Биоэнергетические основы технологии возделывания кукурузы на зерно в условиях южных черноземов степной зоны Поволжья

Для устойчивого развития земледелия в будущем необходимо в настоящее время широкое внедрение энергои ресурсосберегающих технологий. В этом основная проблема устойчивости земледелия и растениеводства на современном этапе.

Устойчивое развитие растениеводства определяется в первую очередь рентабельностью выращивания основных культур в структуре посевных площадей хозяйства. Доходность и рентабельность выращивания растений зависит во многом от экономической жизнеспособности производственных технологий, которые в свою очередь тесно связаны с условиями возделывания сельскохозяйственных культур, а именно: с погодно-климатическими, почвенными и антропогенными факторами.

Структура технологии возделывания культурных растений, прежде всего, должна удовлетворять экономическим интересам предприятия посредством оптимизации настоящего и будущего потенциала вложенных ресурсов, обеспечивающего ежегодный возврат вложений.

Устойчивость технологий зависит от того, насколько правильно оценивает принимающий решения специалист краткосрочные и долгосрочные экономические затраты, связанные с применением этой технологии.

Отсюда спор между учеными и производственниками по вопросам ресурсосберегающих, экологически приемлемых технологий, экологических и экономических ограничений при выращивании сельскохозяйственных культур. Ученые по этическим и моральным соображениям предлагают экологически безопасные технологии и заинтересованы в долговременном поддержании на высоком уровне производственного потенциала земельных ресурсов. Производственники склонны к более очевидным экономическим выводам,. которые являются следствием краткосрочных решений.

Отсюда наука утверждает, что низкозатратное, биологическое, адаптивное производство более устойчиво, нежели интенсивное. Практики убеждены, что интенсивность производства не зависит от устойчивости используемых технологий.

Как интенсивные, так и низкозатратные технологии могут снизить устойчивость сельскохозяйственного производства, если применяемые приемы экономически нецелесообразны в долгосрочной перспективе для данной местности.

Уровень интенсификации производства, как и набор технологий для получения определенной урожайности являются результатом экономических решений (Эндрю Н. Рид, 1999).

Для успешного решения этой проблемы необходимо в аграрных исследованиях больше внимания уделять фактологическому анализу (A.B. Петриков, 1999), методологии исследования, с учетом теории социально-ориентировочной рыночной экономики, методом компьютерного моделирования технологий выращивания сельскохозяйственных культур (Э.Н. Крылатых, 1999).

Важным является ускоренное внедрение в производство передовых энергосберегающих экологически безопасных и экономически устойчивых технологий выращивания сельскохозяйственных культур (A.B. Ткач, 1999).

Актуальность темы

Современный этап развития аграрного производства требует решения комплекса жизненно-важных задач, среди которых первостепенное место занимает проблема устойчивости производства, доходности и рентабельности различных отраслей растениеводства, в том числе и возделывания кукурузы на зерно.

Рентабельность возделывания различных культур, в том числе и кукурузы, в ряде случаев определяется неверным выбором районов возделывания культуры, низким уровнем технической оснащенности, отсутствием техногенных средств повышения урожайности, использованием высокозатратных технологий, несоблюдением экологических требований и ограничений при ее возделывании.

Все это снижает производство продукции различных культур, особенно зерновых, повышает затраты на их выращивание, ставит Россию в зависимость от импорта зерна, подрывает ее продовольственную и экономическую безопасность. Поэтому повышение доходности и рентабельности растениеводства на федеральном и региональном уровнях является наиболее значимым направлением исследований на современном этапе.

Для современных рыночных отношений обычный подход к изучению эффективности возделывания отдельных культур является неполным. Наиболее приемлемой для изучения этого вопроса методологией исследования является системный подход (П. Самуэльсон, М. Портер, Р. Хизриг, М. Питере, А. Пезенти, А. Хоскинс, Дж. Долан, Р. Уотермен, М. Ворсит, П. Ревент-лоу, Т. Р. Хэджес и отечественных ученых Т. Г. Садовская, А. Селезнев, P.A. Фатхутдинов, П. Завьялов, В. Планский, И. Н. Рыбаков, A.M. Яновский, Ю. Коринов, В. М. Власова, В. Д. Камаев, P.C. Шепитько, E.H. Кашинская и др.).

