Краткий отчет СО РАСХН за 2004 г.
Земледелие
В 2004 г. научные исследования по земледелию, агрохимии, агропочвоведению, мелиорации и защите растений проводились в рамках программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса РФ на 2001–2005 гг. в 19 НИУ региона под методическим руководством ГНУ СибНИИЗхим, с научным потенциалом: 226 научных сотрудников, в том числе 3 академика, 1 член-корреспондент, 32 доктора и 90 кандидатов наук.
Вопросы земледелия, мелиорации и лесного хозяйства изучали в соответствии с заданиями 01. «Структура агроландшафтов и специализация земледелия», 02. «Адаптивно-ландшафтные системы земледелия», 03. «Ресурсосберегающие технологии», 13. «Агролесомелиорация земель» 17 НИУ: ГНУ СибНИИЗхим (головной), СибНИИСХ, АНИИСХ, НИИСХ Северного Зауралья, Красноярский, Кемеровский, Иркутский, Бурятский, Забайкальский, Якутский, Тувинский НИИСХ, НИИАП Хакасии, НИИСС, Томская ГСХОС, Кулундинская СХОС, Нарымская ГСС, Северо-Кулундинская опытная станция по изучению и освоению засоленных земель. Кадровый потенциал составил 117 научных сотрудников, в том числе 2 академика, 22 доктора и 47 кандидатов наук.
ГНУ СибНИИЗхим продолжены работы по научному обоснованию типизации земель на примере агроландшафтов Новосибирской области, в основу которой положен принцип группировки почв по степени их свойств и согласования с агроэкологическими требованиями растений, что позволяет оптимизировать размещение посевов сельскохозяйственных культур на территории хозяйства и обеспечить повышение их урожайности на 20–25% за счет адаптации к рельефу местности. Установлены закономерности расхода продуктивной влаги в почве в зависимости от размещения агроценозов в ландшафте.
ГНУ АНИИСХ разработаны принципы и методические подходы к определению оптимального соотношения сельхозугодий. Стабильность составляющих компонентов обеспечивает устойчивость агроландшафтов к деградации. Предложена адаптивно-ландшафтная система земледелия для базовых хозяйств сухой степи Средней Сибири (ГНУ НИИАП Хакасии), включающая почвозащитные полевые и кормовые севообороты с полосным размещением культур, весеннюю обработку почвы с элементами минимизации. ГНУ Северо-Кулундинской СХОС определены элементы адаптивно-ландшафтной системы земледелия для степной зоны Западной Сибири.
ГНУ СибФТИ разработаны концептуальные подходы (интерактивные, гипертекстовые, мультимедийные) к систематизации и анализу знаний по созданию информационных моделей и выбору рациональных решений по использованию сортов, машин и технологий в сельскохозяйственном производстве. Обоснована и предложена схема классификации по 30 признакам сортов и информационная модель представления знаний по характеристикам сортов пшеницы, обеспечивающая оперативный поиск по ботаническим, морфологическим и хозяйственно-биологическим признакам.
В ГНУ СибНИИЗхим продолжены исследования по совершенствованию нормативной базы построения севооборотов для разработки ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Эффективность оптимизации приемов регулирования агроэкологического состояния агроценозов в севооборотах зависит от погодных условий, предшественников и уровня применения средств интенсификации. При экстенсивном возделывании пшеницы определяющее значение имеет предшественник. Севообороты с чистым паром эффективнее используют почвенную влагу и осадки летнего периода по сравнению с зерновым,
а применение удобрений и средств защиты растений способствует снижению расхода влаги в 1,8 раза.
В зернопаровых севооборотах на экстенсивном фоне возделывания культур наблюдается дефицит азота в почве (190 кг/га за ротацию). Внесение азотных удобрений — 300 кг д.в./га за ротацию зерновых севооборотов компенсирует хозяйственный вынос этого элемента, формируя интенсивность баланса до 180%.
