особенно по широколистным масличным и бобовым в плодосмене необходимо. Однако иммунитет культур в плодосмене будет существенно выше, чем при монокультуре. С течением двух-трех ротаций потребность в гербицидах постепенно будет снижаться.

2.3. Агротехнологическое и экологическое последействие плодосмены возделываемых культур

В представленной таблице 2.3 следует иметь в виду, что у всех злаковых культур мочковатая корневая система, а у широколистных – стержневая корневая система. Снижение плотности почвы достигается ежегодным чередованием злаковых культур с мочковатой корневой системой и широколистных со стержневой корневой системой. Следует иметь в виду, что с чередованием в севообороте различных типов культур (т.е. в плодосмене) на почве будет оставаться гораздо больше растительных остатков, чем при монокультуре. Со временем это приведет к накоплению органики, лучшему структурированию почвы, снижению ее твердости.

Планирование в севообороте холодостойких и теплолюбивых культур обусловит необходимость ранних и поздних сроков сева. Весенне-полевые работы будут растянуты с конца апреля по начало июня. Растягивание сроков посева дает возможность выполнения ве- сенне-полевых работ меньшим количеством техники. Соответственно будут растянуты и сроки уборки. Это дает возможность уменьшить потребность в уборочной технике. Затраты на приобретение техники сократятся.

Практикой и научными исследованиями было отмечено, что широколистные культуры обычно повышают урожай следующих за ними злаковых культур. Например, урожайность пшеницы после льна или кукурузы почти всегда выше на 12–20%, чем при монокультуре пшенице. Отклик культуры при таком чередовании называют «эффектом севооборота». Эффект севооборота объясняется развитием почвенной биоты и улучшением в связи с этим доступности питательных веществ, меньшей плотностью, твердостью и большей влажностью почвы, меньшей зависимостью от болезней и вреди-

44

телей. Эффект севооборота проявляется также и тогда, когда злаки предшествуют широколистным культурам. Чередование в севообороте злаков одного типа (например, пшеницы и ячменя) не столь благоприятно, как чередование разных типов культур. Некоторые чередования злаковых культур вызывают снижение урожайности. Например, посев пшеницы или кукурузы после сорго вызывает снижение урожайности до 25–30%. Еще более неблагоприятно чередование в севообороте только широколистных культур (например, льна или рапса). Это обусловлено тем, что болезни масличных растений быстро распространяются при слишком частом их возделывании. По этой причине посев широколистных культур одного вида рекомендуется в севообороте не ранее, чем через три культуры, а посев злаков одного вида не ранее, чем через две культуры [24].

Рис. 2.3. Влияние временного интервала между культурами на их урожайность

45

Как видно из рисунка 2.3, временной интервал влияет на широколистные культуры сильнее, чем на злаки. В плодосмене должны чередоваться злаковые и широколистные, холодостойкие и теплолюбивые, яровые и озимые культуры. Таким образом, плодосмен – это экологический севооборот. При таком чередовании увеличение интервала между посевами одинаковых культур сокращает популяции сорных трав, способствует снижению патогенных популяций в почве и заболеваемости культур.

Причем важно не поддерживать постоянство чередований типов и интервалов между одинаковыми культурами для исключения приспособления сорняков, вредителей и возбудителей болезней к условиям возделывания. В одном цикле севооборота рекомендуется две широколистные культуры (из них одна бобовая и одна масличная) и два злака. При этом наилучшим вариантом считается, когда холодостойкий злак заменяет теплолюбивая широколистная культура(инаоборот),атеплолюбивыйзлакхолодостойкаяшироколистная культура (и наоборот).

Плодосмену присущи следующие недостатки:

–почвенная миклофлора (биота) функционирует только в живых корнях в период вегетации растений. Сразу после скашивания сельскохозяйственных культур она погибает. Таким образом, в осен- не-зимний период при отсутствии живых корней жизнь в почве замирает. Биота начинает свою деятельность после посева новых культур на следующий год. При этом на активизацию работы биоты в весенний период тратится значительное время, в этот период растения развиваются очень медленно;

–после схода снега в апреле до посева проходит около месяца,

вэтот период из-за иссушения верхнего слоя почвы суховеями и солнечной инсоляции теряется в среднем 30% (45–60 мм) накопленной почвенной влаги;

–почва может нагреваться в летний период на открытых участках до температуры свыше 60°. Верхний слой иссушается, жизнедеятельность биоты в верхнем слое почвы в жаркие дни приостанавливается. Часть бактерий погибает;

–в период вегетации, например, пшеницы в условиях степи на каждую тонну расходуется 130–160 мм влаги (причем 98% – это испарение с поверхности почвы и испарение растениями, и только 1,5–2% влаги растения тратят на набор массы);

46

– после скашивания сельскохозяйственных культур происходит гибель биоты от голода и очень быстрое иссушение почвы.