В литературе недостаточно освещено рассмотрение разработки энергосберегающих технологий выращивания отдельных культур с точки зрения системного подхода. Такой подход в условиях рынка становится критерием экономической эффективности возделывания различных культур. Все это обусловило выбор темы диссертации.

Целью исследований является обоснование методических подходов к созданию энергосберегающих технологий выращивания отдельных культур и, в частности, зерновой кукурузы с точки зрения их составляющих параметров, выделенных на основе системного подхода (экологических, биологических, агротехнических, производственно-технологических и экономических), с учетом факторологического анализа социально ориентированной рыночной экономики, методов математического моделирования.

В задачи исследований входило:

— выявить влияние на продуктивность зерновой кукурузы почвенно-климатических (экологических) ресурсов (почвы, осадков, влажности воздуха, водного баланса, температурного режима и др.) в различных зонах региона с точки зрения биологических требований зерновой кукурузы;

— уточнить районирование зерновой кукурузы по зонам с учетом экологических ресурсов и биологии кукурузы;

— исследовать влияние оптимального сочетания густоты травостоя с различным сложением пахотного слоя на рост, развитие и продуктивность кукурузы;

— дать энергетическую и агротехническую оценку приемов возделывания кукурузы при разработке энергосберегающих технологий;

— обосновать возможность биоэнергетического моделирования возделывания кукурузы на зерно.

Положения, выносимые на защиту.

Методический подход к разработке энергосберегающих технологий выращивания сельскохозяйственных культур, в том числе зерновой кукурузы, на основе системного анализа экологических, биологических, агротехнических, производственно-технологических и экономических критериев и составления модели энергетического обоснования технологии возделывания кукурузы.

Зависимость продуктивности, рентабельности и доходности кукурузы от набора технологических операций при разработке энергосберегающих технологий.

Апробация результатов исследований.

Результаты исследований докладывались на научных Международных (1997, 1999), Всероссийских (1998, 2000), Внутривузовских (1998, 1999, 2000) конференциях в городах Саратов, Пенза, Волгоград и др.

Научная новизна работы состоит в разработке стратегии формирования высокопродуктивных, высокодоходных, высокорентабельных отраслей растениеводства на примере зерновой кукурузы.

Системный подход к разработке стратегии формирования высокопродуктивных, высокодоходных и высокорентабельных посевов зерновой кукурузы в условиях рыночной экономики базируется на основе воспроизводственного принципа, особенностей развития аграрного производства, взаимосвязи и взаимозависимости всех составляющих данной системы.

Структурообразующим фактором исследуемой системы является управление экологическими, биологическими, агротехническими и экономическими параметрами производства, на входе в нее — эколого-биологическим потенциалом, на выходе — технологией выращивания сельскохозяйственных культур.

Оптимальность сочетания принятых управленческих решений проявляется в этом случае прежде всего в реализации почвенно-климатических ресурсов (продуктивность земли), биологического потенциала (продуктивность растений). Она определяет уровень издержек производства, потребительские качества, а, следовательно, и место продукции растениеводства в ценовой конкуренции на рынке.

Экономическое выживание в современных условиях рыночных отношений возможно при использовании теории конкурентоспособности не только в ведении хозяйства, но и в земледелии и растениеводстве.

Теория конкурентоспособности основана на системном подходе (Е.В. Кашинская, 1998). Системный подход к разработке стратегии формирования высокопродуктивных и высокорентабельных посевов зерновой кукурузы включает в себя экологический блок, описывающий агроэкологическую оценку природных ресурсов с точки зрения пригодности их для возделывания сельскохозяйственных культур. Здесь приводятся описания тепловых и водных естественных ресурсов (осадков, влажности воздуха, водного и температурного режима и т. д.). Описываются почвы и их плодородие.

Второй блок включает в себя описания биоэкологической оценки возделываемых культур, в частности кукурузы при возделывании ее на зерно. Здесь даются биологические особенности кукурузы: требования ее к теплу, свету, влаге, почвам и т. д.

На основе сопоставления агроэкологической оценки и биологических требований растений с учетом использования имеющихся природных ресурсов конкретной культурой уточняется ее агроэкономическое районирование.

Третьим блоком в реализации системного подхода следует считать усовершенствование технологии возделывания растений с целью выявления наибольшего энергои ресурсосбережения, ее биологизации, альтернативности, адаптации к природным условиям и наилучшего использования агро-ландшафта.

