Факторы химизации и урожайность зерновых культур. Роль технологий в повышении зерновой продуктивности злаков

Средства химизации сельского хозяйства сыграли основную роль в увеличении урожаев зерновых культур [467]. Между показателями сбора урожая зерна и количеством примененных минеральных удобрений и пестицидов в 1950-1984 гг. прослеживается пропорциональная зависимость. В последующие годы агротехника и технологии продолжали совершенствоваться, и в 2005 г., к примеру, в Германии на посевной площади около 17 млн га получен средний урожай зерновых 67,3 ц/га.

Наиболее высокие показатели среди европейских государств отмечены в Нидерландах: с 1980-х годов здесь получают стабильные средние урожаи озимых на уровне 75 ц/га, а яровых -около 50 ц/га. Степень химизации сельского хозяйства в этой стране также весьма высокая: в 1996-2001 гг. в среднем вносилось 612 кг/га минеральных удобрений. Аналогичные процессы наблюдались и в США, где за период с 1891 по 1950 г. урожаи значительно не изменялись, а после использования с 1970-х годов элементов интенсификации постоянно увеличиваются.

Стабильное увеличение урожаев зерна происходит в Беларуси с 1960 г., причем темпы роста в 1980-1990 гг. соответствовали этим показателям в США. Снижение урожайности зерна в 1998— 2001 гг. до уровня менее 20 ц/га преодолено, и в дальнейшем в среднем по стране отмечалась стабилизация - 25-30 ц/га. В 2008 г. наблюдалась рекордная урожайность зерна в 35,2 ц/га [467].

Перед сельским хозяйством Беларуси стоит сложная задача дальнейшего повышения урожаев зерна при одновременном снижении затрат на возделывание. Для этого необходим комплекс количественных и качественных преобразований в сельскохозяйственном производстве. Существенная роль в этом процессе принадлежит средствам химизации [520, 521]. В 1975-1991 гг. дозы внесения минеральных удобрений превышали 250 кг/га. Накопленный потенциал плодородия, очевидно, позволил обеспечить в последующем положительную динамику роста урожаев. Однако следует учитывать общую тенденцию непропорционального изменения урожаев с повышением доз минеральных удобрений: лишь при условии внесения их свыше 275 кг/га гарантированы достаточно высокие сборы зерна [522].

Еще большая степень корреляции отмечается между полученными средними урожаями зерна и количеством использованных средств защиты растений, которая аппроксимируется линейной зависимостью. В настоящее время наблюдается пропор-166

циональная зависимость между количеством пестицидов, внесенных в расчете на 1 га, и урожайностью.

Проведенный в работе [467] анализ зарубежного опыта и тенденций развития сельскохозяйственного производства в Республике Беларусь за 1990, 1995 и 2000-2006 гг. позволил авторам дать прогноз возможной динамики урожаев зерна с учетом двух основных количественных факторов: доз минеральных удобрений и средств защиты растений. Расчетные зависимости представлены следующими уравнениями регрессии:

У = 18,20995 + 0,036595 N;

У = 18,97746 + 3,689466 Р,

где У - урожайность зерна, ц/га; N - дозы действующего вещества удобрений, кг/га; Р - количество пестицидов, кг/га.

Множественные коэффициенты корреляции для данных уравнений составляют 0,504 и 0,667. При условии выполнения запланированных Государственной программой возрождения и развития села уровней использования минеральных удобрений и средств защиты растений в 2007-2010 гг. по первому прогнозу возможно получение урожаев зерна 27,7-30,1 ц/га, по второму -23,9-26,8 ц/га [523]. Проведенные расчеты показывают, что следует уделять больше внимания правильному и эффективному использованию средств химизации. Только в этом случае могут быть обеспечены намеченные на ближайшие годы уровни урожайности зерна в 38-40 ц/га.

Однако необходимо учитывать, что достижение указанных результатов возможно лишь на фоне целой совокупности других факторов практического применения сельскохозяйственных технологий. Прежде всего это климатические условия с высокой степенью влияния, адекватная структура посевных площадей, уровень технического обеспечения производственных процессов и др. [524].

Одним из условий повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и минимизации удельных затрат является адаптивное ведение растениеводства, в том числе и адаптация технологии возделывания сельскохозяйственных культур к природным условиям.

Для оценки потенциала продуктивности сортов зерновых культур К. Г. Алимов ввел понятие «четырех уровней продуктивности зонального земледелия», в которых учитывается степень плодородия почв и степень использования агротехнологий [525, 526].

Первый уровень - это экстенсивный потенциал продуктивности земледелия, т. е. урожайность, полученная за счет эксплуатации естественного плодородия почв. В зависимости от типа и уровня плодородия почв экстенсивная продуктивность зонального земледелия колеблется от 12 до 30 ц/га, а потенциал сорта используется на 30%. Подавляющее большинство сельхозтоваропроизводителей аграрных регионов до сих пор работают на экстенсивном уровне и без особых агрономических знаний не могут выйти за пределы продуктивности экстенсивного земледелия.