Продуктивность зернопаровых севооборотов в меньшей степени зависела от засоренности посевов, что говорит об их устойчивости. Зерновые севообороты с овсом и капустовыми занимают промежуточное положение. Севооборот
с бобовыми характеризовался наибольшими потерями продуктивности от сорняков (0,94 ц к.ед./га на единицу удельной биомассы сорняков). Интенсификация возделывания позволила увеличить продуктивность севооборотов в 1,5–2 раза по сравнению с экстенсивным фоном. Наиболее высокий условно чистый доход получен от комплексного применения средств интенсификации в зерновых севооборотах с викоовсом и рапсом (в 1,5–2,1 раза).
Исследованиями ГНУ СибНИИСХ установлено, что в южной лесостепи лучшими предшественниками яровой пшеницы были чистый пар (урожайность 4,47 т/га), зернобобовые (3,77 т/га) и пропашные (3,24 т/га). В подтаежной зоне зернофуражные культуры (овес и ячмень) целесообразнее размещать по озимой ржи, пласту многолетних трав и по гороху, а яровую пшеницу и озимую рожь — по чистому пару (в зависимости от погодных условий урожайность сортов яровой пшеницы колебалась от 1,5 до 3,0 т/га).
В сухостепной зоне юга Западной Сибири выявлено ГНУ Кулундинской СХОС, что предшественники, в том числе чистый пар, оказали слабое влияние на накопление продуктивной влаги в почве, в связи с большим количеством атмосферных осадков в весенне-летний период (85–90% НВ). В зернопаровом и зернопаропропашном севооборотах в посевах пшеницы и подсолнечника, размещенных по пару, засоренность злаковыми и двудольными сорняками в 4–10 раз меньше, чем в агроценозе бессменной пшеницы. Наибольшая урожайность яровой пшеницы достигнута
в зернопаровом и зернопаропропашном севооборотах (1,07–2,11 т/га). Продуктивность подсолнечника на маслосемена по пару в условиях Кулунды на 38% выше, чем по зерновому предшественнику.
В острозасушливых условиях Бурятии ГНУ Бурятский НИИСХ получена более высокая урожайность первой культуры по пару — яровой ржи (1,25–1,55 т/га), урожайность яровой пшеницы по донниковым парам не уступала посевам по чистому пару, овса — после пшеницы по паровому предшественнику превосходила его повторный посев.
Наибольший урожай однолетних трав в среднем за 4 года получен в севообороте с донником (10,7–15,0 т/га), а наименьший — в овсяном севообороте (7,7–1,09 т/га зеленой массы). Наиболее продуктивным был севооборот с яровой
рожью (1,15–1,58 т к. ед. и 0,51–0,65 т зерна с 1 га севооборотной площади).
В условиях Забайкалья ГНУ ЗабНИИСХ установлена зависимость влагообеспеченности различных типов паров от погодных условий года (в благоприятные по увлажнению годы преимущество было за сидеральным (38,8–46 мм),
в засушливые — выделялись плоскорезный и занятый пары (22,7–40,2 мм), в острозасушливом — чистый пар (79,5 мм). Наиболее стабильную урожайность пшеницы (1,62 т/га) обеспечивал чистый пар с заделкой соломы.
В условиях Якутии (ГНУ ЯкутНИИСХ) выявлены севообороты с сидеральными парами на засоленных почвах, обеспечивающие выход сухого вещества до 5,7 т/га, сбор переваримого протеина — до 0,25 т/га, обменной энергии — до 53,6 ГДж/га, урожай зеленой массы — до 19,6 т/га.
ГНУ СибНИИЗхим продолжены исследования по совершенствованию нормативной базы систем обработки почвы в центральной лесостепи Западной Сибири. При возделывании озимой ржи по пару, системы зяблевой обработки не оказывали существенного влияния на плотность пахотного слоя почвы (1,1–1,15 г/см3), запасы продуктивной влаги (89–120 мм), нитратного азота (118–132 кг/га) и засоренность посевов (2,6–6,6% от общей массы агроценоза), что способствовало формированию урожайности культуры от 3,44 до 3,60 т/га. В посевах 2-й и 3-й пшеницы после пара на экстенсивном фоне наиболее благоприятные агроэкологические условия отмечены по вспашке (плотность почвы перед посевом — 1,07 и 1,09 г/см3, запасы продуктивной влаги — 112 и 106 мм, запасы нитратного азота — 75,5 и 72,1 кг/га, засоренность посевов перед уборкой — 16,9 и 34,9%), обеспечившие урожайность пшеницы 1,7 и 1,1 т/га соответственно. Применение комплекса средств химизации сглаживает значимость влияния систем зяблевой обработки на агроэкологические свойства почвы, оптимизируя условия для агроценозов и обеспечивая увеличение урожайности культур севооборота в 1,9–2,6 раза в сравнении с экстенсивным фоном.
