.123:633.11 «324»
Влияние основных элементов системы земледелия на эффективность использования солнечной энергии и влаги посевами озимой пшеницы
B.Г. КУТИЛКИН, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (е-шаМ: к^Пкт_уд 65@ mail.ru)
C.Н. ЗУДИЛИН, доктор сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой Самарская государственная сельскохозяйственная академия, ул. Учебная, 2, пгт. Усть-Кинельский, Самарская обл., 446442, Российская Федерация
Исследования проводили в 19772016 гг. на трёх опытных полях в Самарской области с целью изучения влияния основных элементов системы земледелия на эффективность использования ресурсов солнечной энергии и влаги посевами озимой пшеницы. Схемы опытов предусматривали изучение следующих факторов: предшественники (чистый, занятый и сидеральный пар), системы удобрения (органо-минеральная рекомендуемая, органо-минеральная интенсивная и органическая), различные способы основной обработки на разную глубину под пар. Наблюдения и учёты проводили по общепринятым методикам. Почва участков - чернозем обыкновенный и типичный среднемощный тяжелосуглинистый (содержание гумуса от 6,0 до 8,3 %, доступных форм фосфора и калия - от 90 до 155 мг/кг и от 129до190 мг/кг соответственно, рНсол от 6,3 до 6,8 %). Наименьший коэффициент водопотребления (762) отмечен при размещении культуры по чистому пару. После занятого и сидераль-ного пара он увеличивался на 21,4-42,5 %. Применение органо-минеральных систем удобрения повышало эффективность использования влаги и снижало коэффициент водопотребления растений с 958 до 853-869, по сравнению органической системой. Ресурсы солнечной энергии растения озимой пшеницы также лучше использовали при размещении культуры по чистому пару и органо-минеральным системам удобрения. После занятого и сидерального пара КПД ФАР снижался на 11,6-29,5 %, по сравнению с чистым паром. Под влиянием органо-минеральных систем удобрения КПД ФАР увеличился на 10,0-13,1 %, по сравнению с органической системой. Способы и глубина основной обработки почвы не оказали существенного влияния на эффективность использования солнечной энергии и влаги.
Ключевые слова: вид пара, системы удобрения, основная обработка почвы, КПД ФАР, коэффициент водопотребления.
Для цитирования: Кутилкин В.Г., Зу-дилин С.Н. Влияние основных элементов системы земледелия на эффективность использования солнечной энергии и влаги посевами озимой пшеницы // Земледелие. 2018. № 2. С. 19-22.
Среднее Поволжье - крупнейший регион - производитель товарного зерна озимой пшеницы. В структуре посевных площадей зерновых на её долю приходится около 25 %. Лидирующая роль этой культуры в общем производстве зерна предопределяется погодно-климатическими условиями региона. Повышение температуры и осадков в предзимние, зимние и ран-невесенние периоды благоприятно сказывается на росте и продуктивности озимых. По данным Минсельхоза РФ, в 2016 г площадь сева озимых культур в Самарской области составила 431 тыс. га, в основном они были представлены озимой пшеницей (около 90 %).
В засушливых условиях главное требование к выращиваемым сельскохозяйственным культурам заключается в максимальном использовании солнечной энергии и экономном расходовании почвенной влаги [1].
Коэффициент водопотребления -количество влаги, израсходованной на транспирацию и непродуктивное испарение с поверхности почвы. Величина этого показателя зависит от культуры, сорта, уровня плодородия почвы, метеоусловий и агротехники. В засушливые годы непроизводительный расход влаги на испарение увеличивается.
Солнечная энергия затрачивается на испарение влаги, разложение углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза. Ее использование растениями характеризует коэффициент полезного действия фотосинтетиче-ски активной радиации (КПД ФАР) -отношение количества запасаемой энергии фотосинтетически активной радиации к количеству, поглощаемому растениями [2].
Существует ряд приемов, обеспечивающих повышение КПД ФАР и наиболее эффективное использование влаги, а, следовательно, увеличение урожайности сельскохозяйственных
растений. Среди них важную роль играют правильное чередование культур, эффективные системы удобрения и основной обработки почвы [3].
