Актуальность темы
Устойчивое развитие агропромышленного комплекса Российской Федерации в значительной мере определяется стабильностью и эффективностью производства сельскохозяйственной продукции растениеводства.
Западное Предкавказье, и в том числе Краснодарский край — это одна из самых благоприятных зон для производства сельскохозяйственной продукции нашей страны, и одновременно ее можно характеризовать как зону с наиболее обостренными агроэкологическими и экономическими противоречиями, характеризующимися интенсивным использованием земли, зачастую с нарушением элементарных требований существующих технологий возделывания культур.
Краснодарский край является ведущим регионом по производству зерна озимой пшеницы, кукурузы, сои и корнеплодов сахарной свеклы. Здесь размещается более 1 млн. га посевов озимой пшеницы, 270−320 тыс. га зерновой кукурузы, 50−60 тыс. га сои и около 125−130 тыс. га сахарной свеклы.
Разработанные и широко внедренные в производство в середине 80-х годов интенсивные технологии возделывания, базировавшиеся на отвальной обработке почвы и минеральной системе удобрений, позволяли ежегодно производить 5,5−6,0 млн. тонн корнеплодов сахарной свеклы при средней урожайности около 30 тонн с 1 гектара, озимой пшеницы 4,9−5,0 млн. тонн при средней урожайности 40,0 ц/га, кукурузы 649,3−737,1 тыс. тонн при средней урожайности 33,5 ц/га и 42,4 тыс. тонн зерна сои при средней урожайности 13,8 ц/га.
В результате такой интенсификации земледелия ускорились деграда-ционные процессы черноземов Западного Предкавказья, усилились эрозия и дефляция почв. Об этом свидетельствуют данные «Кубаньгипрозема» за 1995 г: повреждено дефляцией 3186 тыс. га сельскохозяйственных угодийС дефлированные в слабой и средней степени 1048,1 тыс. гасильно эродированные — 68,9 тыс. гаэродированные в слабой и средней степени 722,4 тыс. газасоленные — 164,2 тыс. гапереувлажненные — 198,6 тыс. га (9).
Наиболее остро встал вопрос о состоянии плодородия староорошаемых земель, где на площади 468 тыс. га, темпы деградационных процессов протекают интенсивнее, чем на богаре. Содержание гумуса в них уменьшилось более чем на 40%, ухудшились водно-физические и агрохимические свойства почв, выразившиеся в уплотнении и слитизации почв, обесструктуривании их, снижении водопроницаемости, ухудшении водного, воздушного и пищевого режимов. В отдельных случаях отмечено осолонцевание и засоление черноземов, подъем уровня грунтовых вод, заболачивание.
Усилил развитие негативных процессов глубокий спад производства в последнем десятилетии XX века в АПК Краснодарского края, вызванный переходом страны к рыночной экономике.
Сложное финансово-экономическое положение в большинстве хозяйств края способствовало деинтенсификации технологий возделывания полевых культур. Существенно снижается применения как органических, так и минеральных удобрений. Так, в 1990 г. их вносилось под озимую пшеницу соответственно 5,6 т и 241 кг д. в. на 1 га, под кукурузу — 12,8 и 204, сахарную свеклу — 2,2 и 103, а в 1998 г. — под озимую пшеницу 1,9 и 98, кукурузу -1,6 и 17, сахарную свеклу — 0,2 т и 8,2 кг д.в. на 1 га. Наблюдающийся дисбаланс между поступлением и выносом элементов питания способствует падению почвенного плодородия. Эти явления и нарушение сроков и качества, выполняемых агроприемов привели к значительному снижению урожайности, прежде всего, основной продовольственной культуры края — озимой пшеницы — с 56,4 в 1990 г. до 30,3 ц/га в 1998 г., а также кукурузы — с 35.9 до 13,3 ц/га, сахарной свеклы — с 325,0 до 165,0 ц/га, и сои с 13,8 до 8,7 ц/га.
В сложившихся рыночных отношениях важнейшим условием стабилизации плодородия почвы и развития АПК Краснодарского края является переход к адаптивно-ландшафтной системе земледелия, предусматривающей внедрение альтернативных ресурсосберегающих технологий, адаптированных к зональным почвенно-климатическим условиям и позволяющим увеличить устойчивость основных полевых культур к биотическим и абиотическим стрессорам.
Применение новых технологий, обеспечивающих дифференцированное и одновременно комплексное использование почвенно-климатических, погодных, биологических, техногенных и социально-экономических ресурсов, лимитирующих величину и качество урожая при сохранении и воспроизводстве почвенного плодородия является важнейшим фактором стабилизации и повышения эффективности отрасли.
Основой альтернативных технологий, базирующихся на принципах биологизации, максимального энергои ресурсосбережения, сохранения и повышения плодородия почвы, охраны окружающей среды, а также высокой доходности, должно стать формирование высокопродуктивных агрофитоце-нозов, в которых предлагаемые агротехнологии удовлетворяли бы основным требованиям культур к факторам внешней среды.
Внедрение альтернативных почвозащитных технологий в производство на данном этапе развития является актуальным. Оно будет способствовать повышению продуктивности пашни с учетом экологических факторов, использованию только тех технологий, которые могут дать наилучшие результаты в зависимости от агроландшафта, его состояния, системы удобрения, интегрированной защиты растений от вредителей, болезней и сорняков и других агроприемов применительно к конкретным условиям каждого поля. Это позволит не только реализовать высокую продуктивность новых интенсивных сортов озимой пшеницы, выращиваемых после поздних пропашных предшественников, сои, высокопродуктивных гибридов кукурузы, сахарной свеклы, но и стабилизировать по годам урожайность этих культур при высоком качестве и конкурентоспособности продукции с одновременным сохранением плодородия староорошаемых земель и окружающей среды.
