Общие научные основы агротехнологий выращивания зерновых колосовых в западной Европе

Опыт ведения интенсивного растениеводства в эко­номически развитых странах Западной Европы свидетель­ствует о высоком уровне урожайности зерновых культур, достигнутом за последние годы. Рост урожайности был обеспечен внедрением в производство новых технологиче­ских систем выращивания зерновых.

В Западной Европе наиболее известны две принци­пиально различные технологии выращивания озимой пше­ницы: бельгийская — доктора Лалу и немецкая — доктора Эфланда.

Бельгийская система обеспечивает получение 70-80 ц/га зерна, и применяется в условиях высокого плодородия почв, мягкой осени и зимы, ранней весны, равномерной и достаточной минерализации почвенного азота. Она осно­вывается на низкой норме высева семян и высоких дозах применения минеральных удобрений. Мягкие климатиче­ские условия позволяют сеять озимые зерновые в опти­мальные сроки (конец октября), а высокая всхожесть, бла­гоприятные условия перезимовки и продуктивное кущение — снизить нормы высева семян до 220-250 шт./м (70-120 кг/га). Это позволяет получить весной 200-220 растений в фазе трех листочков, а ко времени уборки иметь 475-500 продуктивных стеблей на 1 м². Фосфорные и калийные удобрения из расчета 90 кг/га д.в. вносят осенью, азотные из расчета 140—150 кг/га д.в. — весной в несколько приемов: 22% в фазу кущения, 56% в начале выхода растений в труб­ку и 22% при появлении флагового листа. Осенью приме­няют гербициды, для предупреждения полегания — однора­зово ретарданты, при необходимости — фунгициды.

Немецкая система, разработанная доктором Эфландом для земли Шлезвинг-Гольштейн. Она также рассчита­на на получение высоких урожаев озимой пшеницы — на уровне 60-80 ц/га, ориентирована на ранний посев (конец сентября — начало октября), но высокую густоту стояния растений. Производится повышенная норма высева семян (450-500 шт./м ), что позволяет получить 550-600 продук­тивных колосьев на 1 м²; применение регуляторов роста; внесение высоких норм фосфорных и калийных удобрений осенью и азотных — 200 кг/га д.в. в четыре срока: основ­ная часть (44%) в начале кущения, 11% — в фазу полного кущения, 28% — при появлении флагового листа и 17% —

в начале колошения. Применя­ется также некорневая под­кормка. Посевы до семи раз обрабатывают пестицидами и один-два раза — ретардантами. Эта система приспособлена к тяжелым почвам, менее благо­приятным, чем в Бельгии, усло­виям перезимовки, к более длин­ному световому дню и удлинен­ному периоду созревания.

Практические результаты от внедрения указанных техноло­гий (получение высоких урожаев) стимулировали поиск и разработку новых технологий вы­ращивания зерновых в других странах. Этот процесс ото­бражает характерную границу современной технологии производства зерна, максимальную ее дифференциацию. Каждая система требует вариантности элементов техноло­гии с учетом не только зональных условий, но и поправок на конкретные условия каждого поля, сортовые особенно­сти культур. Относительно условий Англии, например, специалистами разработана технологическая система по­лучения высоких урожаев озимой пшеницы с использова­нием высоких норм азота. Эта технология, названная вы­сокоазотной, основывается на средней норме высева, сред­них дозах фосфорных и калийных удобрений и более высоких (на 30-40%), чем при старой технологии — азот­ных, которые вносятся частично весной. Регуляторы роста и фунгициды применяют только при необходимости.

За годы испытаний в Англии трех высокоинтенсив­ных технологий выращивания озимой пшеницы сравни­тельно с традиционной (низкоинтенсивной) валовой доход был наиболее высоким при низкоинтенсивной системе, не­смотря на меньший урожай. На втором месте шла высоко­азотная технология, потом технология Лалу. Технология Шлезвиг-Гольштейн все три года по валовому доходу была на четвертом месте, хотя обеспечивала наиболее высокий урожай. Вместе с тем эффективность применения высоко­интенсивных схем выращивания зерновых во многом зави­сит от зон, где они внедряются. Это обстоятельство побу­дило рекомендовать фермерам строже подходить к данно­му вопросу и не использовать, когда это не диктуется необходимостью, фунгицидов, регуляторов роста, а также высоких норм высева, поскольку дополнительные затраты часто не окупаются.