Повышение интенсивности фотосинтеза благодаря лучшему использованию поступающей энергии - одна из важнейших задач будущего земледелия при решении продовольственной проблемы. Величина КПД ФАР в условиях Самарской области во многом зависит от обеспеченности растений влагой, так как этот фактор в регионе часто лимитирует их продуктивность.
Таким образом, адаптация агро-технологий к климатическим условиям - один из ведущих императивов современного земледелия [4].
Цель наших исследований - изучение эффективности использования посевами озимой пшеницы ресурсов влаги и активной солнечной радиации в зависимости от предшественника, системы удобрения и основной обработки почвы под паровые поля.
Экспериментальную часть исследований осуществляли на трёх опытных полях кафедр земледелия и землеустройства, почвоведения и агрохимии Самарской ГСХА.
В первом эксперименте работу проводили в 1977-1992 гг в шестипольном полевом севообороте (опытное поле «5-й севооборот») на черноземе обыкновенном тяжелосуглинистом с содержанием гумуса в пахотном слое (по Тюрину) - 8,3 % , подвижного фосфора и калия (по Чирикову) - соответственно 153 и 170 мг/кг, рНсол - 6,3-7,3 (ГОСТ 26483-85).
В качестве предшественника озимой пшеницы использовали чистый и занятый (горох) пар. Исследования проводили на удобренном фоне: Ы60Р60К60под основную обработку, Р10 -при посеве, Ы30 - подкормка ранней весной.
Схема опыта предусматривала изучение 5 вариантов системы основной обработки почвы под паровые поля: вспашка на 28-30 см (контроль); плоскорезная обработка на 20-22 см; мелкая обработка плоскорезами на 10-12 см; мелкая обработка тяжелой дисковой бороной на 8-10 см; без осенней механической обработки («нулевая обработка»), вместо которой после уборки урожая предшественника применяли гербицид 2,4Д аминная соль в дозе 5 л/га.
Во втором опыте (опытное поле «Пчёлка», 1992-2001 гг.) озимую пшеницу размещали в трёх шестипольных севооборотах на черноземе обыкновенном тяжелосуглинистом. Перед закладкой опыта почва в пахотном слое характеризовалась следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса (по Тюрину) 7,98,3 %, подвижного фосфора и калия
и
ф
з
ь
ф
д
ф
ь
ф
М О 00
(по Чирикову) - соответственно 145155 и 155-190 мг/кг, рНсол - 6,8 (ГОСТ 26483-85).
В качестве предшественников изучали различные виды пара: чистый, занятый (горох) и сидеральный (викоовсяная смесь). В звеньях севооборота пар - озимая пшеница применяли следующие системы удобрения: органо-минеральная, рекомендуемая для центральной зоны Самарской области (внесение навоза в дозе 40 т/ га, а также минеральных удобрений в следующих дозах - М30Р65К45 с чистым
пар°^ ЫзоР85К45 с горсш^ ИЮ5Р130К90
с викоовсом); органо-минеральная интенсивная, рассчитанная на получение максимально возможного урожая по влагообеспеченности (внесение навоза в дозе 40 т/га, а также минеральных удобрений в дозах - Ы145 Р20К135 с чистым паром, М190Р40 К65 с горохом, Ы120 Р80К90 с викоовсом); органическая в дозах, рассчитанных на получение максимально возможного урожая по влагообеспеченности (внесение навоза в чистом пару 75 т/га, в занятом - 40 т/га, в сидеральном - 20 т/га и оставление на полях измельченной соломы предшественников).
Схема стационарного опыта под различные виды паров включала следующие варианты основной обработки почвы: лущение стерни БДТ-3 на 68 см и рыхление плугом со стойками СибИМЭ на 20-22 м (контроль); лущение стерни БДТ-3 на 6-8 см и обработка АКП-2,5 на 10-12 см; двукратная обработка почвы БДТ-3 на 6-8 см. Предпосевные и весенне-летние обработки почвы во всех вариантах были одинаковыми и общепринятыми для условий Самарской области.