Результаты исследования, проведенные Т. Р. Толорая (1997), показали, что с увеличением глубины заделки семян с 5−6 до 8−9 см наблюдалось закономерное снижение урожайности на 1,6−5,3 ц/га по сравнению с заделкой на 8−9 см.

Площадь питания оказывает очень большое, иногда решающее, влияние на структуру и величину урожая растений кукурузы. При любом уровне плодородия почвы увеличение густоты стояния приводит к уменьшению размера и массы початков, повышает процент недоразвитых початков, зерно получается более мелкое (Б.Х. Кинзенеев, Г. С. Курамшин, 1960; К. С. Гарин, В. Д. Ковель, Н. К. Шульга, 1962). При недостаточной густоте стояния не используются в полной мере климатические ресурсы местности (Н.М. Афонин, 1960).

Прямое действие на урожайность кукурузы такого фактора, как густота растений, составляет 8−35% (В.И. Золотов, А. К. Пономаренко, 1991). По сравнению с другими культурами семейства злаковых, кукурузу возделывают при намного меньшей густоте стояния растений, довольно сильно варьирующей в зависимости от морфологических особенностей гибридов и зональных условий (A.A. Якунин и др., 1997).

В условиях богары лесостепи Заволжья наибольший прирост урожая кукурузы происходит при густоте стояния растений 60−70 тыс. шт./га. С увеличением густоты до 80 тыс. шт./га прирост урожая початков составляет лишь 6,5−10,9%, зерна — 0,8−6,5% (H.H. Ельчачинова, В. Г. Васин, 1997).

Полевые опыты, проведенные в 1988 г. в условиях горной зоны, показали, что раннеспелые гибриды кукурузы при густоте 100 тыс. растений на 1 га обеспечили достоверно высокий урожай зерна 103,2 и 108,6 ц/га или на 42,344% выше по сравнению с контролем. Дальнейшее загущение до 110 тыс. растений на 1 га снизило урожайность на 4,3−7,6% по сравнению с густотой 100 тыс. растений на 1 га (С.Г. Блиев, 1997).

На полях ВНИПТИ рапса максимальная зерновая продуктивность кукурузы отмечалась у гибридов Днепровский 179 ТВ и Воронежский ЗМВ при густоте стояния 70 тыс.шт./га (90,7 и 100,9 ц/га), а у гибридов Днепровский 141 Т и Славутич 2 ЮТ — при густоте стояния 80 тыс.шт./га (98,5 и 84,4 ц/га) (В.А. Гулидова, Л. Д. Чеснокова, 1996).

В условиях Куйбышевского Заволжья максимальное количество обменной энергии в урожае отмечено при густоте посева 100 тыс. растений на 1 га и составило 201,6 тыс. МДж/га. На удобренных вариантах количество обменной энергии в урожае было наибольшим при густоте стояния 90−100 тыс. растений на 1 га и составило 210,5−217,6 и 222,5−227,0 тыс. МДж/га (Ю.А. Жоломов, 1990).

Экономическая эффективность выращивания кукурузы при увеличении густоты стояния растений в исследованиях с 60 до 90 тыс. шт./га была наиболее высокой (максимальные условно чистый доход и уровень рентабельности производства при наименьшей себестоимости основной продукции) при формировании 80 тыс. растений на 1 га (Г.В. Седанов, Ю. П. Даниленко,.

B.И. Сутулова, 1992).

Исследования многих авторов, проведенные в различных зонах страны, доказали, что с помощью густоты посева можно сильно влиять на урожайность кукурузы и, соответственно, на количество обменной энергии в урожае (А.Н. Ивахненко, А. И. Разуваев, Н. Ф. Разуваева, 1989; И. И. Скубицкий, 1989;

C.И. Мустяца, 1990; Р. Л. Филиппов, 1990; Н. М. Афонина, 1996; В. И. Гричук, И. П. Рамазанов, 1996; Б. Дьерффи, 1996; В. И. Харечкин, Л. В. Трубачева, 1996А.Ф. Дружинин, A.A. Беляева, 1997;).