Итак, агротехника зерновых, которая отвечает сокременным требованиям, чрезвычайно динамична, включает рецепторныи подход и требует применения оператив­ных научно обоснованных и экономических решений, по­стоянно ориентированных на учет агробиологической си­туации.

Еще одним принципиальным отличием современ­ной технологии выращивания зерновых культур является ориентация на активное управление процессами развития элементов урожайности. За последние годы углубление знаний биологии развития зерновых позволило, варьируя сроками и дозами азотной подкормки, регулировать про­цессы кущения и стеблестоя, влиять на количество цветков и колосков в колосе, управлять накоплением белка в зерне. Оно также дало возможность фитопатологическими мето­дами регулировать площадь зеленой листовой поверхно­сти, обеспечив тем самым оптимальные условия для нали­ва зерна, с помощью регуляторов роста контролировать высоту стебля и стойкость к полеганию и т.д. По данным многочисленных опытов, азотная подкормка растений в период от колошения до начала цветения увеличивает урожайность зерна на 3-4 ц/га и одновременно повышает содержание протеина в нем; химическая борьба с болезня­ми листьев дает среднюю прибавку урожайности пшеницы около 2 ц/га, а с болезнями колосьев — 3,75 ц/га; исполь­зование регуляторов роста при возделывании озимого яч­меня обеспечивает прирост урожайности 4,8 ц/га.

Анализируя передовой зарубежный опыт, можно заключить, что для устойчивого получения высоких уро­жаев зерновых большое значение имеет строгое соблюде­ние технологической дисциплины.

Ученые Кембриджского института селекции расте­ний (Великобритания) рассчитали, что для получения 70 ц/га зерна сухая надземная масса должна равняться 150 ц/га. Поскольку для образования 1 тонны сухого вещества надземной части нужно 250 т воды, то всего необходимо 375 мм осадков. Фактически же их выпадает за вегетаци­онный период в среднем 175 мм, поэтому часть влаги рас­тения должны брать из почвы. В связи с этим обязательное условие получения высоких урожаев — накопление и со­хранение влаги в почве.

Анализ работы фермерских хозяйств Южной Анг­лии, проведенный экономистами Кембриджского универ­ситета, показал, что резкое колебание урожайности на раз­ных фермах зависит главным образом от сорта выращи­ваемой культуры, агротехники, типа почвы и местных погодных условий. Эти компоненты обусловили варьиро­вание урожайности до 70%. Поэтому во всех странах ЕС большое внимание уделяется подготовке почв. Высокие урожаи получают только на хорошо подготовленных поч­вах, что достигается следующим: после уборки предыду­щих культур (размещение посевов озимых по непаровым предшественникам) принимают все меры, чтобы предот­вратить уплотнение почв; сокращают число проездов тран­спортных средств, используют на них шины низкого дав­ления, применяют многоосные машины и т.д. Разрыхление подпахотного слоя хотя бы через год (кротование, щелевание, чизелевание и др.) — обязательно при обработке поч­вы осенью, поскольку позволяет разрушить плужную по­дошву, повысить водопроницаемость почвы, улучшить ее воздушный режим.

Основное препятствие получения высоких урожаев озимой пшеницы на почвах тяжелого механического со­става — их уплотнение при обработке, когда они переув­лажнены. В большинстве случаев пахоту на тяжелых поч­вах не применяют. Обычно проводят мелкую культива­цию, глубокое разрыхление подпочвы и прямой посев.

Бельгийская система характеризуется, как отмеча­лось, применением низких норм высева озимой пшеницы: от 255 (при посеве в октябре) до 375 зерен на м² (при посеве и декабре или несколько позже). Норма высева рассчитывается для получения 200 растений на 1 м² к концу зи­мовки — началу весенней вегетации.

