Совершенствование системы земледелия Зауралья

Оценивая сложную обстановку в АПК Курганской области, Курганский НИИСХ проводит научно-исследовательскую работу, направленную на совершенствование системы земледелия региона, оказание всесторонней помощи сельхозтоваропроизводителям для более эффективного использования природных, трудовых ресурсов, средств производства, повышения урожайности сельхозкультур, улучшения качества продукции, сохранения почвенного плодородия.


В результате ускоренного стихийного перехода отрасли земледелия на минимальные и нулевые способы обработки почвы резко увеличилась засоренность полей, участились эпифитотии листостебельных инфекций. Заброшенные пахотные земли стали рассадниками многочисленных болезней и вредителей. Для сохранения урожая и защиты его от сорной растительности, болезней и вредителей потребовалось значительно увеличить объемы применения химических средств защиты. В результате возникла опасность загрязнения продуктов растениеводства, в первую очередь зерна пшеницы, остаточным количеством пестицидов.

 

Вызывало опасение широкое применение в чистом виде сложного 2-этилгексилового эфира 2,4-Д и тебуконазола (д.в. фунгицида фалькон), наличие которых в зерне не допускается. В институте были проведены исследования и разработаны методы, позволяющие получать экологически чистое зерно за счет снижения концентрации препаратов, применения их в баковых смесях с био- и малотоксичными препаратами, замены другими видами, координации сроков обработки посевов фунгицидами, а также других технологических приемов. В результате наших исследований и исследований других ученых установлено, что гербициды из группы глифосатов в условиях Зауралья не накапливаются в зерне пшеницы выше допустимых концентрациий д.в. препарата, предусмотренных техническим регламентом Таможенного союза.

Серьезная проблема современного земледелия – узкая специализация, ориентированная в основном на производство зерна яровой пшеницы. Она оказывает отрицательное влияние как на объемы и качество продукции, так и на экономические показатели хозяйств, дестабилизирует работу предприятий, возделывающих преимущественно яровую пшеницу. В ходе исследований установлено, что данную проблему можно решить путем диверсификации отрасли растениеводства. В доперестроечное время прием диверсификации был заложен в структуре посевных площадей, где кормовые культуры занимали до 30%. В ближайшей перспективе это сделать нереально. Поголовье всех видов животных резко сократилось. Кормов требуется значительно меньше, а для восстановления поголовья до уровня 1990 года потребуется многомиллиардная сумма. 

Таких денег в сельском хозяйстве и бюджете области нет. Более реальный и доступный выход из создавшегося положения для большинства хозяйств региона – расширение в структуре посева зернобобовых, масличных, технических культур, озимых, гречихи и других культур, на продукцию которых имеется постоянный рыночный спрос. Кроме экономической выгоды, прием диверсификации позволяет размещать основную зерновую культуру (пшеницу) по лучшим предшественникам, тем самым увеличив ее урожайность, а за счет зернобобовых, зернофуражных, масличных и других культур – выход продукции с посевной площади.

Так, в нашем стационарном опыте, при замене двух полей пшеницы в четырехпольном зернопаровом севообороте горохом и зерновой раннеспелой кукурузой, выход зерна с гектара севооборотной площади увеличился в пользу зернового севооборота, в зависимости от технологии возделывания, на 5,7-7,2 ц/га без удобрений и до 7,1-10,7 ц/га на фоне N40 (таблица 1). 

В институте имеются разработки технологий для производства маслосемян подсолнечника, ярового рапса, льна масличного, зерна гречихи, зерновой кукурузы и других нетрадиционных культур.

В сложившихся условиях современного земледелия экономически эффективными являются ресурсосберегающие технологии без глубокой механической обработки почвы на фоне средств химизации, которые позволяют снижать расходы на технику, горючее и потребность в механизаторах, повышать производительность труда. В рамках научно-исследовательской программы института технологии постоянно совершенствуются. Результаты исследований в центральной зоне области за период 2009-2013 годов, в который вошли два острозасушливых года (2010 и 2012), наглядно демонстрируют преимущество ресурсосберегающей технологии в зоне с недостаточным увлажнением. По урожайности она не уступает классической, в засушливых условиях позволяет более рационально расходовать почвенную влагу, экономить материальные и трудовые ресурсы, повышать рентабельность (таблица 2).

 

В последние годы в институте активизировались исследования по биологизации приемов земледелия. Это направление ис-следований позволяет активно включать в процесс гумусообразования и повышения потенциального плодородия почв полезные почвенные микроорганизмы, снижая количество патогенов. Начиная с 2017 года в стационарном опыте для обработки пожнивных и растительных остатков перед заделкой их в верхний слой почвы использовались препараты на основе гриба рода Trichoderma, подавляющего развитие фитопатогенов, и почвенные бактерии Bacillus subtilis, защищающие почву от комплекса грибковых и бактериальных болезней.

Результаты наших исследований подтвердили закономерности, установленные сибирскими учеными (Н.Г. Власенко и др., 2013), которые заключаются в том, что при нулевой ресурсосберегающей технологии с применением средств биологизации наблюдается рост патогенов в пахотном слое почвы на начальных этапах исследований и снижение на последующих.