Имеющиеся в литературе данные свидетельствуют о том, что потенциальная способность испарения влаги почвой (в условиях орошения или при высоком уровне грунтовых вод) в условиях степи составляет 600–800 мм/год, в лесостепи 400–500 мм/год. В степных районах Урала, Сибири и Северном Казахстане выпадает 220–420ммосадков.Учитывая,чтоосновнуюдолюгодовыхосадков мы теряем за счет испарения с поверхности почвы весной, а также в период вегетации растений и осенью, необходимо исключить эти непроизводительные расходы влаги испарением за счет посева покровных культур. При наличии биоты растения «пьют» и испаряют влагу меньше, чем «мертвая» почва. Поэтому в бинарных посевах, например, зерновых культур почву должны закрывать от солнечной инсоляции и испарения влаги широколистные культуры. Исследования показывают, что при наличии покровных культур даже в самые жаркие дни почва нагревается не выше 25°.

Следует иметь в виду, что у каждой культуры своя биота. И чем больше культур высевается на поле, тем больше живых корней в почве, тем разнообразнее биота почвы. Поэтому применение в плодосмене покровных культур – это более высокий уровень севооборота по сравнению с плодосменом. Когда культур высевается две, причем первая основная, а вторая кормит основную культуру с помощью биоты, посев бинарный. Когда кормящих культур более двух (на практике их высевают одновременно от двух до трех-четырех), этопосевсмеси(коктейля)покровных культур.Покровныекультуры лучше всего высевать сразу после уборки культуры текущего года, пока жива биота, которую кормила скашиваемая культура. Состав коктейля покровных культур подбирается, исходя из потребности конкретного поля или последующей культуры. Например, если в почве наблюдался большой вынос органического вещества, необходимо высевать на поле злаки, причем злаки группы С4 (теплолюбивые) дают почве особенно много углерода. Если требуется накопление азота в почве, необходимо высевать бобовые культуры, они кормят углеродом азотфиксирующие бактерии, а бактерии кормят бобовые азотом. Требуется развитие микоризы в почве – необходимо высевать горох и другие бобовые, лен, подсолнечник, кукурузу и другие

47

теплолюбивые злаки. Холодостойкие злаки тоже положительно влияют на развитие микоризы. Гречиха, горчица, редька, рапс, рыжик не «дружат» с микоризой. Требуется подавление сорняков на поле – необходимо высевать рожь, люпин, вику, горчицу, донник, овес. Горчица, гречиха, рапс, масличная редька, редис получают от биоты путем перевода из труднодоступных форм в легкодоступные фосфор, калий. Для последующей культуры эти элементы накапливаются в верхних слоях почвы уже в легкодоступном виде. Разуплотняют почву все культуры со стержневой корневой системой, особенно горчица, масличная редька, донник, подсолнечник.

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что посев покровных культур приводит к развитию более сильной биоты, чем при развитии монокультуры с внесением минеральных удобрений. При этом у растений появляется возможность получать воду, элементы питания в большем объеме и доступном виде.

При посеве основных яровых культур в плодосмене весной высев покровных культур целесообразно проводить осенью, при этом лучше высевать озимые, с разрывом в два часа после уборки культуры текущего года. Такое время необходимо для того, чтобы не погибла биота текущего года. Зимой и весной она поддержит посеянные покровные культуры и предохранит их от вымерзания. Покровные культуры предохранят весной и в летний период почву от иссушения. Весной в покровные культуры подсевается основная в плодосмене культура. При высеве основных в плодосмене озимых культур осенью весной необходимо подсеять соответствующие им покровные культуры. При этом, как уже указывалось, наилучшим вариантом считается, когда холодостойкий злак сочетается с теплолюбивой широколистной культурой (и наоборот), а теплолюбивый злак сочетается с холодостойкой широколистной культурой (и наоборот). При высеве коктейлей в количестве восьми и более покровных культур аллелопатия не наблюдается. За счет своевременного посева покровных или основных культур сразу после уборки урожая культур текущего года обеспечивается круглогодичная жизнедеятельность биоты, а следовательно, повышение плодородия почвы, рост урожайности, улучшение морфологических, агрофизических и физико-механических свойств почвы и существенное сокращение применения при возделывании культурных растений химических средств.

