Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

JUSTIFICATION IMPROVE CULTIVATION OF SOYBEANS AND GRAIN CROPS IN CROP ROTATION SYSTEM KOROTKOROTATSIONNYH BIOLOGICAL AGRICULTURE

Syumak A.V. 1 Rusakov V.V. 1 Mungalov V.A. 2 Selin A.V. 3 Tsyban A.A. 3
1 State institute
2 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education «Far Eastern State Agrarian University»
3 State scientific institution the far Eastern research Institute of mechanizationand electrification of agriculture
The article explains the benefits of growing crops in the rotation. Reflected the main task of increasing the yield of field crops – to create optimal conditions in the relationship between plants and micro-organisms in system the soil – microorganisms – the plants – technical means.Is proposed a new method of reproduction of soil fertility in the short rotation crop rotations and a set of three vehicles that meet the requirements of biological farming systems and conditions of the Amur region.Recommended to use the machines working with tractors of 1,4...2,0. Machine for soil treatment with active working bodies, the working width of 2,5 meters, multi-function universal machine, the working width of 3,6 meters; harrow with adjustable working bodyon depth of processing, and the angle of attack, a section width harrow of 1,2 meters. Reflect the basic indicators of economic performance core technologies of cultivation of soybeans and grains in comparison with the proposed technologies, their analysis.
yield
fertility
efficiency
cultivation
soy
grain crops
crop rotation
soil
testings
chekup
1. Volojenin, A.G. Cornjaki i priem’iborb’i c nimi / A.G. Volojenin. Vladivoctok, 1965. C. 79–106.
2. Vorobev, C.A. Cevooborot’i intencivnogo zemledelija / C.A. Vorobev. M.: Koloc, 1979. 65 р.
3. Mishuctin, E.N. Himizatsija zemledelija i zadachi mikrobiologii. Ucpehimikrobiologii / E.N. Mishuctin // Tr. Inctitutamikrobiologii ANCCCR. 1971. 194 p.
4. Patent 2222881 RF. MPK 7A 01V35/10A01C07/00 Cektsijacejalki kultivatora / G.I. Orehov, A.V. Cjumak, JU.V. Terentev. opubl. v BI no. 25, 2004.
5. Patent 2363126 RF. MPK A01V79/00 Cpocob vocproizvodctva plodorodija pochv’i v korotkorotatsionn’ih cevooborotah / JU.P. Kirilenko, A.V. Cjumak, V.V. Rucakov. opubl. v BI no. 22, 2009.
6. Patent 2369070 RF. MKP 7A 01C7/20A01V35/26 Lapov’i’ coshnik / V.A. Mungalov, A.V. Celin, A.V. Cjumak. opubl. v BI no. 28, 2009.
7. Patent 2453086 RF. MPK A01V33/00 A01V7/00 Pochvo obrabat’i vajuscheeorudie / A.V. Cjumak, V.V. Rucakov, JU.P. Kirilenko. opubl. v BI no. 17, 2012.
8. Patent napoleznuju model 7211 RF. MPK 7A 01V19/00 Cektsijaboron’i c regulirovaniem zubevpoglubine dlja uhoda za pocevami / JU.P. Kirilenko, A.V. Cjumak, V.V. Rucakov. opubl. v BI no. 10, 2008.
9. Protokol no. 02-04-10 (12.10.012) ot 25.12.2010. priemochn’ih icp’itani’ «Tehnologo-tehnicheckaja cictema biologicheckogo napravlenija proizvodctva zernov’ih i coi v trehpolnomcevooborote» c. Zelen’i’ Bor Blagoveschenckogo ra’ona Amurcko’ oblacti. 2010. 40 p.
10. Protokol no. 02-23-08 (1210012) gocudarctvenn’ih priemoch n’ihicp’itani’ «Tehnologo-tehnichecko’ cictem’i biologicheckogo napravlenija KFH «Demetra» proizvodctva kartofelja». c. Zelen’i’ Bor Blagoveschenckogo ra’ona Amurcko’ oblacti. 2008. 15 p.
11. Rucakov V.V. Polnoe icpolzovanie prirodn’ih ictochnikov pov’ishenija produktivnocti ractenievodctva magictraln’i’ put razvitija zemledelija Amurcko’ oblacti / V.V. Rucakov, A.V. Cjumak, JU.P. Kirilenko, DalNIPTIMECH // Vectnik dalnevoctochnogo gocudarctvennogo agrarnogo univerciteta. V’ipuck no. 3. Blagoveschenck. 2007. pp. 84–85.
12. Cjumak A.V. Tehnologo-tehnicheckaja cictema poluchenija ekologicheckich icto’ produkt siizernov’ih i coi v Amurcko’ oblacti / A.V. Cjumak, JU.P. Kirilenko, V.V. Rucakov // VectnikRocci’cko’ akademii celckohozja’ctvenn’ih nauk. 2011. no. 3. pp. 9–10.
13. Cjumak A.V. Rezultat’i ocvoenija recurcocberegajusche’ tehnologii i tehnicheckihcredctv v hozja’ctvahAmurcko’ oblacti / A.V. Cjumak, V.V. Rucakov, V.A. Mungalov, A.V. Celin, A.A. TS’iban // Tehnika v celckomhozja’ctve. 2010. no. 6. pp. 11–13.

