914

гербицидов на полях. Это снижает риски переизбытка или недостатка этих веществ, что повышает уровень урожайности и позволяет эффективнее использовать ресурсы.

Во-вторых, исследования также направлены на разработку рекомендаций для сельскохозяйственных предприятий. Цель заключается в предоставлении рекомендаций для широкого использования севооборота с однолетней зерновой смесью, в которую входит, например, вика и яровая пшеница. Эти культуры могут быть высеяны с определенным соотношением бобово-злаковых компонентов в соответствии с нормами посева. Это позволяет достичь оптимальной комбинации растений в севообороте, что благотворно сказывается на урожайности и здоровье почвы.

Исследования в области применения данных дистанционного зондирования Земли в сельском хозяйстве имеют большой потенциал для повышения эффективности процессов возделывания сельскохозяйственных культур. Они помогают сельским хозяйственным предприятиям сократить затраты на удобрения и гербициды, достичь более устойчивого и качественного урожая, а также обеспечить экологическую устойчивость производства путем оптимизации севооборота и использования смесей зерновых и бобовых культур в соответствии с рекомендациями [9].

Методика. Работа выполняется на кафедре агробиотехнологий в ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ и лаборатории прецизионных технологий в земледелии ФГБНУ Пермский НИИСХ–филиала ПФИЦ УрО РАН.

На протяжении трех лет (с 2021 по 2023 год), мы проводили полевые факториальные опыты на агрополигоне института, который находится в 10 километрах к юговостоку от города Перми. Район характеризуется умеренно-прохладным климатом с среднегодовым количеством осадков 650 мм и среднегодовой температурой +1,5 °C.

Исследования проводились на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве в рамках трехфакторного полевого опыта, где мы изучали сравнительные применения традиционных и дифференцированных методов использования агрохимикатов (удобрений и гербицидов) в смешанном посеве зерновой и зернобобовой культур. Использовались сорт вики посевной Мега с нормой высева 2 миллиона всхожих семян на гектар и сорт пшеницы Каменка с нормой высева 6 миллионов всхожих семян на гектар. Выбранные сорта были районированы для Волго-Вятского региона.

Таким образом, мы проводили исследования на агрополигоне института в течение трех лет. Мы изучали различные смешанные посевы зерновой и зернобобовой культур, используя разные сорта, а также применяли различные методы использования агрохимикатов. Эти исследования имеют большое значение для оптимизации сельскохозяйственного производства в регионе и достижения лучших результатов.

Схема полевого трёхфакторного опыта: фактор A – доза применения удобрения: A1 – (N15Р60К60) – традиционная, средняя рекомендованная доза для бобово-злаковых смесей в Среднем Предуралье, N15 – «стартовая» доза при возделывании бобовых культур, A2 – (NPK) – расчётная доза с использованием дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Фактор B – применение гербицида: B1 – без обработки (контроль), B2 – традиционное - сплошное опрыскивание, B3 – расчётное - дифференцированное опрыскивание с учётом экономического порога вредоностности сорняков (ЭПВ). Фактор C

– долевое соотношение вида компонента вики посевной и яровой пшеницы в зерновой смеси при посеве (вика + пшеница), % : C1 –100+0; C2 – 0+100; C3 –85+15; C4 – 70+30; C5–55+45; C6 – 40+60. Размещение делянок – систематическое в два яруса, повторность – четырёхкратная. Общая площадь делянки (A) – 0,21 га, учётная – 0,11 га.

11

Общая площадь делянки (B) – 480 м2, учётная – 360 м2. Общая площадь (C) – 96 м2, учётная – 60 м2.

Зоны продуктивности определялись по данным дистанционного зондирования при раздельном внесении минеральных удобрений перед посевом. На участках различных зон продуктивности были отобраны образцы почвы для определения агрохимических параметров (значения варьировались от 131,19 кг/га до 615,10 кг/га для P2O5 и от 210 кг/га до 684 кг/га для K2O) и методом элементарного баланса определена планируемая урожайность 3т/га. Была составлена карта норм внесения минеральных удобрений. Перед расчетом норм внесения удобрений были проведены анализы образцов удобрений в аттестованной лаборатории Пермского НИИ сельского хозяйства (филиал ПФИЦ УрОРАН). Результаты показали, что содержание действующих веществ составляло мочевина (N-48,9%), аммофос (P2O5 - 49,2%; N-12,4%) и хлористый калий (K2O-54,9%).