Обычно к уборке урожая формируется от 400 до 500 колосьев на 1 м.

Применение азота, а также выполнение агротехни­ческих приемов увязывается с этапами органогенеза расте­ний, чтобы максимально реализовать их потенциальные возможности. Общая доза азота определяется с учетом по­годных условий, периода вегетации, которые влияют на минерализацию и вымывание азота, а также его количест­ва, получаемого в процессе минерализации и того, что ос­тается после предшественника.

Обычно общая доза азота составляет 140 кг/га д.в. при обычных погодных условиях, на почвах с содержани­ем гумуса около 2% (после сахарной свеклы без заделки ботвы).

Азотные подкормки проводят в три срока: в фазу кущения (3-4-я стадия роста по Фикешу) — 30 кг/га (в ус­ловиях Бельгии в середине марта); в начале выхода в труб­ку (5-я стадия роста по Фикешу) — 80 кг/га (в условиях Бельгии в середине апреля); при появлении флагового лис­та (8-я стадия по Фикешу) — 30 кг/га.

Применяется хлорхолинхлорид в дозе 1-1,5 кг/га по препарату (46% д.в.) в начале выхода в трубку (5-я стадия по Фикешу).

Борьбу с сорняками начинают в ранние сроки до их появления или в начале весны, используя соответствую­щие гербициды.

Одна из основных обработок посевов против фито-патогенов — защита верхних листьев от распространенных в регионе болезней: мучнистой росы, ржавчины, септарио-зов, фузариозов листвы и колосьев. Применяют смеси ак­тивных компонентов сравнительно низкими дозами (150 г/га беномила + 3 кг/га серы + 2 кг/га манеба или 125 г/га триадимефона + 1,25 кг/га каптофола) на стадии колоше­ния (4-я и 10-я стадии по Фикешу).

Главное преимущество прямого посева состоит в том, что его проводят в оптимальные сроки. Даже в стра­нах с длинной теплой осенью такие сроки посева озимых имеют определяющее значение в получении высоких уро­жаев. Посеять своевременно позволяет минимальная обра­ботка почвы. По данным Министерства сельского хозяйст­ва, рыболовства и продовольствия Англии, минимальная обработка почвы эффективнее на 40%, а прямой посев — на 400% в сравнении с обычным возделыванием.

Второе преимущество прямого посева — это мень­шие энергетические затраты, включая горючее и аморти­зацию машин. По данным службы внедрения Шотланд­ских сельскохозяйственных колледжей затраты на прове­дение прямого посева ярового ячменя на 20% ниже, чем при обычном способе возделывания. Затраты на горючее, смазочные материалы и ремонт при прямом посеве состав­ляют 27% затрат в сравнении с обычным способом возде­лывания и 71% затрат — при минимальном. Однако при прямом посеве значительно возрастают затраты на герби­циды и удобрения.

По опубликованным данным английского Нацио­нального института сельскохозяйственной техники, обыч­ная технология возделывания (пахота, дискование, боро­нование, сев и прикатывание) требует затрат 35,5 л/га го­рючего, опрыскивание и прямой посев на той же почве — лишь около 4,5 л/га. Экономия составляет почти 800%. На , практике фермер при наличии 454,5 л горючего может провести прямой посев и опрыскивание на площади 100 га, а при традиционном способе возделывания только на 13 га.

В результате многочисленных исследований уста­новлено, что эффективность прямого посева зависит от многих факторов: почвенных, погодных и топографических. Оказалось, что не на всех почвах можно его использовать. В частности, прямой посев успешно внедряется на меловых, известковых и хорошо дренированных суглинистых поч­вах, на которых применение его в течение 2-3 лет благо­приятно влияет на почвенное плодородие. Получается рыхлый, хорошо аэрируемый пахотный слой, в котором увеличивается содержание органических веществ, улучша­ется гранулометрический состав, повышается проницае­мость, в 3-4 раза увеличивается популяция почвенных червей, снижается ветровая и почвенная эрозия. Однако на других почвах прямой посев даех-отрицательный эффект. Так, на переувлажненных песчаных и низкоплодородных, плохо дренированных, укатанных тракторами почвах, урожай при таком посеве ниже, чем при обычном. Это следует учитывать и в практике ведения зернового произ­водства разных агроэкологических зон Украины. Только научная достоверность должна лежать в основе внедряе­мых систем обработки почвы и способов посева.