Оценка энергетической эффективности различных приемов ухода за посевами кукурузы показала, что наиболее высокие затраты совокупной энергии на производство 1 ц продукции отмечены при применении гербицидов в сочетании с одной междурядной обработкой (421−477 МДж), что на 8−10% больше, чем при различном сочетании агротехнических приемов ухода (Б.М. Кунинов, А. И. Васько, 1998).

В среднем за 2 года на фоне сплошного внесения базового гербицида аценита (7 л/га) при полном исключении механических приемов ухода сухой массы сорняков перед уборкой было 7,7 ц/га, а урожай зерна составил 57,2 ц/га, при однократном бороновании по всходам — соответственно 5,5 и 60,5 ц/га, при однократном бороновании и одной междурядной обработке без боронований — 2,5 и 67,1 ц/га (Н.П. Марков, 1990).

Источником дополнительных доходов, по мнению В. Ф. Нечаева, И. С. Анашкина (1990), являются междурядные обработки. Так, только от одной культивации на 1 руб. затрат получено дохода по вспашке 5,91 руб., по плоскорезной обработке на 22−25 см — 12,28, на 12−14 см — 11,63, по нулевой обработке — 35,7.

Проведение одной междурядной культивации дало прибавку урожая (в среднем по всем способам основной обработки) до 5 ц/га, двух культивацийдо 7,3 ц/га в сравнении с вариантами без междурядных обработок.

По данным В. Ф. Кивера (1988), наивысшая эффективность по валовой и обменной энергии получена при междурядной обработке и нарезке поливных борозд. Так, на данном варианте было наполнено валовой энергии в зерновой части урожая 164,6 тыс. МДж/га с затратами совокупной энергии 78,6 тыс. МДж/га против 157,9 тыс. МДж/га и 77,6 соответственно на варианте с двумя междурядными обработками.

Результаты исследований многих авторов и данные научных учреждений свидетельствуют, что с сорняками можно бороться методом гербигации, то есть внесение гербицидов с поливной водой. Урожайность зерна кукурузы при этом, по сравнению с традиционным способом внесения, повышается на 5−7 ц/га. За счет сокращения ряда технологических операций (транспортировка рабочего раствора, его приготовление, внесение надземными опрыскивателями и заделка в почву механическими средствами) на гектаре экономятся 1,5−2 руб., 4−5 кг жидкого топлива. Себестоимость производства зерна снижается на 5−7%, биоэнергетический КПД окупаемости затрат совокупной энергии возрастает с 3,52 до 3,74, обменной — с 2,65 до 2,82. И для окружающей среды гербигация значительно безопаснее традиционной технологии (В.Ф. Кивер, В. М. Куница, 1988, 1990, 1991; В. П. Сиденко, H.H. Прищепо, 1991; В. Паршин, М. Оконов, Т. Бакинова, 1997).

Однако при современных ценах на препараты и топливно-смазочные материалы гербицидная система защиты растений оказывается экономически невыгодной (H.A. Иншин, 1998; С.И. КапустинA.A. Карпенко, 1997).

1.3.4. Продуктивность кукурузы на орошаемых землях.

Утверждение мировых экспертов, что будущее сельскохозяйственного производства принадлежит генетике и орошению, сегодня становится все очевиднее. Прогнозируется, что глобальные климатические изменения, парниковый эффект в ближайшем будущем окажут большое влияние на изменения климата в сторону потепления, засушливости. В таких условиях агротехнические меры, применяемые в борьбе против засухи, недостаточно действенны.

Для стабилизации производства, получения высоких урожаев необходимо применение орошения. За счет него можно значительно эффективнее использовать агроэкономические и агротехнологические факторы. А кукуруза, относящаяся к важнейшим культурам, наиболее полно раскрывает свои возможности именно в условиях орошения (Г. Васич, Б. Кресович, М. Толи-мир, 1994).

Одним из факторов, определяющих экономическую эффективность возделывания кукурузы в условиях орошения, является концентрация ее посевных площадей.

На орошаемых землях Ростовской области при выращивании кукурузы на зерно, силос и зеленый корм, самые высокие экономические показатели имеют хозяйства с площадью посева 600−800 га. В этих хозяйствах выше производительность труда, а также доход на гектар посева и на человеко-день, затраченный на производство этой культуры. С увеличением в хозяйствах площадей кукурузы со 100 до 600−800 га урожай зеленой массы на силос увеличился на 3,9%, себестоимость 1 ц снизилась на 7,5%, а затраты труда уменьшились на 23,5%. Это связано с тем, что концентрация посевов на крупных массивах в специализированных хозяйствах позволит значительно лучше механизировать производство данной культуры, повысить культуру земледелия, быстрее внедрить достижения науки и передовой практики, наиболее эффективно использовать оросительную воду (Ю.Н. Еремеев, A.C. Михайлин, 1975).