При подсчете сорных компонентов определяли количество многолетних и однолетних сорняков и проводили опрыскивание при превышении порога ЭПВ одним из видов сорняков. Для уничтожения сорняков в смешанных посевах вики и пшеницы использовался гербицид Линтаплант, КС (0,5-0,8 л/га), расход рабочего раствора составлял 200 л/га.

Дифференцированное применение гербицидов основывалось на определении экономического порога вредоносности сорняков (ЭПВ).

Обработка почвы проводилась по общепринятым для Пермского края технологиям возделывания яровых зерновых и зернобобовых культур. Зимняя обработка почвы проводилась ротационным полунавесным плугом KUHN Manager C5T/5, а ранневесен- няя-бороной БЗТС-1. В соответствии с планом полевого опыта предпосевное внесение минеральных удобрений осуществлялось разбрасывателем Kuhn AXIS 40.2M. Предпосевную вспашку проводили универсальным культиватором КБМ-8П. Чистые и смешанные семена вики и пшеницы высевались с помощью сеялки Amazone d9 4000 и прикатывались на следующий день катком 3-ККШ-6.

Результаты. Агропродовольственный комплекс играет важную роль в обеспечении населения страны продовольствием. Однако одной из основных проблем, с которыми сталкиваются сельскохозяйственные производители, является низкая урожайность сельскохозяйственной продукции. Одним из факторов, влияющих на это, является полегание растений.

В связи с этим рекомендуется использовать смешанные посевы, включающие вику посевную (яровой тип) в сочетании с яровыми зерновыми культурами. Яровая пшеница является ценной культурой, которая, в отличие от традиционно используемых овса или ярового ячменя, обладает малой облиственностью, жестким и прямостоячим стеблем, что снижает ее склонность к полеганию [5]. Это позволяет стеблям вики посевной цепляться за стебли яровой пшеницы, формируя неполегающие и продуктивные агроценозы в однолетних смешанных зернобобовых посевах [6].

Смешанный посев викой посевной и яровой пшеницей повышает устойчивость растений к полеганию, обеспечивая полное созревание зерна и семян. Корни яровой вики формируют густую сеть, которая помогает удерживать растения в вертикальном положении и предотвращает полегание. Кроме того, использование разных культур в смешанном посеве способствует улучшению почвы, так как разные растения имеют различные потребности в питательных веществах. Смешанные посевы также способст-

12

вуют взаимодействию культур, увеличению урожайности и защите растений от вредителей и болезней. Кроме того, они способствуют биологическому разнообразию и экологическому балансу окружающей среды.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод о целесообразности возделывания вики посевной в смеси с яровой пшеницей в однолетних зернобобовых смешанных посевах. Однако такие посевы требуют дальнейших исследований и практических испытаний для определения оптимальных комбинаций культур и методов выращивания, чтобы достичь максимальной эффективности.

Входе исследований погодные условия вегетационных периодов варьировались.

В2021 году температура воздуха превышала норму, а количество осадков было недостаточным. В 2022 году вегетационный период оказался более благоприятным с достаточным количеством осадков. Однако в 2023 году погодные условия были аномально жаркими и засушливыми. Несмотря на различия в погодных условиях, важный период развития растений (фазы кущения яровой пшеницы и ветвления вики посевной) обеспечивался достаточным уровнем влажности для нормального роста и развития растений в 2021 и 2022 годах. Однако в 2023 году влажность почвы оказалась недостаточной для развития сельскохозяйственных культур.

Использование дифференцированного внесения гербицида с использованием данных дистанционного зондирования земли позволило сократить затраты на 30% за счет оптимизации расхода гербицида, топлива и смазочных материалов, а также оптимизации оплаты труда. Это связано с уменьшением площади обработки при дифференцированном применении гербицида.

Выводы, сделанные на основе исследования, подтверждают целесообразность использования смешанных посевов викой посевной и яровой пшеницей с целью повышения устойчивости к полеганию, улучшения почвы и достижения максимальной эффективности. При дальнейшем исследовании и применении этих методов можно ожидать улучшения в сельскохозяйственном производстве и повышения уровня урожайности.

Втаблице представлена урожайность варианта без обработки посева гербицидами (контроль), урожай зерна варьирует в интервале 1,78-2,22 т/га.