48

Плодосмен с применением покровных культур практически не имеет недостатков. В соответствии с возможностями выбранной покровной культуры (или набора культур), а также состоянием конкретного поля мы получим тот или иной эффект. Эффектом может быть подкормка растений азотом, фосфором, калием; подавление роста сорняков; очищение почвы от патогенов; разуплотнение почвы; покрытие всей площади почвы растениями для исключения ее иссушения в весенний период, в вегетацию, в осенний период; увеличение органического вещества в почве. По мере накопления органики в почве отдача поля будет постепенно увеличиваться. Основным эффектом плодосмена с применением покровных культур является двух-трех-кратное увеличение выхода продукции с каждого гектара, а также существенное сокращение применения химических средств. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что при применении покровных культур в плодосмене в течение одного-двух севооборотов применение гербицидов существенно снижается. Постепенно, с усилением иммунитета культурных растений будет снижаться применение фунгицидов и инсектицидов. В этом убеждает опыт работы передовых фермеров в Северной Америке.

На основе вышеизложенного следует отметить:

1.Установлено, что применение зернопаровой монокультуры на основе механической и химической обработок в условиях засушливого земледелия не способствует росту плодородия почвы, имеет несовершенную (и экологически небезопасную) систему защиты растений от сорняков, вредителей и болезней, приводит к ухудшению морфологических, агрофизических и физико-механических свойств почвы (прежде всего влажности, плотности, твердости) и не обеспечивает стабильных урожаев по годам.

2.Применяемые в течение долгого времени севообороты, системы обработки почвы и защиты растений не учитывали того, что сбалансированное развитие растений возможно только при непосредственном участии и развитии живой почвенной биоты, и в большинстве случаев были направлены на ее уничтожение.

3.Проведенные исследования свидетельствуют о том, что стабильное развитие культурных растений, их защита от сорняков, вредителей и болезней обеспечиваетсяза счет чередования в севообороте разных типов культур, оставления растительных остатков на поле,

49

отказа от механической обработки почвы. Указанные мероприятия направлены на развитие и поддержание почвенной биоты, обеспечивающей в свою очередь сбалансированное развитие культурных растений.

4. Установлено, что усилить воздействие чередования разных типов культур с экологической защитой растений на развитие почвенной биоты можно за счет применения в плодосмене покровных культур. Применение в плодосмене покровных культур обеспечивает повышение плодородия почвы, рост урожайности, улучшение морфологических, агрофизических и физико-механических свойств почвы и существенное сокращение применения при возделывании культурных растений химических средств.

2.4.Реализация ресурсосберегающих технологий

вусловиях Южного Урала

Ограниченное обеспечение техническими и трудовыми ресурсами сельскохозяйственного производства обусловливает поиск вариантов выполнения технологических процессов с меньшими затратами труда и энергии для получения стабильно высоких урожаев возделываемых культур. Необходимо отметить, что ресурсосбережение зачастую приводит к нарушению технологий и снижению продуктивности полей. Природно-производственные условия растениеводства Южного Урала относятся к зоне рискованного земледелия с ограниченным выпадением осадков, коротким безморозным периодом и существенным различием по климатическим зонам. Для производства сельскохозяйственной продукции Южный Урал разделяется на три основных зоны: северную лесостепную, южную лесостепь и степную засушливую зону. Они различаются по увлажнению, температуре, плодородию почв [25]. В северной части области сравнительно высокое увлажнение позволяет получать стабильные урожаи возделываемых культур, но ограниченные размеры полей затрудняют реализацию потенциала высокопроизводительных технических средств. В переходной зоне лесостепи в степь большие размеры полей позволяют использовать эффективно современные высокопроизводительные агрегаты и при реализации влагосбере-

50

гающих технологий получать стабильные урожаи возделываемых культур. В сухой степи – южной части области возделывается высококачественная пшеница твердых и сильных сортов, их урожайность существенно зависит от уровня увлажнения, влагосберегающих технологий и своевременности выполнения основных полевых работ. В условиях ограниченных трудовых ресурсов обеспечить своевременное выполнение посевных и уборочных работ позволяют, прежде всего, высокопроизводительные агрегаты. В первой и второй климатической зоне возможно сократить потребность техники за счет возделывания озимых и масленичных культур, на севере рапса, в средней зоне области подсолнечника. Вполне естественно что, различие производственных условий, возделываемых культур и технологий определяют требования и к комплексам машин.