В южной лесостепи Западной Сибири ГНУ СибНИИСХ без средств химизации и при их ограниченном применении по мере сокращения интенсивности обработки почвы снижается продуктивность зерновых культур в севообороте. На фоне комплексной химизации менее энергоемкие комбинированно-минимальная и мелкая плоскорезная (10–14 см) и энергоемкая отвальная системы обработки почвы обеспечивали одинаковый выход зерна с 1 га пашни (2,86–2,88 и 2,88 т/га соответственно). При комплексной химизации выход зерна с 1 га повышался в 1,5–2 раза.
В степной зоне Западной Сибири приемы безотвальной обработки почвы интенсифицируют накопление влаги —
в пару на 7,9%, под 4-й культурой — на 12,4% в сравнении со вспашкой. При экстенсивной технологии возделывания пшеницы по пару эффективна ежегодная вспашка (урожайность 3,61 т/га), при ежегодной плоскорезной обработке урожайность снижается на 7,1% (3,37 т/га). Интенсификация способствует повышению урожайности зерна: по вспашке — до 5,4 т/га, плоскорезной обработке — до 4,93 т/га, минимальной — до 3,89 т/га. В подтаежной зоне в звене зернотравяного севооборота (пар–пшеница–ячмень) эффективна ежегодная вспашка (урожай пшеницы по чистому пару составлял 4,05 т/га, ячменя — 2,95 т/га). В звене севооборота (яровая пшеница по пласту травы–овес) существенной разницы между приемами обработки почвы не установлено.
Исследованиями ГНУ АНИИСХ показано отсутствие существенного влияния приемов основной обработки почвы на урожайность яровой пшеницы по пару в условиях 2004 г. По гороху более эффективным приемом основной обработки почвы оказалась поверхностная — дисковой бороной БДТ-3 (по сравнению с глубокой и плоскорезной урожайность выше на 0,49 т/га), на пшенице после пара уменьшение глубины обработки почвы привело к снижению урожайности. Наиболее высокая урожайность получена по вспашке (2,83 т/га). При дисковании БДТ-3 производительность труда в 6,6 раза выше, а расход горючего на 1 га
в 5,8 раза меньше, чем по вспашке. Предпосевная обработка боронами БЗСС-1,0 по пару и по пшенице была эффективнее культивации КПЭ-3,8 (прибавки 0,5 т/га), по гороху наоборот уступала культивации КПЭ-3,8 (на 0,43 т/га).
В сухостепной зоне исследованиями ГНУ Кулундинской СХОС за 2001–2004 гг. установлено, что по мере удаления культуры от пара, в связи с нарастанием уровня засоренности однолетними и малолетними сорняками, поверхностная обработка почвы уступала вспашке и плоскорезной обработке, снижая продуктивность пшеницы. Внесение удобрений в рядки повышало урожайность пшеницы по пару до 1,47–1,73 т/га (1,29–1,49 т/га без удобрений). Получен одинаковый положительный экономический эффект на пшенице по пару при поверхностной обработке почвы (388 р./га) и без обработки (295 р./га). Дополнительные затраты на гербициды без удобрений окупились только на овсе по плоскорезной обработке (экономический эффект — 436 р./га). Выявлена высокая эффективность замены одной механической обработки пара применением почвенного гербицида нитрана, способствующая снижению засоренности и повышению урожайности как первых культур по пару (подсолнечника — на 0,21, пшеницы — на 0,15–0,21 т/га), так и второй (пшеницы — на 0,17 т/га).
В условиях сухой степи Забайкалья (ГНУ Бурятский НИИСХ) на эродированных каштановых почвах наиболее оптимальной ресурсосберегающей системой обработки почвы в зернопаровых севооборотах является комбинированная (мелкие плоскорезные обработки на 12–14 см под 2-ю и 3-ю культуры севооборота, прерываются вспашкой в пару на 28–30 см), обеспечившая наибольшую урожайность яровой пшеницы по пару (1,05–1,34 т/га в зависимости от фона удобрения) и самую высокую продуктивность севооборота (0,83–1,36 т к. ед./га и 0,5–0,63 т зерна с 1 га севооборотной площади).