Также важно обратить внимание на влияние гербицидов в сельском хозяйстве. Сорная растительность представляет серьезную угрозу для урожая, так как сорняки конкурируют с посевами за влагу, питательные вещества и солнечный свет. Агротехнические методы, такие как прополка и механическая обработка, нередко неспособны справиться с увеличивающимся числом сорняков за вегетационный период. Ранжированное применение гербицидов является неотъемлемой частью интегрированного подхода к борьбе с сорной растительностью на основе экономического порога вредоносности, так как позволяет управлять сорным компонентом в посеве, уменьшая их количество и, способствуя росту и развитию культурных растений.

Тем не менее, необходимо подчеркнуть, что применение удобрений и гербицидов должно осуществляться с учётом принципов устойчивого сельскохозяйственного развития. Это означает, что их использование должно быть обоснованным и основываться на анализе почвы и погодных условий, а также следовать рекомендациям профессионалов в области агрономии и охраны окружающей среды.

13

Таблица

Урожайность зерна в смешанных посевах вики посевной

ияровой пшеницы при разном соотношении компонентов смеси

сприменения элементов точного земледелия

по данным дистанционного зондирования, т/га

Наибольшая средняя урожайность в полевом опыте – 1,88 т/га отмечена в соотношении 40% вики и 60% пшеницы без обработки гербицидом и дифференцированным внесением минеральных удобрений. Наибольшая средняя урожайность была зафиксирована в контрольной группе по факторам В, где уровень гербицидов не использовался. Средняя урожайность на этом варианте составила 1,82 т/ га при средней норме минеральных удобрений. При дифференцированном внесении гербицидов урожайность снижалась на 0,06-1,49кг/га по сравнению с применением сплошного опрыскивания (на 0,16-1,49кг/га) против варианта при опрыскивании.

14

Вполевых опытах, проведенных в период с 2021 по 2023 год, было установлено, что наиболее высокие показатели урожайности были получены при посеве пшеницы с минимальной дозировкой удобрений и гербицида (2,25 т/ га). С одной стороны, минимальный урожай был получен при посеве вики без применения удобрений и гербицидов(0,76 т/га), а также с применением гербицида (1,77 т/га).

Основной причиной низкой урожайности при чистом посеве вики является полегание бобовой культуры. Именно поэтому рекомендуется использовать смешанные посевы, которые позволяют получать и зерно, и семена. В результате исследования было определено, что возделывание вики посевной вместе с яровой пшеницей является безусловно целесообразным решением. Урожайность вико-пшеничной смеси при использовании средне-рекомендуемой дозы удобрений варьировала от 1,39 до 1,87 т/га, в среднем составляла 1,74 т/га. При дифференцированном применении удобрений урожайность колебалась от 1,14 до 1,88 т/га, в среднем составляла 1,55 т/га. Обнаружена зависимость между увеличением доли злакового компонента в смеси и повышением урожайности (прибавка от 0,14 до 0,5 т/га). При дифференцированном уходе за посевами отмечается снижение урожайности, однако сокращаются и затраты на удобрения и гербициды.

Внастоящее время отказ от внесения удобрений и гербицидов в сельское хозяйство представляется невозможным. Удобрения играют важную роль в растениеводстве, компенсируя потерю питательных веществ, которая происходит каждый год на полях в результате выращивания сельскохозяйственных культур. Без использования удобрений почва может истощиться, что негативно сказывается на урожайности и качестве продукции.

Гербициды также играют важную роль в сельском хозяйстве, так как сорные растения представляют серьезную угрозу для урожая. Они конкурируют с посевами за ресурсы и могут снизить урожайность. Дифференцированное использование гербицидов является частью комплексных мер по борьбе со сорной растительностью и позволяет эффективно управлять количеством сорняков, обеспечивая рост и развитие культурных растений. Однако использование удобрений и гербицидов должно быть оговорено с учетом принципов устойчивого сельского хозяйства, что означает необходимость анализа почвы, погодных условий и следование рекомендациям экспертов в области агрономии и охраны окружающей среды.

Наибольшая средняя урожайность в полевом опыте (1,88 т/га) была достигнута при использовании смеси вико-пшеницы в соотношении 40+60% и дифференцированном применении удобрений, без обработки гербицидом. Контрольный вариант с применением средней дозы удобрений также демонстрировал высокую среднюю урожайность (1,81 т/га). Дифференцированное применение гербицида несколько снижало урожайность (на 0,35-0,39 т/га) по сравнению со сплошной обработкой (на 0,06-0,49 т/га).

Важно отметить, что применение удобрений и гербицидов должно быть осуществлено в соответствии с принципами устойчивого развития сельского хозяйства, с учетом анализа почвы, погодных условий и экспертных рекомендаций. Это поможет поддерживать питательный баланс почвы и эффективное управление сорной растительностью, с одной стороны, и минимизировать негативное воздействие на окружающую среду, с другой стороны.