В далекие 50-е годы прошлого столетия вопросам биологизации почвенных процессов серьезное внимание уделял Терентий Мальцев, считая их основными факторами сохранения и повышения почвенного плодородия. На полях Шадринской опытной станции, которую он возглавлял много лет, полевыми и лабораторными исследованиями, совместно с сотрудниками ВНИИ микробиологии, было установлено, что процессы гумусообразования (разложение и гумификация растительных остатков) в тяжелосуглинистых выщелоченных черноземах происходят преимущественно в верхних слоях почвы в аэробных условиях, а не в глубоких слоях, как и предполагал Терентий Семенович. Этими исследованиями было положено начало биологизации земледелия Зауралья.

 

Отрадно, что сегодня целый ряд предприятий области уделяет серьезное внимание биологизации земледелия, активно сотрудничает с институтом и нарабатывает свой собственный опыт в конкретных почвенно-климатических условиях. Это такие хозяйства, как АПО «Муза», КФХ Суслова С.А. и некоторые другие.

Для снижения пестицидной нагрузки на агроценоз при защите растений пшеницы от вредных объектов ученые лаборатории защиты растений изучают биологическую и экономическую эффективность баковых смесей в составе биопрепаратов, регуляторов роста и фунгицидов, применяемых против листостебельных инфекций, которые в годы эпифитотий уносят до 30% урожая. Установлено, что баковая смесь в составе биофунгицидов и химических препаратов в сниженной дозе обеспечивает защиту посевов от комплекса листостеблевых патогенов (мучнистой росы, гельминтоспориоза листьев и др.) на 77-81%.

Постоянно совершенствует работу лаборатория селекции яровой и озимой пшеницы. Наши селекционеры активно сотрудничают с учеными многих селекционных центров, используют в своей работе материалы челночной селекции и делятся своими. Ведутся целенаправленные исследования по созданию сортов, устойчивых к болезням. Особую роль приобретают иммунные сортообразцы местной селекции, адаптированные как к аборигенным возбудителям болезней, так и к мигрирующим фитопатогенам. Сорта завтрашнего дня (сортообразцы) находятся в питомниках конкурсного сортоиспытания всех групп спелости. Из имеющихся сортов высокой толерантностью к болезням и стабильной продуктивностью отличается сорт яровой пшеницы Радуга.

Ученые института принимают активное участие в сфере применения информационных технологий. Это системы параллельного вождения, мониторинг техники и технологий, электронные карты полей. По этим направлениям имеются свои разработки, которые частично внедрены в производстве.

На современном этапе информационное обеспечение земледелия трансформируется в цифровой формат. Информационные потоки направляются с помощью навигационного оборудования, сотовой связи и интернета, обрабатываются вычислительными машинами. В то же время в цифровизации недостаточно внимания уделяется базовым элементам земледелия, которые включают агропочвенное районирование, характеристику почв, климатические условия, структуру использования пашни, систему севооборотов, системы обработки почвы, семеноводства, удобрения, защиты растений от сорняков, болезней и вредителей и другие. Эти элементы разрабатываются в региональных научных учреждениях и публикуются в текстовом формате на бумажных и электронных носителях.

 

Возрастает потребность в применении статистических методов в информационном обеспечении технологий производства растениеводческой продукции. Каждое поле в определенном смысле должно быть опытом, в течение времени накапливать необходимые данные. Такой подход повысит точность, уровень обоснованности технологических решений, поскольку технологические зависимости, используемые для расчетов, к примеру, норм минеральных удобрений, будут объективно отражать процессы, происходящие именно на конкретном участке, и технологический прием будет осуществлен максимально корректно. 

Сотрудниками института на основе данных полевых экспериментов и обобщения производственного опыта в цифровом формате разработана база типовых технологий и технологических карт выращивания сельхозкультур по агроландшафтным зонам, 15-ти культурам, трем уровням интенсификации и двум предшественникам.

Адаптация типовых технологий к условиям производства осуществляется с помощью программы «Проектирование технологий выращивания сельскохозяйственных культур», в которой с помощью специальной формы предусмотрен выбор типовой технологии. Редактирование технологии (технологической карты) ведется с помощью отдельной формы, в которой можно изменять параметры операции (состав и дозы удобрений, нормы высева семян, набор и дозы средств защиты растений, а также состав агрегатов, нормы выработки, расход горючего и электроэнергии, расстояние от склада до поля, оплату труда и т.д.) Программа позволяет формировать отчеты (сводные таблицы) из всех или нескольких карт.

Информационно-аналитический комплекс системы земледелия, состоящий из базы типовых технологических карт, базы знаний, программ по управлению базами, проектированию и мониторингу технологий, применяется в сельхозпредприятиях на площади более ста тысяч гектаров.

Внедрение разработок института, при условии активного участия сельхозтоваропроизводителей, станет большим подспорьем в плане повышения урожайности, улучшения качества зерна, сохранения и повышения плодородия почв в условиях нашего региона. 

 

С.Д. Гилев, И.Н. Цымбаленко, Н.В. Степных, А.Н. Копылов
Курганский НИИ сельского хозяйства – филиал ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН
Журнал «Нивы России» №6 (172), июль 2019