Амурская область в Дальневосточном регионе России занимает ведущее место по производству сельскохозяйственной продукции. Основными культурами, выращиваемыми на данной территории, являются соя и зерновые культуры.

Задача повышения урожайности этих культур может быть успешно решена лишь на основе системы мероприятий, основное место среди которых принадлежит научно обоснованным севооборотам и техническим средствам нового поколения, направленным на улучшение плодородия почвы.

О таком агротехническом приёме, как севооборот культур, известно уже давно. Его польза бесспорна и объясняется многими факторами.

Во-первых, правильное чередование культур устраняет возможность размножения и накопления вредителей и болезней, специфичных для отдельных видов растений.

Во-вторых, при чередовании культур с различной глубиной залегания основной массы корней и усвояемостью элементов питания достигается более полное и равномерное их расходование в пахотном и подпахотном слоях, создаются условия для пополнения их запасов.

В-третьих, правильное чередование культур в севообороте позволяет с большим экономическим эффектом использовать органические удобрения.

И, наконец, в-четвёртых, с помощью чередования культур можно значительно уменьшить количество сорняков, улучшить экологическое состояние среды обитания и получить высококачественную продукцию [1, 2].

Сидеральный пар из естественного травостоя (зелёное удобрение), являясь дешевым и повсеместно доступным органическим удобрением, служит неисчерпаемым и постоянно возобновляемым источником азота и органического вещества.

Наши исследования подтвердили данные ряда отечественных и зарубежных учёных о существенном увеличении содержания гумуса в различных типах почв при заделке зелёных удобрений и измельчённой соломы в верхнюю часть (0…8 см) пахотного слоя почвообрабатывающим орудием с активным приводом дисковых рабочих органов. После такой обработки сидеральных паров значительно уменьшается засорённость посевов зерновых культур и сои без применения гербицидов. Так, на пойменных почвах рек Амура и Зеи в крестьянско-фермерском хозяйстве «Деметра» Благовещенского района при возделывании картофеля в трёхпольном севообороте с полем сидерального пара на зелёное удобрение (естественный травостой) за три ротации произошло увеличение гумуса на 1,2 % по сравнению с контролем (без органических удобрений) [10]. А в КФХ «Жуковина С.А.» Ивановского района (глава С.А. Жуковин) в трёхпольном соево-зерновом севообороте с полем сидерального пара (зелёное удобрение из естественного травостоя) за одну ротацию (2008–2010 гг.) увеличение содержания гумуса составило 0,4 % [9].

Микробиолог Е.Н. Мишустин и другие исследователи установили, что полное разложение органики завершается за три года [3]. Переход на биологическую систему земледелия позволит при существенной экономии затрат повысить урожайность полевых культур.

Отсюда следует основная задача – всемерно создавать оптимальные условия взаимоотношений между растениями и микроорганизмами в системе «почва – микроорганизмы – растения – машина (техническое средство)». Для этого нами разработаны и апробированы в производственных условиях КФХ «Жуковина С.А.» Ивановского района новый способ воспроизводства плодородия почвы в короткоротационных севооборотах и комплекс машин, отвечающих требованиям биологической системы земледелия и условиям Амурской области. Это машины: ОВПП-2,5 (орудие почвообрабатывающее с активным приводом рабочих органов, шириной захвата 2,5 м); ММУ-3,6 (машина многофункциональная универсальная, шириной захвата 3,6 м); БРПЗ-1,2 (борона секционная с регулировкой пружинных зубьев по глубине обработки и углу атаки, ширина захвата секции 1,2 м).

Способ воспроизводства плодородия почвы в короткоротационных севооборотах осуществляется за счёт использования сорных трав, выращиваемых в паровом поле в период от окончания уборки сельскохозяйственной культуры, возделываемой в текущем году, до второй – третьей декады июля в следующем году. Срок и разнообразие состава растительного сообщества сорняков позволили на момент заделки растительной массы в почву иметь не только зелёную, но и сухую составляющую (максимальное накопление клетчатки и лигнина). Заделку растительной массы сорняков проводят в верхнюю часть, 1/3 пахотного слоя, во второй – третьей декаде июня дисковым орудием с активным приводом, которое позволяет оторвать корневые системы, изолируя растения от поступления влаги и питательных веществ, в связи с чем образуется хорошо аэрируемый почвенно-растительный субстрат. В течение августа – сентября этот субстрат перемешивают два-три раза дисковыми орудиями.