Особенности технологии определяют параметры энергетических средств и тип рабочих органов агрегатируемых с ними машин. Следует отметить, что постоянное наращивание параметров тракторов и комбайнов, усложнение конструкции посевных комплексов

идругих технических средств существенно увеличивают затраты на техническое оснащение производства и снижают конкурентоспособность предприятий. К тому же практически односменная работа машин не позволяет в полной мере реализовать их потенциал.

Цель ресурсосберегающих технологий состоит в обеспечении постоянства урожаев возделываемых культур на принципах поддержания и повышения плодородия почвы при рациональном потреблении ресурсов для проведения всего комплекса полевых работ. При переходе на ресурсосберегающие системы обработки почвы максимальная потребность в тракторах нужна в период весенних полевых работ. При этом потребность в механизаторах будет определяться объемами комплекса работ на посеве возделываемых культур

идолжна быть согласована с осенним уборочным периодом. Такое согласование особенно важно для фермерских хозяйств с ограниченным наличием исполнителей. Например, возможность посева одним современным посевным комплексом с трактором класса 6–8 на площади 2–2,5 тыс. га обуславливает проблему уборки, где рациональная нагрузка на комбайн находится в степной зоне на уровне 600 га,

ив лесостепи – 450 га, что создает сложности для своевременного выполнения уборочных работ [26].

51

Условия рискованного земледелия характерны для всех трех природно-климатических зон. Количество выпадающих осадков уменьшается с 600 мм в год в северной части региона до 300 мм

вюжной степной зоне. К тому же большая часть осадков выпадает

восенний и зимний периоды, т.е. за пределами периода вегетации растений. Жесткие условия производства c коротким безморозным периодом ограничивают возможности маневрирования трудовыми и техническими ресурсами, что увеличивает их потребность и неравномерность занятости в течение года.

Задача заключается в поиске технических, технологических и организационных решений по увеличению рабочих периодов занятости техники и людей в течение сезона полевых работ. Вариантом решения проблемы может быть формирование структуры севооборотов с разновременными сроками посевных и уборочных работ с перенесением операций основной обработки почвы в паровое поле. В современных условиях ограниченного обеспечения техникой одной из важнейших задач является организация двухсменной работы машин в пиковые периоды их потребности за счет временного привлечения исполнителей из других сфер деятельности или за счет остановки машин, не востребованных в данный период. Возможен вариант использования молодых механизаторов в качестве помощников основных исполнителей с целью более качественной подготовки трактористов-машинистов и увеличения дневной длительности работы агрегатов.

Увеличить занятость техники и людей возможно и на основе применения универсальных технических средств, т.е. машин, способных выполнять разнородные технологические операции в несовпадающие периоды времени [27]. Расширение диапазона использования технических средств увеличивает их загрузку и окупаемость вложенных средств, а также занятость механизаторов в течениесезона полевых работ. Особенно важно применение универсальных технических средств для фермерских хозяйств ограниченных размеров. При этом необходимо учитывать, что универсальные комплексы не всегда в полной мере соответствуют уровню технологических требований и оказываются более металлоемкими на отдельных работах по сравнению с узкоспециальными машинами. Применение универсальных комплексов машин обусловливает более быструю адап-

52

тацию механизаторов при переходе с одного вида работ на другой относительно перемещения с одного энергосредства на другой при последовательном выполнении разнородных технологических операций [8].

Важным резервом выравнивания потребности в трудовых и технических ресурсах в различные периоды сезона полевых работ является снижение энергоемкости технологических операций для наиболее напряженных периодов на основе совершенствования параметров рабочих органов. Наилучший результат достигается при совмещении технологических операций. Примером могут служить современные посевные комплексы, выполняющие порядка пяти операций в одном технологическом процессе.

Повышение универсальности машин позволяет выполнять больший объем работ в течение года и обеспечить быструю окупаемость вложенных средств на их приобретение. Этим в значительной мере объясняется все более широкое применение колесных тракторов как на полевых, так и на транспортных работах. Однако это приводит к переуплотнению почвы, в т.ч. и с установкой сдвоенных колес на тракторах высоких тяговых классов. Для тракторов класса 2–4 задача может быть решена за счет использования шин низкого давления увеличенных размеров [9]. Следует также отметить, что применение тракторов класса 3–4 обеспечивает лучшую согласованность потребности в механизаторах в весенний и осенний периоды, что достигается при рациональном сочетании с более мощными машинами, в том числе и гусеничными [28].