Третий эксперимент(опытное поле «Угорье») был заложен в 2002 г на черноземе типичном среднегумусном среднемощном тяжелосуглинистом. Содержание гумуса (по Тюрину) в слое 0-30 см - 6-7 %, обеспеченность подвижным фосфором и калием (по Чирикову) - 90 и 129 мг/ кг соответственно, рНсол - 6,8 (ГОСТ 26483-85).
Исследования проводили в пятипольном полевом севообороте, в котором предшественниками озимой пшеницы были чистый пар и сидеральный пар (горчица).
Основная обработка под пар включала следующие варианты: вспашка на 20-22 см (контроль); мелкая обра-5? ботка тяжелой дисковой бороной на ° 10-12 см; без осенней механической сд обработки («нулевая обработка»). В ^ первых двух вариантах, как и в первом о» и во втором опытах, сразу после | уборки предшественника проводили предварительное лущение диско® выми орудиями на глубину 6-8 см, в 5 третьем применяли только гербицид $ сплошного действия.
Исследования проводили на фоне минимальных доз минеральных удобрений: Р15 при посеве культур, Ы30 -подкормка озимой пшеницы ранней весной.
Повторность во всех опытах трёхкратная. Наблюдения и учёты (густота стояния растений, влажность почвы, засоренность посевов, учёт урожая и математическая обработка результатов) проводили по общепринятым методикам [5, 6, 7].
Для выявления наиболее приемлемого варианта технологий возделывания озимой пшеницы по паровым предшественникам проведена их экономическая и энергетическая оценка. Экономическую эффективность определяли на основе технологических карт и складывающихся рыночных цен на продукцию и основные средства производства осенью 2016 г [8], а энергетическую - по общепринятым методикам [9, 10].
Метеоусловия в годы проведения исследований существенно различались, что позволяет объективно оценить результаты исследований.
За 1977-1992 гг. средняя сумма осадков за год составила 523 мм при норме 410 мм, среднегодовая температура воздуха превышала климатическую норму (3,8 0С) на 1,0 0С. За летний период (июнь-август) выпало 158 мм осадков при норме 134 мм. Сумма осадков за август превысила средне-многолетнее значение на 7 мм,однако в 56 % лет они были меньше климатической нормы, а в 19 % лет месяц был острозасушливым. В сентябре в 38 % лет количество осадков было меньше среднемноголетнего.
Во второй период исследований в среднем за год выпадало 522 мм осадков при среднегодовой температуре воздуха 4,9 0С. За июнь - август сумма осадков составила 122 мм с уменьшением их количества в августе, по сравнению с климатической нормой, на 4 мм. Анализ изменения суммы осадков в августе показал, что месяц стал более засушливым (число лет с количеством осадков ниже среднемноголетнего значения увеличилось с 19 до 27 %). Количество засушливых лет в сентябре возросло с 38 до 55 %.
В течение третьего периода осадков в среднем за год выпадало 498 мм при среднегодовой температуре воздуха 6,1 0С. Сумма осадков за летние месяцы составила 134 мм. В июне и июле их количество превышало климатическую норму, в августе было меньше нормы на 6 мм. При этом в течение 62 % лет в августе сумма осадков была меньше среднемноголетних значений. Одновременно число лет с явным дефицитом атмосферной влаги в этом месяце увеличилось с 27 до 38 %. В сентябре
количество осадков меньше климатической нормы отмечали в 50 % лет.
Таким образом, в регионе август стал более сухим и жарким, увеличилось число лет с неблагоприятными условиями в предпосевной и послепосевной периоды озимых культур, а также число лет с дефицитом осадков в сентябре. Это снижает возможность размещения озимых культур по занятым парам, а в экстремальные годы и по чистому пару, что необходимо учитывать при разработке адаптивно-ландшафтных систем земледелия.