В результате использования предлагаемого способа растительная масса перерабатывается почвенной биотой, с одной стороны, в доступные для растений биогенные элементы, с другой – в гумус. В октябре поле готово под посев или посадку следующей культуры севооборота.

Вышеуказанные машины разрабатывались с учётом, что они будут работать с живыми почвенными организмами на технологических операциях, способствуя сохранению и повышению плодородия почвы без применения химических средств.

В результате производственной проверки по оценке эффективности возделывания сои и зерновых культур в короткоротационных севооборотах в системе биологического земледелия с предлагаемым комплексом машин по сравнению с традиционной технологией и комплексом машин выявлено, что основную роль в повышении продуктивности растений рационально перевести со средств химизации на природные источники повышения продуктивности. При этом значительно сокращаются механическое воздействие техники на почву, расходы на горюче-смазочные материалы, на обработку почвы, применение удобрений и средств защиты растений, сокращаются затраты материально-технических и людских ресурсов. Кроме того, обеспечивается одновременный рост урожайности в среднем в 1,65 раза и улучшение плодородия почв [11–13].

Машины работают в агрегате с тракторами класса 1,4–2,0 на рабочих скоростях 7–12 км/ч. Предлагаемая технология и комплекс машин защищены патентами на изобретения [4–8], успешно прошли государственные приёмочные испытания на Амурской государственной машиноиспытательной станции и рекомендованы к внедрению в производство [9, 10].

Основные показатели экономической эффективности базовых технологий по сравнению с новыми технологиями представлены в таблице.

Из таблицы видно, что урожайность ячменя по новой технологии получена больше на 36,6 % по сравнению с базовой технологией, а сои ‒ на 88,1 % соответственно.

Основные показатели экономической эффективности базовых технологий по сравнению с новыми технологиями, выполняемыми предлагаемыми машинами

 

Базовая технология выращивания и уборки ячменя

Новая технология выращивания и уборки ячменя

Базовая технология выращивания и уборки сои

Новая технология выращивания и уборки сои

Объём работ, га

100

Затраты труда на 1 га чел./ч

6,24

2,88

4,96

3,84

Экономия затрат труда, чел./ч

336

112

Относительное снижение затрат труда, %

53,85

22,85

Годовой экономический эффект, по издержкам, руб.

641944

618336

Капитальные вложения, руб.

3760471

1781344

2968780

1426885

Удельные капитальные вложения, руб./га

37605

17813

29699

14269

Удельные эксплуатационные вложения, руб./га

12389

5969

11032

4849

Удельные приведенные затраты, руб./га

19910

9532

16972

7703

Затраты совокупной энергии на производство продукции растениеводства, МДж

341226

256489

285255

192802

Удельные затраты совокупной энергии

3412

2565

2853

1928

Годовой экономический эффект по приведенным затратам, руб.

1037770

926935

Валовый сбор, т

246

336

151

284

Получено энергии с зерном, МДж

2968531

4054579

2499126

4700342

Валовый доход, руб.

450000

1330000

Годовой экономический эффект, руб.

1487770

2256935

Срок окупаемости, лет

1,00

1,00

Энергетический эффект, МДж

1170785

2293670

Расход топлива по всему объёму выполненных технологических операций, т

8,00

6,00

6,70

4,50

Экономия топлива на 1 га пашни, кг

20,00

22,00

Годовой экономический эффект при возделывании ячменя по новой технологии с комплексом машин нового поколения 1 487 тыс. руб., при возделывании сои – 2 256 тыс. руб. При этом срок окупаемости от внедрения новых технологий с комплексом предлагаемых машин равен одному году.

Кроме того, анализ приведённых в таблице данных позволил сделать вывод, что освоение способа воспроизводства плодородия почвы в короткоротационном соево-зерновом звене севооборота с полем сидерального пара (зелёных удобрений) с использованием технических средств нового поколения обеспечивает существенное снижение всех видов затрат. Так, эксплуатационные затраты при использовании новой технологии по сравнению с базовой сократились при возделывании ячменя ‒ на 51,82 %; сои ‒ 56,05 %; капитальные вложения – на 52,63 и 51,94 %; затраты труда – на 53,85 и 22,58 % соответственно. Экономия топлива на 1 га пашни при возделывании ячменя составила 20 кг, сои ‒ 22 кг.

Рецензенты:

Самуйло В.В., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Эксплуатация и ремонт транспортно-технологических машин и комплексов», ФГБОУ ВПО ДальГАУ, г. Благовещенск;

Доценко С.М., д.т.н., профессор, заслуженный изобретатель РФ, заведующий лабораторией «Хранение и переработка сельскохозяйственной продукции», ГНУ ВНИИ сои Россельхозакадемии, г. Благовещенск.

Работа поступила в редакцию 19.07.2013.