Введение к работе
Актуальность исследований. В современных условиях формирующейся в России многоукладной экономики, вступления в ВТО и присоединения к Болонской конвенции в части охраны окружающей среды, в сельском хозяйстве необходимо достижение мировых стандартов производительности труда и издержек производства для повышения конкурентоспособности отечественного сельхозтоваропроизводителя на внешних и внутренних рынках и норм неистощительного аграрного природопользования. Между тем отставание по производительности труда в реальном производстве в 10 раз и более в сочетании с существенно менее высокой дотацией сельскохозяйственной продукции со стороны государства не позволяют ему на равных конкурировать со своими зарубежными коллегами (Гайденко, А, 2001; Жданов, С.П., 2006).
В таких условиях практически и оперативно реализуемыми мероприятиями являются использование малозатратных агротехнологий с минимальной мульчирующей обработкой почвы в сочетании с адаптированными севооборотами и применение высокопроизводительных посевных комплексов в качестве элементов сберегающего самовосстанавливающегося земледелия. Проведенные к настоящему времени в зональных условиях исследования полностью не исчерпывают поставленного вопроса в связи со сменой приоритетов в оценке этих приемов, отсутствием или недостаточностью необходимых экспериментальных данных, общепринятых теоретических мнений и установившейся практики, что требует дальнейшего изучения проблемы для получения более полных и конкретных данных.
Проведенными в Нижнем Поволжье с 20-х годов прошлого столетия исследования (Шульмейстер, 1933, 1995; Лангельд, 1936, 1969; Залялов, 1958; Смирнов, 1999; Сухов, 1987, 2011; Захаров, 2003; Шатрыкин, 1978; Шишлянников, 2004; Беленков, 2007; Лобачева, 2007 и др.) изучена сравнительная эффективность глубины, способов и сочетания обработок почвы и предложены различные ее модели для полевых севооборотов зоны. Однако в них использовались традиционные приемы и орудия обработки почвы, они не всегда экономически состоятельны и практически не учитывали экологическую составляющую, хотя интенсивная обработка почвы является одним из самых сильных антропогенных разрушителей агроландшафтов. Исследования ограничивались элементами технологии «Mini-Till», отсутствовали научные данные по применению прямого посева зерновых культур посевными комплексами по технологии «No-Till».
Научная новизна. Изучены и рекомендованы альтернативные приемы мульчирующей обработки почвы и их сочетания под отдельные сельскохозяйственные культуры и поля севооборотов разной степени биологизации. Обобщены литературные данные и получены результаты по применению посевных комплексов при возделывании зерновых культур по чистому пару и непаровым предшественникам в Волгоградской области. Использованы стойки Ранчо – новое универсальное орудие для глубокой мульчирующей безотвальной обработки почвы. Предложены комплексы показателей для экологической оценки обработки почвы и методика сравнительного изучения посевных комплексов с использованием единого связующего контроля. На основании разработанной методики установлены зависимости рентабельности минимальной обработки почвы от продуктивности севооборотов и соотношения стоимостных составляющих чистого дохода, а также условия и приемы ее повышения. Проведена наиболее полная оценка приемов обработки почвы с использованием комплекса агрономических, экономических, биоэнергетических и экологических показателей.
Полученные в этих условиях новые данные позволяют более обоснованно, с учетом прямых и косвенных, ближайших и отдаленных перспектив решать технологические вопросы применения современных видов минимализированной мульчирующей обработки почвы и посевных комплексов в агротехнологиях «Mini-Till» и «No-Till».
Цель и задачи исследований. Цель исследования – разработка адаптированных к местным условиям ресурсосберегающих агротехнологий зерновых культур с использованием мульчирующей обработки почвы и многооперационных посевных комплексов, обеспечивающих повышение производительности труда, экономию энергетических, трудовых, материально-денежных ресурсов и экологизацию производства.
В связи с этим ставились следующие задачи:
- произвести сравнительную оценку традиционной интенсивной отвальной обработки почвы и ее сокращенных бесплужных вариантов;
- дать комплексную оценку мульчирующей обработки почвы и прямого посева;
- определить агроэкономическую эффективность применения посевных комплексов при возделывании зерновых культур по паровым и непаровым предшественникам;
Для реализации поставленной цели и задач предусматривалось изучение следующих конкретных вопросов:
- агротехнологическая оценка мульчирующей обработки почвы по таким показателям как плотность, общая и интегральная порозность, структурно-агрегатный состав, водный и пищевой режимы почвы, видовой и количественный состав микрофлоры, засоренность посевов;
- баланс органики и биофильных элементов;
- технико-эксплуатационные показатели посевных комплексов;
- противоэрозионная устойчивость поверхности поля;
- влияние технологии допосевной подготовки почвы и посева на фенологию, полевую всхожесть и сохранность растений, структуру, величину и качество урожая;
- агроэкономическая и эколого-энергетическая оценка посевных комплексов и ресурсосберегающих агротехнологий обработки почвы.
Объект исследований: почвообрабатывающие орудия и посевные комплексы для возделывания зерновых культур по технологиям «Mini-Till» и «No-Till».
Предмет исследований: посевы зерновых культур при различных агротехнологиях посева и допосевной обработки почвы.
Основные положения, выносимые на защиту:
- обобщенная характеристика приемов мульчирующей и традиционной обработки почвы по комплексу агроэкономических и эколого-энергетических показателей;
- рекомендации по дифференцированному применению отвальной, безотвальной и поверхностной дисковой обработки почвы под отдельные культуры и поля короткоротационных зерновых севооборотов разной степени биологизации;
- технико-эксплуатационная характеристика посевных комплексов в зависимости от их конструктивных особенностей и условий применения;
- основные условия и способы повышения рентабельности минимализации обработки почвы в условиях Волгоградской области.
Практическая значимость и реализация результатов исследования.
Предложены рентабельные и практически легко реализуемые рекомендации по применению минимализированной мульчирующей обработки почвы, что при вступлении России в ВТО особенно необходимо для экспортоориентированных с.-х. предприятий с целью повышения их конкурентоспособности. Разработаны мероприятия и определены условия повышения рентабельности минимализации обработки почвы. По результатам комплексной оценки приемов обработки почвы получена база нормативных экспериментальных данных, позволяющая более обоснованно решать технологические вопросы обработки почвы. Разработаны и предложены методики изучения применения посевных комплексов с приведением их к сопоставимому виду и экологической оценки агротехнологий.
Результаты исследований с положительными результатами прошли производственную проверку и внедрены в хозяйствах: ОАО «Усть-Медведицкое» Серафимовичского района, СПК «им. Артамонова Н.Н.» Еланского района, ИП Ишкина А.В. Михайловского района Волгоградской области в 2009…2011 гг.на площади 5040 га и с годовым экономическим эффектом около 10,0 млн.рублей.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и публиковались на научно-практических конференциях молодых ученых Волгоградской ГСХА и Нижне-Волжского НИИСХ в 2009…2011гг, Всероссийских научно-практических конференциях по земледелию в засушливых условиях Нижне-Волжского НИИСХ, Международных научно-практических конференциях по аридному земледелию Прикаспийского НИИ аридного земледелия, на заседаниях кафедры земледелия и агрохимии Волгоградской госсельхозакадемии в 2010…2011 гг.
Публикация результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ из них 3 статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, библиографического списка и приложения, изложена на 133 страницах компьютерного текста, включает 46 таблиц, 5 рисунков, 4 фотографии и списка из 177 использованных литературных источников, в т.ч. 16 иностранных авторов.