По данным ГНУ Кемеровского НИИСХ, донниковый сидеральный пар при различных обработках (минимальная и нулевая на 10–12 см) способствовал повышению урожайности ячменя на 0,11–0,15, пшеницы — на 0,22–0,27 т/га. При минимальных обработках наблюдается улучшение фитосанитарного состояния посевов зерновых культур в севообороте, повышается содержание органического вещества в почве (за 6 лет на 0,2% при заделке соломы).
ГНУ НИИСХ Северного Зауралья для темно-серых лесных почв лесостепи усовершенствована энергосберегающая система основной обработки почвы, обеспечивающая одинаковую урожайность зерновых в сравнении с ежегодной вспашкой; увеличение чистого дохода на 1 га севооборотной площади на 5,0–7,3%, но снижение содержания в почве нитратного азота перед посевом культур, что вызывает необходимость применения азотных удобрений. При чередовании отвальной и плоскорезной обработок на 20–22 см на выщелоченных черноземах чистый доход увеличивается на 175 и 292 р./га севооборотной площади по сравнению с ежегодной вспашкой.
В условиях южно-таежной зоны (ГНУ Томская СХОС) установлена более высокая урожайность соломки льна-долгунца при предпосевной обработке компактором К-6 (5,51 т/га), при культивации и бороновании наблюдается снижение урожайности (на 10,6 и 20,9% соответственно). Более высокая урожайность семян получена при предпосевной обработке компактором К-6 и посеве сеялкой СПУ-4 (0,49 и 0,43 т/га соответственно). Трудовые и энергетические затраты были ниже в 1,87 и 1,53 раза при использовании компактора К-6 по сравнению с традиционными орудиями (культиватор КНС-4 + 3Б3СС01,0 + 3ККШ-6).
ГНУ АНИИСХ выявлено, что на склоновых землях как глубокие, так и мелкие обработки почвы приводят к потерям продуктивной влаги — первые за счет диффузного испарения, вторые — за счет увеличения стока талых вод и смыва почвы. Безотвальные и мелкие плоскорезные обработки повышают в 1,3–3,3 раза засоренность посевов, снижают уровень азотного питания растений. Показана зависимость урожайности зерновых культур по безотвальным обработкам от условий года (в засушливых — на 0,19–0,41 т/га выше, а во влажных — на 0,15–0,25 т/га ниже относительно отвальной). Средства химизации при минимальных обработках повышают урожайность до уровня глубоких обработок. По безотвальным обработкам энергозатраты снижаются на 20–40%, производительность труда увеличивается на 30–66%, при минимальных — соответственно на 54–56 и 75–78% в сравнении с отвальной. Использование средств химизации (удобрения и гербициды) увеличивает прямые затраты на 72%.
Исследованиями ГНУ Иркутским НИИСХ в условиях Приангарья в нормальные по увлажнению годы установлено равнозначное влияние отвальной и безотвальной обработок на урожайность зерновых, кукурузы, горохоовсяной смеси, в засушливые — преимущество за безотвальными обработками (прибавки 0,2–0,35 т/га з. ед.). Замена ежегодной вспашки обработкой АКП-4 снижает прямые затраты на обработку на 26–30%.
ГНУ АНИИСХ разработаны принципы биологической устойчивости лесных насаждений в эрозионно опасных агроландшафтах. Установлено, что ведущим фактором роста и развития лесных насаждений и их устойчивости является почвенная влага, формирующаяся из запасов воды в снеге, стока талых вод, осадков летнего периода. В лесных полосах продуваемой конструкции накопление снега не превышает 60% от выпавших осадков за зимний период и запасы продуктивной влаги в полутораметровом слое почвы составляли 214–232 мм. Совмещение лесных полос с ПГС позволяет увеличить запасы влаги до 379 мм. Выявлено, что лучшими показателями роста и развития деревьев, их сохранности отличаются однорядные и двурядные лесные полосы, посаженные обычным способом и однорядные, совмещенные с ПГС (сохранность до 82%). В 3,4,5-рядных лесных полосах сохранность деревьев снижается до 31,4–35,5%. В межполосном пространстве лесных полос накапливается снега в 2,6–3,1 раза больше (увлажнение почвы повышается на 30–40 мм, урожайность яровой пшеницы — на 0,32 т/га). Наиболее равномерно распределяется снежный покров на полях одно–двурядных лесных полос.