Выводы. В результате трехлетних полевых исследований (2021-2023) было выявлено, что дифференцированное внесение гербицида с использованием дистанционно-

15

го зондирования земли позволяет снизить затраты на приобретение гербицидов на 30% в чистом и смешанном посеве викой посевной и яровой пшеницей.

Оптимальным долевым соотношением компонентов в однолетней зерновой смеси вико-пшеничной смеси является 55+45%. При этом сформированная урожайность зерна составляла 1,87 т/га при сплошном применении средней дозы удобрений и 1,69 т/га при дифференцированном внесении удобрений с применением дистанционного зондирования земли и учетом экономического порога вредоносности сорняков. Это позволило сократить расход гербицида и удобрения.

Несмотря на это, в настоящее время невозможно отказаться от использования удобрений и гербицидов в сельском хозяйстве. Они являются важными инструментами для поддержания плодородия почвы и контроля сорной растительности. Однако их применение должно быть осуществлено с учетом принципов устойчивого развития, чтобы минимизировать негативное воздействие на окружающую среду. Использование цифровых агрономических платформ, таких как дистанционное зондирование земли, позволяет эффективно управлять применением удобрений и гербицидов, что способствует сокращению расходов и поддержанию продовольственной независимости регионального агропродовольственного комплекса.

Таким образом, исследования подтверждают значимость применения удобрений и гербицидов в сельском хозяйстве, однако их использование должно быть обоснованным и основываться на принципах устойчивого развития. Учет элементов цифровых агрономических платформ способствует оптимизации использования этих инструментов и обеспечивает баланс между продуктивностью сельскохозяйственных культур и охраной окружающей среды.

Список литературы

1.Доспехов, Б.А. Методика полевого. – Изд-е 4-е, перераб. и доп. / Б.А. Доспехов. ‒ М.: Колос, 2011. – 416 с.

2.Зубарев, Ю.Н. Системы точного земледелия: учеб. пособие / Ю.Н. Зубарев. ‒ Пермь, 2012. ‒ 121 с.

3.Агроэкологические основы адаптивных севооборотов (классика, инновации, экономика): учебное пособие/ Ю.Н. Зубарев [и др.]; под общ. ред. Ю.Н. Зубарева, Д.С.Фомина, Н.Ю. Зубарева; М-во с.-х РФ, ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ.- Пермь: Изд-во ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ. ‒ ИПЦ «ПрокростЪ», 2022. – 256 с.

4.Михайлова, Л.А. Особенности питания и удобрения основных сельскохозяйственных культур на почвах Предуралья / Л.А Михайлова, Т.А. Кротких. ‒ Пермь: Изд-во ФГОУ ВПО Пермская ГСХА, 2012. – 223 с.

5.Пасынкова, Е.Н. Азотное питание, урожайность и качество зерна яровой пшеницы в одновидовом и смешанном с викой посевах / Е.Н. Пасынкова // Агрохимия. ‒ 2009. ‒ № 2. ‒

С. 18.

6.Пасынкова, Е.Н. Особенности накопления белка и пластических веществ в зерне яровой пшеницы, возделываемой в смешанных посевах с викой/ Е.Н. Пасынкова // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2009. – № 4. – С. 48-52.

7.Фомин, Д.С. Влияние вида пара и фона питания на засоренность посевов и продуктивность севооборотов / Д.С. Фомин, В.Р. Ямалтдинова, И.С. Тетерлев // Пермский аграрный вестник. ‒ 2016. ‒ № 4 (16). ‒ С. 55-60.

8.Применение данных дистанционного зондирования для информационного обеспечения системы точного земледелия/ В.Л. Быков, Л.В. Быков, Новородская [и др.] // Вестник ОмГАУ. ‒ 2016. ‒ №1. ‒ С. 146-154.

16

Методика. Агротехника культур в полевом двухфакторном опыте общепринятая для центральной зоны Пермского края, за исключением приёмов, поставленных на изучение. Повторность в опыте шестикратная.

Вкачестве объекта исследований используется сорт мягкой озимой пшеницы Скипетр, характеризующейся полупрямостоящей формой куста, средней длиной 8196 см и окрашенной зерновкой. Колос формируется цилиндрической формы, белый, рыхлый, короткий, с сильным восковым налетом. Масса 1000 зёрен составляет 3849 граммов. Сорт среднеспелый, нетребовательный к условиям среды. Вегетационный период составляет 284 -338 дней.