Количество продуктивной влаги, расходуемой растениями на формирование урожая (Ш), определяли по формуле:
М = \Л/0+Ра + ]/Уг-\Л/у, где W0 - запасы продуктивной влаги в почве при посеве и возобновлении вегетации озимых культур, мм; Р - количество осадков, выпавших за период вегетации культуры, мм; а - коэффициент полезного использования осадков (для озимых культур 0,7-0,9 [2, 11]); Wг- количество влаги, поступившей от грунтовых вод (при глубине залегания более 3 м в расчёт не принимали); W]/ -запасы влаги в период уборки, мм.
Коэффициент водопотребления (Кш) рассчитывали по формуле:
где W - количество продуктивной влаги, расходуемое растениями на водопотребление культурой, м3/га; У - урожайность, т/га.
Эффективность использования солнечной радиации (КПД) определяли по Х. Г Тооминг [12]:
_ д У ЮО
л = х<эф '
где д - калорийность растения, ккал/г, У - биологический урожай общей сухой биомассы, г/см2, -сумма ФАР за вегетационный период, ккал/см2.
В результате многолетних исследований установлено, что различные элементы технологии возделывания озимой пшеницы неодинаково влияли на запасы доступной влаги в почве, засоренность и урожайность культуры, а, следовательно, на эффективность использования ресурсов солнечной энергии и влаги.
В засушливых условиях Среднего Поволжья один из основных факторов формирования высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур -влагообеспеченность растений. В наших опытах вид пара оказал существенное влияние на запасы продуктивной влаги в пахотном и метровом слоях почвы. Наибольшее ее количество перед посевом озимой пшеницы отмечено по чистому пару: в слое 0-30 см - 39,9 мм, 0-100 см - 143 мм, что
на 19,5-23,5 мм и 67,9-64,0 мм больше, чем по занятому и сидеральному парам соответственно. Это оказало заметное влияние на полевую всхожесть и густоту стояния растений. Так, наибольшее число растений озимой пшеницы наблюдали при размещении её по чистому пару - 422 шт./м2, что в среднем на 15, 1 % больше, чем после занятого и сидерального пара. При этом следует отметить, что хорошие и удовлетворительные посевы культуры перед уходом в зиму удалось получить только по чистым парам, что в дальнейшем положительно сказалось на продуктивности растений. По остальным предшественникам (занятый и сидеральный пар) запасы влаги в почве в период посева озимых не всегда обеспечивали гарантированные своевременные и дружные всходы. Причем в последние годы отмечается систематическое повторение периодов отсутствия атмосферных осадков, особенно во второй половине вегетационного периода, что не позволяет сеять озимые культуры по занятому пару и его разновидностям.
Системы удобрения и основная обработка почвы не оказали существенного влияния на запасы продуктивной влаги и густоту стояния растений.
Урожайность озимой пшеницы по занятому и сидеральному парам в среднем за все годы исследований снижалась, по сравнению с чистым паром, на 4,6-8,7 ц/га, или 15,7-29,8 % (см. табл.). Менее заметное влияние на сбор зерна культуры оказали системы удобрения. Использование
органо-минеральных систем удобрения увеличивало урожайность озимой пшеницы, по сравнению с органической, на 10,5-12,3 %.
Способы и глубина основной обработки оказывали близкое влияние на урожайность пшеницы. Основной причиной такой ситуации, на наш взгляд, следует считать то, что за период парования все основные параметры почвы, зависящие от основной обработки (влажность, плотность и др.) выравниваются. Однако более стабильные урожаи по годам наблюдали по вспашке. В среднем по опытам размах вариации по минимальным и нулевым обработкам был на 0,40-0,75 т/га больше, чем по отвальной.
Коэффициент водопотребления менялся по годам в зависимости не только от метеоусловий, но и от изучаемых факторов. Сильнее всего он был связан с видом пара и системой удобрения. Влияние основной обработки почвы на эффективность использования влаги было незначительным.
Самый низкий коэффициент водопотребления во все годы исследований наблюдали при размещении озимой пшеницы по чистому пару, в среднем по трем опытам он составил 762. Худшее обеспечение доступной влагой растений пшеницы, размещенных по занятому и сидеральному парам в начальный период роста и развития, способствовало повышению коэффициента водопотребления в среднем на 21,4-42,5 %.