Все возрастающая цена средств защиты растений и удобрений обусловливает необходимость использования механических и биологических способов борьбы с сорной растительностью и негативной флорой. Рациональный подбор культур позволяет увеличить рабочий период машинных комплексов и уменьшить потребность в технике и механизаторах.

Основным лимитирующим фактором в условиях региона является влага. Ее накоплению, сохранению и рациональному использованию должно быть уделено самое пристальное внимание. Комплекс необходимых мероприятий должен сочетаться с эрозионной опасностью, энергоемкостью процессов, режимами загрузки техники и механизаторов и рядом других факторов.

53

В условиях региона с ограниченным влагообеспечением, по мнению ученых и производственников, особое значение имеет сохранение имеющейся влаги в почве к окончанию уборочного процесса и накопление в пахотном горизонте осенних осадков. Это достигается поверхностной обработкой поля вслед за уборкой урожая. Для сохранения снега на полях важно оставить стерню на поле, которая не должна быть излишне густой, т.к. обусловливает повышенную рыхлость снега и меньшее фактическое наличие влаги при таянии. На вспаханном поле в степной зоне следует иметь кулисы или посевы сидеральных культур, что должно быть предусмотрено и технологией обработки парового поля. После схода снега и подсыхания поля обязательное закрытие влаги соответствующими агрофону орудиями.

Важной задачей является сохранение растений в период июньской засухи, продолжительность которой в последние годы увеличивается. Для этого необходимо заглубить корневую систему в нижние слои пахотного горизонта, что обеспечивается анкерными рабочими органами посевных машин. Это особенно важно для гороха, гречихи, рапса и других мелкосемянных культур. Достигается это тем, что посев производят широкозахватной стерневой сеялкой

санкернымисошникамидляодновременногопосеваивнесенияудобрений и регулируемой глубиной хода. Глубину посева устанавливают в соответствии с уровнем залегания влажной почвы (8–12 см), определенным перед посевом, в почвенный горизонт с оптимальной для роста и развития растений влажностью; с помощью установленного на заданную глубину сошника и подрезающего дискового ножа, расположенного перед сошником, образуют борозду, на дно которой укладывают семена и удобрения, которые с помощью катка

сV-образным профилем с максимальной шириной, равной ширине верхней части борозды, засыпают слоем влажной почвы, снятой со стенок борозды, сверху которого формируется слой сухой почвы, самопроизвольно осыпавшейся с верхней части борозды. За счет конструкции катка борозда засыпается частично в соответствии с агротехническими требованиями к глубине заделки семян различных видов сельскохозяйственных культур, оставаясь на поверхности поля защитным гребнем. В результате этого посев семян во влажный слой почвы и прикатывание позволит обеспечить контакт семян с почвой,

54

быстрое набухание семян, дружные и равномерные всходы, образование вторичных корней; наличие сухого слоя почвы над влажным слоем задерживает испарение почвенной влаги над семенем; наличие защитного гребня предохранит всходы от повреждения ветром

ивозможными весенними заморозками, обеспечивает поступление дождевой влаги к растениям [29]. Бороздка, образованная анкерными сошниками, выполняет роль аккумулятора конденсации влаги из воздуха, т.к. ее температура гораздо ниже окружающего воздуха. Выпадающие осадки также концентрируются в зоне расположения корней растений. Учитывая, что при хорошей влагообеспеченности, прежде всего на паровом поле, разбросной посев обеспечивает большую урожайность, посевные комплексы должны иметь сменные рабочие органы. Последнее очень важно для фермерских хозяйств с ограниченной номенклатурой посевных комплексов.

Впоследние годы находит широкое применение поверхностная обработка поля дисковыми боронами. С одной стороны, их применение с достаточно высокой производительностью оперативно позволяетпроводитьпослеуборочноерыхлениепочвыипредотвратить интенсивное испарение остатков влаги, а также создать условия для аккумулирования осенних осадков. При этом решается задача равномерной заделки растительных остатков, что позволяет запустить процесс их переработки в усвояемую форму, при этом снижается опасность развития негативной флоры. Реализация агротехнических приемов без применения глубокого рыхления с формированием на поверхности поля мульчирующего слоя из измельченной соломы

идругих растительных остатков позволяет наиболее рационально использовать влагу и уменьшить ее испаряемость. Базируется эта технология на основе релаксации почвы после замерзания и применения гербицидов и пестицидов для защиты культурных растений. Врезультатестабилизируетсяурожайность,сохраняетсяплодородие почвы, уменьшаются энергозатраты, но возрастают издержки на химические средства защиты и удобрения.