Суммируя результаты исследований по производству кукурузы на поливе, можно считать, что в благоприятные годы при орошении (по сравнению с богарой) повышение урожаев составляет 15−30%, а в засушливые годы данный показатель составляет 39−52% и более (Г. Васич, Б. Кресович, М. Толи-мир, 1994; А. Н. Ивахненко, 1989; В. Ф. Кивер, 1988, 1991).

Выращивая кукурузу, при орошении приходится учитывать не только абсолютную урожайность гибридов, но и расход оросительной воды на формирование 1 ц зерна, так как подача ее и равномерное распределение по полю — один из трудоемких процессов технологии выращивания кукурузы на зерно (В.Ф. Кивер, 1988).

Так, по данным Г. Васича (1997), самый большой урожай (15−42 т/га) получен при увлажнении почвы на глубину 0−50 см, причем на эвакотранс-пирацию в среднем израсходовано 629,3 мм воды. Близкий по величине урожай (15,03 т/га) достигнут и при увлажнении на глубину 0−30 см, при этом средний расход воды на эвакотранспирацию был значительно ниже (541,6 мм). Самый низкий урожай (14,51 т/га) был при самом большом расходе воды (632,0 мм).

Результаты исследований, полученные H.A. Решетниковым (1996) и JI.B. Рассиазовой (1992) показали, что наиболее эффективным является орошение кукурузы, предусматривающее увлажнение дифференцированного (0,5−0,8 м) слоя почвы при максимальной в опыте норме минеральных удобрений. В этом случае получен максимальный доход, равный 558,2 руб. на 1 га орошаемой площади, и уровень рентабельности, составивший 52%.

Л.Д. Осипенко (1998) в своей работе отмечает, что сокращение оросительной нормы на 20% от расчетной снизило урожай зерна кукурузы всего на 4,8%, однако было сэкономлено 520 м3/га оросительной воды.

Это является экономически целесообразным и позволяет экономить водные ресурсы за счет более интенсивного использования биологического потенциала растений кукурузы.

Применение дифференцированного режима орошения при выращивании кукурузы на зерно позволяет снизить прямые затраты энергии на 25%, топлива — на 31%, энергозатраты на производство и эксплуатацию агрегатов — на 27%, типового труда — на 32%. При этом урожайность зерна кукурузы возросла на 17,5% или на 0,7 т/га (А.П. Царев, Е. П. Денисов, 1996).

Эффективность применения дифференцированного режима орошения на кукурузе отмечают и Г. В. Седанов, Ю. П. Даниленко (1992).

1.3.5. Использование различных гибридов и сортов, их уборка и последующая доработка зерна.

Очень многое в успешном возделывании кукурузы зависит от сорта или гибрида, который в конкретной экономической среде реализует свой потенциал (Н.И. Кашеваров, H.A. Полищук, H.H. Кашеварова, 1992).

Возделывание более продуктивного сорта или гибрида — самый дешевый способ снижения энергозатрат, так как дает возможность поднять урожай без включения дополнительных ресурсов. В настоящее время высокоурожайные сорта или гибриды выступают как самостоятельный фактор энергетической эффективности (В.А. Паршин, М. Оконов, Т. Бакинова, 1997; В. В. Коринец, 1988).

В условиях экономической нестабильности и дороговизны гибридных семян кукурузы появление в сельскохозяйственном производстве среднеран-них высокоурожайных мультикомпанентных сортов этой культуры является крайне важным. Подобные сорта имеют простое семеноводство, у них в 1,12,3 раза ниже коммерческая стоимость семян, а себестоимость еще нижеу таких сортов относительно легко и несложно наладить производство семян как в условиях коллективного, так и индивидуального (фермерского) хозяйствау них простая технология возделывания как на семена, так и на зерно и на зеленую массу, а при вы ращивании на семена и зерно не требуется выделение изолированных участков для материнских и отцовских форм, а также проведение других высокозатратных операций, которые свойственны куку-рузоводству (А.П. Царев, П. А. Дьячук, 1996).