При улучшении условий минерального питания в вариантах с органо-
минеральными системами удобрения коэффициент водопотребления снижался, по сравнению с органической системой, с 958 до 853-869.
КПД ФАР также изменялся по годам в зависимости от метеоусловий и исследуемых факторов. Хуже всего солнечную энергию использовали растения озимой пшеницы, размещенные по занятому и сидеральному парам, а наиболее эффективно - в варианте с чистым паром. КПД ФАР в среднем по всем опытам после чистого пара составил 1,29. При размещении культуры по занятому и сидеральному парам он снижался на 11,6-29,5 %. Это связано, по нашему мнению, с различной густотой стояния растений и неодинаковой площадью листовой поверхности.
Значительное влияние на эффективность использование ресурсов солнечной энергии оказали и системы удобрения. Применение органо-минеральных систем повышало КПД ФАР, по сравнению с органической, на 10,0-13,1 %. Способы основной обработки паровых полей не оказали существенного влияния на величину этого показателя.
Худшее развитие растений по занятому и сидеральному парам, а также при органической системе удобрения способствовало не только снижению продуктивности культуры, но и ухудшению фитосанитарного состояния посевов, прежде всего, увеличению засоренности агрофитоценоза. Так, при замене чистого пара на занятый и сидеральный количество сорняков и их масса увеличилась в посевах пшеницы в первом опыте соответственно в 1,9 и 2,1 раза, во втором - в 1,4-1,6 раза и в 1,4-1,8 раза. Только в третьем эксперименте различия по засоренности посевов между видами пара были незначительными, что обеспечило применение современных высокоэффективных гербицидов. Система удобрения и основная обработка почвы в меньшей степени влияли на засоренность агроценозов озимой пшеницы. При этом следует отметить, что органическая система и минимализация обработки почвы способствовали увеличивали количества многолетних корнеотпрысковых сорняков на 46,7-63,1 и 24,5-41,4 % соответственно.
Результаты расчётов экономических
показателей возделывания озимой ы
пшеницы по различным предшествен- е
никам свидетельствуют, что в первом л
опыте, когда количество атмосферных д
осадков и запасы продуктивной влаги л
в период сева озимых были вполне и
о
достаточными для получения своев- 2
ременных всходов растений и их нор- 2
мального развития в осенний период, 2
некоторое преимущество было за 1 занятым паром благодаря большему
Влияние предшественников, систем удобрения и основной обработки почвы на эффективность использования солнечной энергии и влаги посевами
озимой пшеницы
Изучаемый фактор и годы Вариант опыта Урожайность, ц/ га К«/, м3/га КПД ФАР, %
Опытное поле «5-й севооборот»
Вид пара чистый 3,18 706 1,41
(1978-1992 гг.) занятый 2,89 800 1,28
Основная вспашка на 28-30 см 2,99 737 1,33
обработка почвы рыхление на 20-22 см 3,05 755 1,35
(1978-1992 гг.) мелкая на 10-12 см 3,04 753 1,35
мелкая дисками на 8-10 см 3,10 733 1,38
без осенней механической обработки 3,00 749 1,33
Опытное поле «Пчёлка»
Вид пара чистый 3,05 678 1,35
(1992-2001 гг.) занятый 2,02 1049 0,90
сидеральный 2,08 1078 0,92
Система органо-минеральная рекомендуемая 2,48 869 1,10
удобрения органо-минеральная интенсивная 2,53 853 1,12
(1992-2001 гг.) органическая 2,22 958 0,99
Основная обработ- рыхление на 20-22 см 2,42 882 1,07
ка почвы мелкая на 10-12 см 2,40 899 1,07
(1992-2001 гг.) поверхностная на 6-8 см 2,40 923 1,07
Опытное поле «Угорье»
Вид пара чистый 2,52 901 1,12
(2004-2010 гг.) сидеральный 2,02 1094 0,90
Основная вспашка на 20-22 см 2,45 937 1,09
обработка почвы мелкая на 10-12 см 2,43 954 1,08
(2003-2016 гг.) без осенней механической обработки 2,45 938 1,08
НСР05: в первом опыте - предшественник - 0,13; обработка почвы - 0,23; во втором опыте - предшественник - 0,22; система удобрения - 0,30; обработка почвы - 0,10; в третьем опыте - предшественник - 0,25; обработка почвы - 0,30 т/га.