Внастоящее время внедряется современная модель обработки почвы «No-Till» технология, при которой грунт не обрабатывается традиционным, механическим и привычным для нас способом при помощи вспашки, а укрывается мульчей. На практике доказано, что применение «No-Till» технологии позволяет существенно снизить

55

затраты на сельскохозяйственные работы, за счет снижения трудозатрат и экономии материальных ресурсов.

Однако нулевая технология не всегда выигрывает с позиций экономической эффективности, она требует высокой квалификации исполнителей, строгого соблюдения технологии, которая должна учитывать климатические и погодные условия, особенности почвы, наличие вредителей, наличие специального оборудования и машины.

Практика показала, что в условиях Урала и Сибири без наличия парового поля получить стабильные урожаи весьма проблематично. При этом возможны два варианта ухода за паром. Первый – это химический пар, включающий, как правило, две обработки гербицидами. Комбинированный вариант обработки пара включает две поверхностные обработки культиватором или дисковой бороной, одну обработку гербицидом и в зависимости от состояния плотности пахотного слоя глубокую безотвальную обработку или вспашку плугом.Цельювспашкиявляетсяперемещениеорганикиверхнихслоев, насыщенных фосфором и органикой, а также накопившейся на поверхности негативной флоры в нижние слои пахотного горизонта. Оба варианта примерно одинаковы по затратам, но второй вариант более технологичен, способствует надежному уничтожению сорной растительности, разуплотнению пахотного горизонта и созданию условий для накопления влаги.

Как отмечалось, земледелие в регионе ведется в условиях ограниченного увлажнения, важное значение имеет сохранение остаточной влаги после уборки, накопление в почве осенних и зимних осадков. Для накопления влаги зимних осадков важно сохранение стерни, при этом нужно учитывать, что густая и высокая стерня накапливает рыхлый слой снега, что уменьшает его влагосодержание. Лучший результат получается при частичном разрежении стерни для обеспечения уплотненного слоя снега.

Обобщение опыта передовых хозяйств и научных исследований позволяет сделать вывод о том, что на современном этапе развития механизации вложения в совершенствование технологического уровня машин с целью повышения продуктивности полей дают значительно большую отдачу по сравнению с наращиванием производительности машинных комплексов [30]. Подтверждением этому служит снижение продаж тракторов высоких тяговых классов

56

вСША и Канаде за последние годы. Наибольшее распространение получают тракторы с мощностью двигателя 170–200 кВт [31].

Анализируя проблемы типажа тракторов общего назначения, можно сделать вывод о существенном влиянии принятой технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Если для традиционной почвозащитной системы земледелия в степной зоне рациональным является колесный трактор класса 5–6 с мощностью двигателя 300–350 л.с., то технология на основе «No Till» с использованием на посевных комплексах анкерных рабочих органов с меньшим удельным сопротивлением наилучшие показатели имеет трактор класса 4 с мощностью двигателя 220–250 л.с. [32]. Параметры трактора среднего класса тяги согласуются с рациональными параметрами транспортного агрегата на технологических перевозках, что обеспечивает ему большую загрузку и универсальность.

Одной из главных задач ресурсосберегающих технологий является устранение негативного влияния на плодородие почвы. Практическая реализация этой системы была осуществлена почетным академиком ВАСХНИЛ С.Т. Мальцевым. Основу его технологии составляет глубокое безотвальное рыхление один раз в четырехпольном или пятипольном севообороте с поверхностными обработками весной и осенью лущильниками с прямыми дисками для сохранения стерневого фона с меньшим оборотом верхнего слоя поля в агрегате с гусеничными тракторами. Поздние сроки сева, а также посевы озимой ржи позволяли эффективно бороться с сорной растительностью и болезнями растений [33]. Эти идеи были использованы

впоследующем при разработке почвозащитной системы земледелия

встепных регионах страны, а затем и системы земледелия на основе минимальной обработки почвы. В разработку последней значительный вклад внес д. с.-х. наук П.П. Колмаков. Суть ее заключается