Сравнительный анализ экономической и энергетической эффективности возделывания ранних и позднеспелых гибридов кукурузы, проведенный В. К. Медведевым (1999), показывает преимущество раннеспелых форм кукурузы над позднеспелыми в условиях Среднего Поволжья. Так, уровень рентабельности при возделывании ранних гибридов составлял 453,8%, а поздних -409,8%. Содержание валовой продукции в зерне равнялось у раннеспелых 65,6 ГДж/га, у поздних — 37,5, затраты совокупной энергии составляли соответственно 18,8 и 23,5 ГДж/га.

Данные сравнительной оценки сортов-популяций и гибридов по продуктивности, проведенные И. П. Кружилиным и Н. Ю. Петровым (1996), показали, что в условиях Нижнего Поволжья в среднем за 6 лет преимущество имеют районированные гибриды, урожайность которых изменялась от 7,02 до 8,74 т/га, при урожае зерна сортов-популяций 6,7−7,07 т/га.

При производстве кукурузы требуется энергии для сушки зерна больше, чем для сушки зерна других зерновых культур. Первой мерой, предпринимаемой для уменьшения энергоемкости производства зерна, является внедрение ресурсосберегающих технологических процессов, а второй — выращивание гибридов, зерно которых высыхает в поле до влажности, близкой к кондиционной, или же для этого нужно меньше затрат (В.Ф. Кивер, 1988).

На современном этапе экономического и энергетического кризиса раннеспелые гибриды, уступая по продуктивности более поздним формам, выгодно отличаются от них меньшим содержанием влаги в зерне и к периоду уборки требуют меньше затрат на послеуборочную доработку зерна. Так, при термической сушке зерна, убранного в оптимальные сроки, совокупные затраты энергии по раннеспелому гибриду были на 17% ниже, а производство зерна на 1 т условного топлива совокупных затрат энергии на 0,3 т выше, чем у среднепозднего гибрида (B.C. Циков, В. П. Бондарь, A.B. Черенков, 1998; В. А. Паршин, 1997; Н. И. Кашеваров, P.A. Полищук, H.H. Кашеварова, 1992). Энергоемкость послеуборочной доработки тонны зерна гибридов среднеранней группы спелости (включая искусственную сушку) сопряжена с затратами 2,79 Дж совокупных прямых и косвенных затрат энергии, а сред-непоздних — 4,9 ГДж, то есть доработка 1 т зерна среднепозднего гибрида требует дополнительных затрат энергии, эквивалентной 75 кг условного топлива (B.C. Шевелуха и др., 1988). На производство и послеуборочную доработку зерна раннеспелого гибрида на горюче-смазочные материалы приходится 33% затрат, среднепозднего — 38,7% и позднеспелого — 48,4% (В.Ф. Кивер, В. М. Куница, 1991). Например, при урожайности початков 100 ц/га с уборочной влажностью 38−39% расход горючего для сушки зерна будет 480 500 кг. Это значительно превышает потребность на все технологические операции по выращиванию и уборке кукурузы. В связи с этим практический интерес представляют гибриды, зерно которых интенсивно высыхает при созревании (В.Ф. Кивер, 1988). Следовательно, только за счет правильного подбора типов гибридов можно снизить энергоемкость технологии на 10−30 тыс. МДж/га, что эквивалентно урожаю зерна 10−15 ц/га и более (В.Ф. Кивер, В. М. Куница и др., 1990).

В последние годы в хозяйствах страны наметилась тенденция к переходу на технологию уборки кукурузы в неочищенных початках, позволяющему сократить потери зерна на 0,10−0,15 т/га, повысить сбор листостебельной массы на 0,5−0,7 т/га, уменьшить на 25−30% затраты труда и средств на каждом гектаре (А.П. Царев, П. А. Дьячук, 1996).

С использованием электроэнергии, обмолот початков на току молотилкой МКПУ-40 — позволяет уменьшить расход жидкого топлива до 16,3 кг/га и полные энергетические затраты — до 1596 МДж/га (В.Ф. Кивер, Н. И. Конопля, 1988; В. Ф. Кивер, В. М. Куница, 1991).