выходу зерна(на 1,42 т/га) с единицы площади звена севооборота (горох -озимая пшеница). Это способствовало увеличению стоимости продукции на 11444,00 руб./га, условного чистого дохода - на 5315,75 руб./га, рентабельности производства зерна - на 14,6 %, по сравнению со звеном с чистым паром.
Однако во втором и третьем опытах погодные условия в августе - сентябре были жестче, чем в первый период исследований. Это способствовало формированию более высоких и стабильных урожаев озимой пшеницы после чистого пара, чем после занятого и сидерального, а также снижению урожайности гороха на 0,7 т/га. В результате только в варианте с чистым паром возделывание озимой пшеницы было экономически выгодным, рентабельность производства зерна по этому предшественнику находилась в пределах 39,1- 62,1 %.
Показатели энергетической и экономической эффективности не всегда совпадают между собой по направлению и степени изменчивости, но энергетическая оценка более объективна, чем экономическая, благодаря отсутствию влияния механизма ценообразования, связанного с постоянно меняющимися курсами валют, стоимостью материальных ресурсов [13].
Оценка энергетической эффективности возделывания озимой пшеницы по разным предшественникам показала, что в первых двух опытах наименьшие совокупные затраты на её возделывание отмечаются по занятому пару 23570,89 и 31199,10 МДж/га соответственно. Однако на окупаемость энергии большое влияние оказало ее содержание в зерне. По величине этого показателя по результатам трех опытов в звеньях севооборота наблюдали существенные различия. В первом опыте размещение пшеницы по гороху способствовало повышению накопления энергии, по сравнению с чистым паром, в 1,42 раза, во втором - небольшое преимущество было за чистым паром (на 776,2 МДж/га). В вариантах сидеральным паром величина этого показателя была ниже, чем в севооборотах с чистым и занятым паром, на 12959, 2 и 6680,0 МДж/га соответственно.
Наименьшая окупаемость энергии, как и следовало ожидать, отмечена 5? в звене севооборота с сидеральным ° паром - энергетический коэффициент сд находился в пределах0,54-1,05. Коэф-^ фициент энергетической эффективен ности возделывания озимой пшеницы | в паровых звеньях первого опыта при размещении культуры по чистому пару ® составил 1,62, по гороху - 1,48, во 5 втором - 1,13 и 0,83 соответственно. $ Низкий коэффициент окупаемости
связан с большими совокупными затратами энергии прежде всего на производство и внесение минеральных и органических удобрений, которые в среднем по трем опытам составляли 31,2-37,8 % (максимальное значение 50,4%) от общих затрат на возделывание озимой пшеницы.
В третьем опыте окупаемость совокупных затрат при возделывании озимой пшеницы по чистому пару составила 1,91, по сидеральному - 1,05.
Таким образом, размещение озимой пшеницы по чистому пару на фоне органо-минеральных систем удобрения способствует более эффективному использованию солнечной энергии на 11,6-29,5 и 10,0-13,1 %, а влаги - на 21,4-42,5 и 10,2-12,3 % соответственно, по сравнению с посевом культуры по занятому и сидеральному парам и органической системе удобрения. КПД ФАР и коэффициент водопотре-бления озимой пшеницы практически не зависят от основной обработки паровых полей.
Литература.
1. Тулайков Н.М. Избранные произведения. М.: Сельхозиздат, 1963. 312 с.
2. Системы земледелия / А.Ф Сафонов, А.М. Гатаулин, И.Г. Платонов и др. / под ред. А.Ф. Сафонова. М.: КолосС, 2006. 447 с.
3. Немцев С.Н. Адаптация земледелия к природным и рыночным условиям. Ульяновск: ОГУП Областная типография «Печатный двор», 2004. 128 с.