Второй уровень - это производственная продуктивность интенсивного земледелия, когда урожайность достигается за счет биологических и инновационных факторов улучшения экстенсивного земледелия. Этот уровень называют интенсивной технологией, который, несомненно, ведет к повышению урожайности зерновых культур. Тем не менее потенциал сортов реализуется до 50% и только 5-7% хозяйств работают по интенсивной технологии. Однако без учета зональности климатических факторов регионов при достижении урожайности 35-40 ц/га конкурентоспособного зерна интенсивная технология оказывается высокозатратной.

Третий уровень - это климатически обеспеченная продуктивность интенсивного земледелия, которая в зависимости от агроландшафта, культуры земледелия, зональности региона колеблется от 40 до 90 ц/га с реализацией потенциала сортов до 70%. За четверть века интенсивного земледелия с максимальным использованием почвенно-климатических ресурсов и оптимизации потребности перспективных сортов в экстремальных условиях Западной Сибири Г. К. Алимовым [526] получено 76,8 ц/га, 168

а в черноземной зоне - 82,0 ц/га конкурентоспособного зерна яровой пшеницы. За 23 года (1984-2007) средняя урожайность этой инновационной агротехнологии составила 63,0 ц/га яровой пшеницы. Только единицы инновационно ориентированных сельхозтоваропроизводителей в России приближаются к таким результатам.

Четвертый уровень - это генетический потенциал сортов зерновых культур, который в зависимости от экотипа сортов колеблется от 60 до 120 ц/га. Факторы его реализации должны быть определены селекционерами. Для каждого перспективного сорта необходимо разработать технологический паспорт трех уровней продуктивности: экстенсивный, интенсивный и климатически обеспеченный с указанием генетического потенциала сорта.

В биологической системе земледелия «почва - растение -климат» главным сдерживающим фактором реализации генетического потенциала сортов являются климатические ресурсы, находящиеся в первом минимуме. Климатически обеспеченная урожайность сортов в зональном разрезе аграрных регионов может колебаться от 40 до 90 ц/га, а почвенно-лимитирующие факторы, сдерживающие их потенциал, устраняются с помощью наукоемких агротехнологий.

Следует отметить, что сорта, испытанные на лучших агрофонах экстенсивного земледелия, проявляют комплекс адаптивной устойчивости к полеганию, листо-стеблевым заболеваниям и т. д. Однако эти же сорта на интенсивном фоне теряют адаптивные свойства и на фоне высоких доз азота, комплексных минеральных удобрений массово полегают, сильно поражаются листо-стеблевыми заболеваниями, а при усилении конкурентоспособности сорных растений в посевах повреждаются вредителями. На высоком интенсивном фоне суммарный недобор урожая от перечисленных факторов составляет 12-17 ц/га зерна с ухудшением его качества. В результате дискредитируется значение инновационных агротехнологий.

В проблеме реализации генетического потенциала нового сорта важная роль отводится качеству семенного материала. Семена новых сортов, выращенные на истощенном агрофоне, не формируют полноценного, сбалансированного по всем элементам запаса питательных веществ [526]. Семена с содержанием клейковины 20-22% имеют обедненный аминокислотный состав, характеризуются слабой ферментативной и иммунной системой, которая сильно влияет на энергию и силу роста проростка, особенно в экстремальных условиях начального этапа развития. В этом плане многократно возрастает роль технологических приемов, обеспечивающих повышение качества посевного материала за счет их предпосевной подготовки и обработки комплексом микроэлементов, своевременным протравливанием системными протравителями для защиты всходов растений от семенной и почвенной инфекции.

Здесь имеются значительные резервы, начиная от совершенствования технологии протравливания семян до их инкрустации комплексными препаратами, включая регуляторы роста, микроэлементы, микробиологические препараты [527]. В целях обеззараживания семян в хозяйствах Республики Беларусь применяются протравители контактного и системного действия. Эффективность протравителей, как показали исследования, значительно возрастает при инкрустации семян, когда кроме фунгицида используются прилипатели и физиологически активные вещества. Такие комплексные составы обеспечивают увеличение урожайности озимого тритикале на 14-24%, а выход семенной фракции - на 12-15%.

В опытах на легкосуглинистых почвах РУП «Экспериментальная база «Жодино» (Смолевичский район), проведенных в 2007-2008 гг., высокую эффективность показали микроудобрения Адоб марганец и Адоб медь, которые содержат металлы в форме хелатных соединений. На среднесуглинистых почвах экспериментальной базы «Устье» (Оршанский район) применение при обработке семян защитно-стимулирующего состава на основе фунгицида Кинто-дуо, полимера Гисинар и ростовых веществ (мальтамина, феномелана, экосила, растима) обеспечило урожайность озимой пшеницы 86,2-89,9 ц/га, или в среднем на 7,2-8,1 ц/га выше контроля. Урожайность озимого трити-170

кале достигла 100,6-100,8 ц/га, превысив контроль на 13,6-16,8 ц/га.

Таким образом, для производства высококачественной конкурентоспособной продукции, соответствующей запросам потребителей, необходимо устойчивое развитие земледелия на основе рационального сочетания природных, биологических, технических, химических и других факторов применительно к определенным региональным условиям.

Глава 5