Большое значение для сохранения урожая имеет срок уборки зерновой кукурузы. По данным многих авторов, потери зерна при урожайности 40−45 ц/га в связи со сроками уборки изменяются в следующих пределах: на 10 день уборки — 0,4−5%- на 15 — 5−6%- на 20 — 8−9%- на 25 — более 12%- на 30 -17%- на 35 — свыше 22,5% (A.A. Мухин, 1984; А. П. Царев, Е. П. Денисов, 1996; B.C. Циков, 1998).

Большое предложение на рынке фуражных культур отрицательным образом сказалось на самой дорогой фуражной культуре — кукурузе. Цена ее реализации товаропроизводителями в среднем за год составила 731 тыс. руб., в то время как на рынке цена составила 901 тыс. руб. (150 долл./т).

Высокий уровень цен на кукурузу, по сравнению с другими фуражными культурами, объясняется ее высокой себестоимостью, которая включает затраты на ее хранение, подработку и реализацию. Длительное хранение зерна кукурузы существенно сказывается на увеличении его себестоимости. При ограниченных возможностях цен это ведет к уменьшению прибыли, в первую очередь товаропроизводителей (И.В. Ибрагимова, 1998).

Производственные опыты показали, что при выращивании кукурузы на зерно на первом месте в общих затратах труда находились работы по послеуборочной доработки початков — 40−50% (A.J1. Запорожченко, 1978; A.A. Мухин, 1984). А по данным С. С. Бакай (1989), на послеуборочную доработку.

33 початков расходуется свыше 60% технологических затрат труда, так как на высушивание 1 т зерна влажностью 30−35% требуется 35−40 кг топлива, 1 т початков — 60−80 кг (A.A. Мухин, 1984; Научно-производственная система «Кукуруза», 1990; «Энергосберегающая технология.», 1988). Поэтому переход на импульсный способ сушки дает возможность снизить удельные расходы топлива и электроэнергии соответственно на 10−20% (В.И. Атаназевич, 1986).

2. Условия проведения исследований 2.1. Почвы.

Опыты по изучению продуктивности различных гибридов кукурузы проводились в ОПХ «Новониколаевское» Балаковского района Саратовской области на южных черноземах в 1996;1998 годах.

В геоморфологическом отношении земли ОПХ «Новониколаевское» расположены на четвертой надпойменной (Бакинской) террасе реки Волги. Уклон поверхности незначителен — 0,001−0,005.

Почвообразующими породами служат делювиальные отложения тяжелосуглинистого состава с содержанием частиц физической глины 45,253,4%. Это отразилось на гранулометрическом составе почвы. Делювиальные тяжелые суглинки до двух метров не засолены воднорастворимыми солями. Плотные остаток составлял 0,028−0,184%. Грунтовые воды залегают на глубине 20 м. Их минерализация — 5,30−5,70 г/литр.

Орошение опытного участка начато в 1984 году дождевальными машинами «Фрегат» и «Волжанка».

Почвенный покров представлен черноземами южными, среднемощны-ми, слабогумусовыми. Гумуса в пахотном слое — 3,6−3,8%, в подпахотном слое — 2,8−3,2%. Обеспеченность обменным калием в пахотном слое для всех культур высокая, подвижным фосфором — средняя, азотом — низкая. Сумма поглощенных оснований — 30,9−31,2 мг-экв. на 100 г почвы. Среди поглощенных оснований преобладает кальций — 85,2−88,8% и магний — 10,7−14,1%. Поглощенный натрий составляет 0,5−0,7%.

Вскипание от соляной кислоты отмечено с 35 см, выделение пятен карбонатов — с 79 см.

Гранулометрический состав южных среднемощных черноземов тяжелосуглинистый. Содержание частиц физической глины в пахотном слое — 48,550,4%.

Почвы опытного участка довольно сильно уплотнены. Пахотный слой.

3 3 имеет плотность 1,25−1,33 г/см, подпахотный — 1,26−1,35 г/см. Рыхление дает кратковременный эффект на этих почвах, особенно при орошении. Плот.

3 3 ность твердой фазы составляет 2,54−2,60 г/см в верхних и 69−2,72 г/см в нижних горизонтах.