4. Ресурсы адаптации агротехнологий в различные по погодным условиям года / А.А. Корчагин, Л.И. Ильин, М.А. Мазиров и др. // Земледелие. 2017. № 1. С. 16-20.
5. Практикум по земледелию / И.П. Васильев, А.М. Туликов, Г.И. Баздырев и др. М.: Колос, 2004. 424 с.
6. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Общая часть. М.: Колос, 1971. Вып. 248 с.
7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Колос, 1968. С. 256-281.
8. Энергетическая эффективность полевых агрофитоценозов в Среднем Поволжье. Учебное пособие / В.Г. Васин, А.А. Толпекин, С.Н. Зудилин и др. Самара: ОАО «ЧИПО», 2005. 124 с.
9. Несмеянов В.И. Методические указания по экономическому обоснованию технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Кинель, СГСХА, 2008. 40 с.
10. Рабочев Г.И., Кутилкин В.Г., Рабочев А.Л. Биоэнергетическая оценка технологических процессов в растениеводстве. Учебное пособие. Самара: СГСХА, 2004. 112 с.
11. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. Методическое руководство. М.:ФГНУ «Ро-синформагротех», 2005. 784 с.
12. Тооминг Х.Г. Солнечная радиация и формирование урожая. Л.: Гидрометеоиз-дат, 1977. 200 с.
13. Теоретические основы эффективного применения современных ресурсосберегающих возделывания зерновых культур / И.Г. Пыхтин, А.В. Гостев, Н.Б. Нитченко и др. // Земледелие. 2016. № 6. С. 16-19,
Influence of Main Elements of Agriculture System on the Efficiency of Utilization of Solar Energy and Moisture by Winter Wheat Crops
V.G. Kutilkin, S.N. Zudilin
Samara State Agricultural Academy , ul. Uchebnaya, 2, pgt. Ust'-Kinel'skii, Samarskaya obl., 446442, Russian Federation
Abstract. The investigations were carried out in 1977-2016 on three experimental fields in Samara region in order to study the influence of main elements of the farming system on the efficiency of utilization of solar energy and moisture by winter wheat crops. Schemes of the tests included the following variants: forecrops (bare, seeded and green manure fallow), fertilizer systems (organic and mineral recommended, organic and mineral intensive, organic), various methods and depths of tillage before fallow. Observations and stocktaking were conducted according to the generally accepted methods. The soil of the plots was ordinary and typical chernozems, medium thick, heavy loamy (the content of humus was from 6.0 to 8.3%, of available forms of phosphorus and potassium -from 90 to 155 mg/kg and from 129 to 190 mg/ kg, respectively; pH(KCl) was from 6.3 to 6.8%). The lowest coefficient of water consumption (762) was noted when the culture was placed after bare fellow. After seeded and green manure fallows, it increased by 21.4-42.5%. The use of organic and mineral fertilizer systems increased the efficiency of moisture utilization and reduced the water consumption coefficient of plants from 958 to 853-869 compared to the organic fertilizer system. Winter wheat plants better used the resources of solar energy resources, when they were placed after bare fallow and with organic and mineral fertilizer systems. After seeded and green manure fallow the coefficient of efficiency of photosynthetically active radiation (PAR) decreased by 11.6-29.5% compared to the bare fallow. Under the influence of organic and mineral fertilizersystems, the efficiency of PAR increased by10.0-13.1% compared to the organic fertilizer system. The methods and depth of tillage did not have a significant effect on the efficiency of utilization of solar energy and moisture.
Keywords: fallow type, fertilizer systems, tillage, efficiency of photosynthetically active radiation, coefficient of water consumption.
Author Details: V.G. Kutilkin, Cand. Sc.(Agr.), assoc. prof. (e-mail: kutilkin_vg 65 @ mail.ru); S.N. Zudilin, D. Sc. (Agr.), prof., head of department.
For citation: Kutilkin V.G., Zudilin S.N. Influence of Main Elements of Agriculture System on the Efficiency of Utilization of Solar Energy and Moisture by Winter Wheat Crops. Zemledelie. 2018. No. 2. Pp. 19-22 (in Russ.).