вразвитии идеи академика А.И. Бараева по технологии почвозащитной системы земледелия на основе чередования глубоких и вслед за уборкой мелких поверхностных обработок поля с максимальным наличием стерни для сохранения и накопления влаги. Главное поле при этом – пар – обрабатывается методом заглубления последующих обработок орудиями с плоскорежущими рабочими органами с целью борьбы с сорной растительностью без оборота обрабатываемого пласта пашни, а сохранение остатков стерни снижает ветровую

57

эрозию почвы. В то же время постоянные поверхностные обработки приводят к увеличению мелких пылевидных частиц в верхнем слое почвы и дифференциации фосфора на поверхность поля, а в засушливых условиях он не работает на урожай, что обуславливает необходимость внесения стартовой дозы фосфорных удобрений. С этих позиций оказалось целесообразным проводить отвальную вспашку в середине шестипольного севооборота с наличием поля пропашных или бобовых культур. Рациональный вариант системы технологий на основе минимальной обработки почвы получил развитие в КФХ «Березка» Чесменского района Челябинской области в характерных условиях земледелия для центральной зоны – юг лесостепи и север сухой степи. В последние годы хозяйство наращивало объемы производства и приблизилось к поставленной цели, близкой к восьми тысячам га, т.е. освоен восьмипольный севооборот при средних размерах полей землепользования в 1000 га. Твердая пшеница высевается по пару в первой половине мая, последующая культура подсолнечник на семена в те же сроки, затем высевается лен и мягкая пшеница, ячмень до конца мая, в начале июня высевается гречиха и сурепица, последнее поле севооборота отводится под мягкую пшеницу. Еще 500 га отводится под многолетние травы с последующим чередованием в структуре севооборота, используется как способ ремонта полей.

Стабильные урожаи и высокое качество продукции позволяют провести техническое переоснащение предприятия на основе современной высокопроизводительной техники, своевременно и качественно выполнить весь комплекс работ, обеспечить поступательное развитие хозяйства. КФХ «Березка» расположено в 25 км от районного центра п. Варна, где семья имеет современный благоустроенный коттедж и все возможности для реализации социально-бытовых вопросов.

Учитывая, что предприятие находится в условиях степной зоны с ограниченным увлажнением, то одна из основных задач в системе технологических процессов – это сохранение, накопление и рациональное использование влаги. При этом следует учитывать, что большая часть осадков выпадает за пределами периода вегетации растений. Известно, что к периоду уборки урожая в почве находится до 60% годового запаса влаги, которую важно сохранить для получе-

58

ния будущего урожая. Обеспечивается это полосной поверхностной обработкой следом за работой комбайнов, что позволяет накопить влагу и осенние осадки. В то же время в степной зоне сохранение стерни на поле является необходимым приемом для предотвращения ветровой и водной эрозии почвы, а также задержания и накопления снега на поверхности поля [34].

В КФХ «Березка» эта задача решается чересполосной по 9 метров шириной, обрабатываемой двухрядной дисковой бороной с глубокой чизельной обработкой такой же полосы с одновременным внесением минеральных удобрений и максимальным сохранением стерни или применением орудия типа КЛДП для обработки на глубину 12–15 см. На следующий год полосы, обрабатываемые разными орудиями, меняются между собой. При этом управление работой агрегатов контролируется спутниковой системой, что особенно важно для качественной работы посевных комплексов. С учетом отвальной вспашки парового поля реализуется чередование глубоких и поверхностных обработок. Рациональный набор культур обеспечивает последовательную загрузку как посевных комплексов, так и уборочных машин [8].

Особое внимание в хозяйстве уделяется системе обработки парового поля, которая включает две обработки дисковой бороной

ивнесение гербицидов с чередованием примерно в 20 дней с последующей через 12–15 дней отвальной вспашкой оборотным плугом с предплужником. При наличии сорняков возможна осенняя обработка поля дисковой бороной. Такая система позволяет высевать твердую пшеницу весной, как только прогреется почва, т.е. в самые ранние сроки. Вспашка же парового поля позволяет оздоровить поверхность поля и положить верхний более плодородный слой почвы в зону расположения корневой системы растений.