Максимальная гигроскопичность почв равна 9,6−11,9% от массы почвы, влажность завядания — 12,9−15,7%. В общем объеме наименьшей влагоемко-сти доля недоступной растениям влаги составляет в пахотном слое 50,3%, а в подпахотном — 53,2%. Величина наименьшей влагоемкости (НВ) в пахотном слое — 30,4−33,0% от массы почвы. Максимальные запасы доступной влаги в слое почвы 0,7 м — 89,5−91,5 мм. Диапазон активной влаги в пределах 75 100% НВ для зерновых культур составляет 44,5−47,5 мм.

Высокая плотность черноземов южных обусловливает и слабую водопроницаемость почвы. За первый час от начала впитывания скорость водопроницаемости составляет 0,77 мм/мин. За первый час водоподачи впитывается 35,9−52,4 мм. Фильтрация на южных черноземах составляет 0,08 мм/мин. или 0,12 м/сутки.

Для увлажнения слоя почвы 0−70 см поливные нормы при нижнем предполивном пороге влажности почвы 75% НВ составляют 64 мм, при 80% НВ — 51,2 мм.

В целом, при внесении органических удобрений, оптимальной агротехнике, периодической глубокой вспашке, позволяющей повышать водопроницаемость южных черноземов, при орошении можно получать высокие урожаи всех культур, в том числе и кукурузы на зерно.

2.2. Климатические ресурсы приграничных районов Среднего и Нижнего Поволжья.

Приграничные районы Среднего и Нижнего Поволжья расположены между 49°47' и 52°50' северной широты и 44°02' и 50°50' восточной долготы. Занимает обширную территорию 100,2 тыс. км.2. Ее пересекают четыре крупные природные зоны: лесостепь, черноземная степь, сухая степь и полупустынная степь.

Тепловые ресурсы области очень разнообразны по территории. Сумма температур воздуха более 10° колеблется от 2300° на севере и до 3200° на юго-востоке области. Продолжительность безморозного периода от 129 до.

166 дней. Среднегодовая сумма осадков меняется по территории области от 270 до 520 мм. В период вегетации выпадает 30% их годового количества.

Значительная доля тепловых ресурсов в южной и юго-восточной частях области не используется из-за недостатка влаги. В западных и северных районах области часто не хватает тепловых ресурсов для выращивания теплолюбивых культур.

Разнообразие природных условий приграничных районов Среднего и Нижнего Поволжья позволило выделить семь зон, отвечающих по природным условиям районам Поволжья, (Система ведения агропромышленного производства Саратовской области, 1998). Зоны выделены с учетом степени увлажнения территории, степени обеспечения тепловыми ресурсами, почвенного покрова, растительности и административно-экономического деления.

Западная, Центральная и Северная правобережная зоны (черноземная степь и лесостепь) имеют климат умеренно влажный, умеренно жаркий, умеренно континентальный. Повторяемость влажных лет 56−68%, сухих лет.

18−28%, умеренно засушливых — 15−25%. Годовая температура колеблется по зонам соответственно в пределах 4,3−5,2°- 3,7−4,7° и 3,5−3,8°С. Переход температуры через +5 Осуществляется весной 14−16 апреля, осенью 15−17 октября. Дата перехода через +10° соответственно составляют 27−30 апреля и.

19−30 сентября. Продолжительность безморозного периода 134−158 дней. Сумма температур выше 10° равна 2400−2600°С. Годовая сумма осадков 470−500 мм. За апрель-ноябрь выпадает 290−330 мм, а за май-июнь — 130−160 мм. Гидротермический коэффициент (ГТК) 0,9−1,0. Запас воды в снежном покрове 80,0−130,0 мм. Продуктивной влаги на зяби к началу сева яровых в слое 0−100 см — 14−175 мм.

Средняя влагообеспеченность периода вегетации для зерновых культур 65−75%. Вероятность повреждения их суховеями 20−30% лет (табл. 1 и 2).

Южная правобережная и Северная правобережная (черноземная засушливая степь) менее обеспечены влагой, чем первые три зоны, имеют более сухой климат. Повторяемость влажных лет за период 1966;1995 годы 40−52%>, умеренно-засушливых — 10−20%, сухих — 29−45%. Годовая температура выше, чем в первых трех зонах на 4,3−5,3°. Даты перехода температур через.

5° 15 апреля весной и 17−18 октября осеньючерез +10° соответственно 2627 апреля и 28−29 октября. Продолжительность безморозного периода 140 155 дней, сумма температур выше 10° 2500−2800°С.