Цель и задачи исследований. Цель работы — научно обосновать и разработать для хозяйств альтернативные технологии возделывания зерновых и технических культур, обеспечивающих получение конкурентоспособной продукции в условиях орошаемого агроландшафта и предотвращение дегра-дационных процессов чернозема выщелоченного староорошаемого Западного Предкавказья.
Для достижения поставленной цели на вариантах изучаемых технологий решались следующие задачи:
— изучить особенности роста, развития и продуктивности культур в звене орошаемого севооборота сахарная свекла — соя — кукуруза на зерно — озимая пшеница;
— установить влияние фотосинтетической деятельности посевов на продуктивность полевых культур;
— оценить возможности рационального использования оросительной воды культурами;
— определить количественные критерии зависимости биометрических показателей растений, фотосинтетической деятельности, элементов структуры урожая, урожайности и качества продукции от изучаемых элементов технологий возделывания культур;
— установить действие изучаемых технологий и составляющих их элементов на урожайность и технологические качества зерна озимой пшеницы, кукурузы, сои, корнеплодов сахарной свеклы и установить их корреляционные связи;
— изучить влияние различных технологий возделывания на изменение содержания органического вещества в почве и агрофизических свойств староорошаемого чернозема в звене севооборота сахарная свекла — соя — кукуруза на зерно — озимая пшеница;
— определить влияние альтернативных технологий возделывания на продуктивность, экономическую и энергетическую эффективность изучаемых полевых культур;
— оценить фитосанитарное состояние агроценозов озимой пшеницы, кукурузы, сои и сахарной свеклы при разных технологиях их возделывания;
— на основании полученных данных предложить производству альтернативные ресурсои энергосберегающие технологии возделывания озимой пшеницы, кукурузы на зерно, сои и сахарной свеклы на староорошаемом черноземе выщелоченном Западного Предкавказья, обеспечивающих сохранение плодородия почвы и получение конкурентоспособной продукции.
Научная новизна. В условиях Западного Предкавказья разработаны альтернативные технологии возделывания зерновых и технических культур при орошении, основанные на сочетании факторов минерального питания и способов основной обработки почвы в низменно-западинном агроландшафте, базирующихся на принципах биологизации, экологизации, ресурсои энергосбережения, сохранения и воспроизводства почвенного плодородия чернозема выщелоченного.
Практическая значимость работы. Сельскохозяйственному производству предложены альтернативные, экономически и энергетически обоснованные технологии возделывания зерновых и технических культур при орошении, предусматривающие получение конкурентоспособной продукции при сохранении и воспроизводстве почвенного плодородия.
Полученные результаты работы легли в основу рекомендаций для АПК «Агроэкологический мониторинг в земледелии Краснодарского края» (Краснодар, 2008), монографии «Биология и особенности агротехники выращивания сахарной свеклы, сои, кукурузы и озимой-пшеницы на деградированном староорошаемом выщелоченном черноземе Западного Предкавказья» (Краснодар, 2008).
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на ежегодных (1999;2006 гг.) научных конференциях сотрудников Кубанского госагро-университета, на всероссийских научно-практических конференциях (Краснодар, 2002, 2006, 2007, 2008; Майкоп 2008), на совещаниях-семинарах руководителей и специалистов хозяйств районов Краснодарского края по вопросам технологии возделывания и ухода за посевами зерновых и технических культур (Краснодар, 2000;2008 гг.), на заседании научно-методического совета Кубанского ГАУ.
Апробация разработанных альтернативных технологий возделывания зерновых и технических культур проводилась в учхозах «Кубань» и «Краснодарское» Кубанского ГАУ, в хозяйствах «Нива Кубани» и «Агроколледж» Брюховецкого района, «Победа» Каневского района Краснодарского края в.
2002;2004 гг., а внедрение научных разработок осуществлялось в.
2003;2006 гг.
На защиту выносятся.
1. Теоретическое обоснование биологизированных, энергоресурсосберегающих технологий возделывания сахарной свеклы, сои, кукурузы на зерно и озимой пшеницы, обеспечивающих стабилизацию сельскохозяйственного производства и повышение продуктивности пашни в низменно-западинном орошаемом агроландшафте;
2. Влияние технологий возделывания технических и зерновых культур на плодородие орошаемого чернозема выщелоченного в условиях низменно-западинного агроландшафта Западного Предкавказья;
3. Оценка экономической и биоэнергетической эффективности технологий возделывания зерновых и технических культур в низменно-западинном орошаемом агроландшафте;
4. Обоснование возможности получения конкурентоспособной продукции на основе биологизации технологий возделывания зерновых и технических культур в данном агроландшафте.
Работа выполнялась в Кубанском государственном аграрном университете в соответствии с планом НИР по комплексной теме в 1996;2000 гг. -№ 1 960 009 000, в 2001;2005 гг. — № 1 200 113 454.
В диссертации использованы данные, полученные под руководством или при непосредственном участии автора, а также часть материалов других исследователей, являющихся результатом совместной работы.
Автор глубоко признателен и выражает искреннюю благодарность научному консультанту — доктору сельскохозяйственных наук, профессору Н. Г. Малюга за неоценимую помощь в разработке программы, проведении исследований и подготовке данной диссертации, соавторам публикаций и сотрудникам кафедры орошаемого земледелия, во главе с ее заведующим, профессором В. П. Василько, за помощь и непосредственное участие в проведении наблюдений, учетов и анализов в полевых и лабораторных опытах.