Следует отметить, что продуманная система технологий позволяет получать стабильные урожаи продукции высокого качества с ограниченным внесением минеральных удобрений. При посеве твердой пшеницы вносится до 50 кг/га фосфорных удобрений

идо 100 кг/га комбинированных азотнофосфорных удобрений под посевы подсолнечника. В 2018 г. получена урожайность твердой пшеницы 53 ц/га, ячменя и мягкой пшеницы по 40 ц/га и 32 ц/га подсолнечника и гречихи. Это позволяет предприятию вести

59

расширенное воспроизводство и приобретать современные комплексы машин. Эти показатели практически в два раза превышают достигнутую урожайность хозяйств, находящихся в одинаковых при- родно-производственных условиях Челябинской области. При этом нагрузка на одного механизатора приближается к 1000 га. Энергозатраты достаточно интенсивного производства находятся на уровне 30–33 кг/га обрабатываемой пашни, что сопоставимо с показателями лучших предприятий страны.

Известно, что механические обработки полей способствуют деградации почвы через ветровую и водную эрозию, что важно учитывать в условиях сухой степи. Особенно опасно в этом плане паровое поле. С урожаем выносятся из почвы питательные вещества, что обусловливает необходимость их пополнения. Комплекс этих вопросов призвана решать технология нулевой системы обработки почвы «No Till», базовой основой которой является способность почвы к разуплотнению после замерзания и борьба с сорной растительностью с помощью гербицидов. При этом незерновая часть урожая измельчается и разбрасывается по полю. Для ускорения ее переработки в усвояемую форму на поверхность поля вносится определенная доза минеральных азотных удобрений. Из механических обработок проводится только прямой посев анкерными рабочими органами или разбросной посев с одновременным уничтожением сорняков культиваторными лапами. Важное значение при этом имеет севооборот, базирующийся на чередовании бобовых, технических и злаковых культур. Установлено, что переход на эту технологию требует очень квалифицированного агротехнологического сопровождения. В условиях лесостепи наблюдается нарастание негативной флоры и требуется увеличение химических обработок посевов, что снижает конкурентоспособность производства.

В плане оценки перспективности технологии «Nо Till» определенный опыт накоплен в ОАО «Совхоз Брединский» Челябинской области. Хозяйство расположено в сухой степи, где сумма осадков не превышает 250 мм в год, специализируется на производстве твердых и сильных сортов пшеницы. В условиях рискованного земледелия конкурентоспособность производства обеспечивается на основе внедрения ресурсосберегающих технологий в зернопаровых севооборотах с короткой ротацией. Основные площади возделываются

60

по минимальной технологии обработки почвы разбросным способом посева стерневыми сеялками с одновременной культивацией. Борьба за накопление и рациональное расходование влаги является главным условием получения стабильных урожаев, что достигается, прежде всего, сохранением стерни на поверхности поля.

В одном из подразделений хозяйства внедряется технология «Nо Till» в системе четырехпольных зернопаровых севооборотов. По результатам 2014 года урожайность составила 13,5 ц/га, в то время как по минимальной технологии 10,3 ц/га. Прямые затраты на 1 тонну зерна составили 5,0 тыс. руб. и 8,7 тыс. руб. соответственно. В 2015 г. урожайность по «Nо Till» 23,2 ц/га, по минимальной технологии 18,1 ц/га. Соответственно затраты 4,6 тыс. руб./тонну

и7,2 тыс. руб./тонну. В структуре себестоимости в полтора раза выросли затраты на гербициды, но существенно снизились затраты на семена и топливо, текущий ремонт и отчисления на амортизацию техники. Главный результат перехода на технологию «Nо Till» заключается в стабилизации урожайности возделываемых культур. Установлено увеличение запасов влаги в метровом слое примерно на 30%. Применение анкерных рабочих органов позволяет заделывать семена на большую глубину и снизить зависимость от погодных условий. При этом снижается и удельное сопротивление почвы до 30%, что позволяет засевать до 120 га в день агрегатом К-744Р-1 с семью сеялками СКП-2,1. Происходит накопление органических веществ в пахотном горизонте, уменьшаются потери гумуса.

Таким образом, предприятия, освоившие систему технологии «Nо Till», решают проблему питания азотом растений за счет парового поля или внесения минеральных удобрений по определенной системе, а также чередованием посевов бобовых и злаковых культур. Восполнение фосфором осуществляется, как правило, внесением стартовых доз одновременно с посевом. Возможна отвальная вспашка один раз в 7–9 лет для оздоровления поверхности поля

иперемещения в зону доступа корневой системы негативной флоры, накопившейся органики и фосфора в верхнем слое почвы.

Определенный интерес представляет биологический метод защиты растений, например, разбрасыванием после уборки семян горчицы белой, используя в качестве сидерата и кулис для снегозадержания. Обработку полей гербицидами целесообразно проводить

61