В последние годы в странах ЕС появились культи­ваторы с активными рабочими органами, а также комби­нированные машины, которые обеспечивают за один про­ход подготовку почвы и заделку растительных остатков. Широкую популярность приобретают культиваторы, ко­торые разрушают плужную подошву (глубокое рыхление подпочвы), обработку пахотного слоя на 20-22 см, и мел­кую на 12-14 см обработку почвы.

Интересные данные получены Леткомбовской ла­бораторией в Англии по обработке почвы под зерновые, которые свидетельствуют о том, что запаханные остатки стерни значительно снижают урожайность озимой пшени­цы. Это связано с тем, что микроорганизмы, развивающие­ся на стерне, при анаэробном ее разложении образовывают токсичные для ростков пшеницы вещества.

Обязательным приемом при выращивании зерновых в Англии является прикатывание. Считается, что наиболее целесообразно прикатывать озимые в фазу кущения. За­паздывание с этим приемом и проведение его при образо­вании одного-двух междоузлий, при использовании сред­него катка снижало урожайность на 11-13%, и тяжелого — на 24%.

В настоящее время зерновое производство мира вступило в новый этап своего развития. Оно характеризу­ется двумя основными направлениями: во-первых, ком­плексным повышением иммунных сил и плодородия поч­вы и, во-вторых, «биологизацией» производства зерна, при наиболее полном использовании генетического потенциала растений. В этой связи осуществляется регулирование оп­тимального развития элементов продуктивности зерновых культур и создание для них наиболее благоприятных усло­вий роста не по календарным срокам, а но этапам органо­генеза и фазам развития растений. Подкормки растений, применение регуляторов роста, внесение фунгицидов и др. в строго определенные этапы органогенеза дают возмож­ность с наибольшей эффективностью использовать эти приемы интенсификации при производстве зерна.

Вместе с тем, выполнение указанных агромеро-приятий требует многократных проездов по полям, это приводит к переуплотнению почвы и повреждению расте­ний, что отрицательно сказывается на урожайности.

В последнее время в европейских странах все шире применяется способ посева, разработанный в Германии — не засеянные направляющие колеи (метод «трамвайных линий»), которые оставляют в посевах зерновых и других культур сплошного посева (озимой пшеницы, озимого рап­са и т.д.) для прохода колес машин, при опрыскивании растений или внесении удобрений. Это позволяет приме­нять машины и орудия на посевах практически в требуемун» фшу их развития, приближая их, с точки зрения при­менения техники, к пропашным культурам.

11сред посевом зерновых методом «трамвайных ли­нии» предусматривается, какая сельскохозяйственная тех­ника будет использоваться при выполнении агрохимиче­ских и агротехнических мероприятий. От этого зависит схема размещения проезжих полос. С другой стороны, ма­шины должны быть унифицированы по ширине колеи и ширине захвата.

Согласно имеющимся источникам, прибавка урожая от применения проезжих полос на посевах зерновых со­ставляет 1,2 и 2,9 ц/га. В опытах института зернового хозяй­ства (Германия) урожайность озимой пшеницы при отсут­ствии проезжих полос составила 45,5 ц, а с ними — 49,7 ц.

Из зарубежного производственного опыта и экспе­риментальных работ следует, что посев с использованием проезжих полос перспективен при интенсивном ведении зернового производства. Он позволяет проводить с помо­щью наземной техники на больших площадях в оптималь­ные сроки и с высоким качеством все необходимые агро­технические мероприятия.