Предшественник в севообороте - чистый пар. Обработка почвы включала обработку чистого пара, предпосевную культивацию с боронованием в два следа на глубину 8-10 см 25 августа 2022 года. Посев провели в течение суток после предпосевной культивации на глубину 4-5 см рядовым способом сеялкой AmazonD9-4000.

Семена перед посевом были обработаны препаратом – Грандсил (КС), с помощью протравителя семян ПС-20, в средне-рекомендуемых дозах для озимой пшеницы, 0,4-0,5 л, с расходом рабочей жидкости 10 л/т. Уход за посевами состоял из однократной обработки посевов смесью гербицида, МД (0,3 л/га) весной в фазе кущения в составе рабочего раствора 200 л/га.

Уборку урожая проводили однофазным способом - комбайном Сампо SR 2010 в фазе полной спелости зерна.

Результаты. Перед закладкой полевого опыта провели анализ почвы, которая характеризуется, как дерново-подзолистая, тяжелосуглинистая. Обладает среднекислой реакцией среды (pHKCl 4,8), низким содержанием гумуса (2,9 %), высоким содержанием обменного калия (376 мг/кг) и водорастворимого фосфора (155 мг/кг), по степени гидролитической кислотности − среднекислые (4,5 мг. -экв./100 г почвы), нуждаемость в известковании средняя и высокая степень насыщенности основаниями (88 %), что свидетельствует о высокоокультуренной почве.

ВПермском крае 2023 год, с точки зрения погоды, является весьма нетипичным. Характеризуется ранним наступлением снеготаяния, ранним началом весны, весьма контрастной погодой в апреле, аномально жарким и сухим июнем.

Так, уже 25 марта в Пермском крае началось активное снеготаяние, один из самых ранних в истории наблюдений. Только за период 25-26 марта, высота снежного покрова уменьшилась сразу на 10 сантиметров.

Средняя температура в апреле в Пермском крае составила +2,4° согласно базовым нормам. При этом по новым нормам (1991–2020 годы) средняя температура увеличилась до +3,2°, таким образом можно отметить, что в течение апреля наблюдали аномальное отклонение температуры воздуха от +1,5° до +2,5°С. В первой декаде дневная температура повысилась до +15…+17°, а ночная - имела плюсовые значения, что позволило растениям озимой пшеницы возобновить вегетацию. Правда, во второй декаде апреля ночная температура вернулась к отрицательным, или около нулевым значениям, а её дневной уровень находился в районе +3…+8°С, что отрицательно повлияло на рост и развитие растений. Однако в конце месяца вновь пришла относительно тёплая погода [6].

Вфазе кущения наблюдали недостаточно обеспеченное увлажнение, что оказало негативное воздействие на формирование генеративных органов растений и потенциала

изакладки будущего урожая культуры. В остальные периоды наблюдали также засуш-

18

Перезимовка озимых культур - это способность растений благоприятно пережить зимний период. Озимые культуры высевают в конце лета, почти осенью и они проходят период покоя и яровизации в холодных условиях, перед весенним возобновлением роста. Успешная перезимовка зависит от многих факторов, включая устойчивость растений к низким температурам, уровню влажности почвы, снежному покрову и погодным условиям, особенно колебаниям температуры - от заморозков к оттепели.

Выживаемость озимых культур - это способность растений выжить после зимнего периода и продолжить свой рост и развитие весной. Это связано с перезимовкой, но также может зависеть от других факторов, таких как наличия вредителей и болезней, агротехнических мероприятий по уходу за растениями и степень конкуренции с сорняками, пластичности и адаптации сорта озимой пшеницы к данному региону.

Исходя из данных полевых показателей, наблюдается тенденция повышения процента полевой всхожести, при увеличении нормы высева семян. Таким образом, средний показатели полевой всхожести составил 72% при норме высева в 4 млн. всхожих семян/га, 79% -при норме высева 5 млн, 83% - при норме 6 млн. и 86% - при норме высева 7 млн. всхожих семян на гектар. Средняя же полевая всхожесть по факториальному опыту составила - 80%, что характеризуется недостаточным увлажнением в период от посева до всходов.

В свою очередь, наибольший процент выживаемости растений наблюдался на вариантах с наименьшей нормой высева и, в среднем, составил 70%. При норме высева семян 5 млн. выживаемость растений составила 66%. При норме высева 6 млн. всхожих

20