В аридной зоне Средней Сибири (ГНУ НИИАП Хакасии) на каштановых почвах установлена сравнительно высокая устойчивость 4–6-рядных лесных полос из тополя черного, березы и лиственницы с междурядьями 3 м. Сохранность лесных полос 5-летних посадок тополя — 55%, 40-летних из березы и лиственницы — 46 и 29%. Орошаемые лесные полосы отличаются большей устойчивостью и лучшим ростом: на каштановых почвах в однорядных лесополосах сохранность вяза приземистого — 62%, лиственницы сибирской — 39%; на обыкновенных черноземах в смешанных 6–8-рядных лесополосах посадок 60-х годов сохранность лиственницы составила 39%, березы — 34, сосны 50-х годов — 19%.
В условиях аридной зоны Сибири (ГНУ НИИАП Хакасии) проведены предварительные испытания экспериментальных образцов орудий и механизмов для строительства и эксплуатации систем поверхностного полива, что позволяет начать в будущем году мелкосерийное их производство. Разработан проект по совершенствованию оросительной системы поверхностного полива площадью 235 га. Усовершенствована система орошения по широким и длинным полосам склонов, отличающаяся новой конструкцией оросительного канала, что позволит повысить коэффициент использования орошаемого участка на 8–10%, снизить поливную норму в 1,4 раза и осуществить движение сельскохозяйственных машин на поливном участке во всех направлениях.
Агрохимия
Исследования по агрохимии и плодородию почв в 2004 г. проводили 14 НИУ в соответствии с заданиями 05. «Ландшафтная агрохимия», 06. «Агрохимические технологии», 07. «Органические удобрения», 12. «Мелиорация земель»: ГНУ СибНИИЗхим (головной), АНИИСХ, СибНИИСХ, СибНИИ торфа, Бурятский, Иркутский, Якутский, Тувинский, Красноярский НИИСХ, НИИСХ Северного Зауралья, НИИАП Хакасии, Кулундинская СХОС, Томская ГСХОС, Нарымская ГСС. Научный потенциал: 77 научных сотрудников, в том числе 1 академик, 1 член-корреспондент, 6 докторов и 24 кандидата наук.
ГНУ СибНИИЗхим продолжены исследования по определению содержания и состава органического вещества и особенностей азотного режима выщелоченного чернозема центральной лесостепи Новосибирского Приобья после
20-летнего применения разных способов основной обработки почвы и средств химизации с использованием полевых и лабораторно-аналитических методов исследований, в том числе с применением меченых 14С растительных остатков.
Подтверждены результаты исследований предыдущих лет о существенном влиянии разных способов основной обработки на распределение растительных остатков в слое почвы 0–30 см. При длительной безотвальной обработке или ее отсутствии наблюдается более выраженная дифференциация верхнего слоя почвы по содержанию полуразложившихся растительных остатков — мортмассы, которая концентрируется в основном в слое 0–10 см. На безотвальных фонах обработки обнаружено примерно 2-кратное обеднение этой фракцией слоев почвы 10–20 и 20–30 см в сравнении со вспашкой.
Выявлена четкая тенденция увеличения запасов общего углерода в слое 0–30 см при переходе от вспашки к плоскорезной и «нулевой» обработкам (соответственно — 85, 90, 100 т/га). Достоверных различий в содержании подвижного и лабильного углерода в слое почвы 0–30 см в зависимости от способа основной обработки не обнаружено (на вспашке, глубокой плоскорезной и «нулевой» обработках подвижного — 11,75, 12,77 и 11,55 т/га, лабильного — 482, 551 и 585 кг/га соответственно).
Подтверждены результаты исследований 2003 г. об опережающих темпах накопления нитратного азота в почве начиная с середины июля на фонах безотвальной и «нулевой» обработок в сравнении со вспашкой (содержание нитратного азота в слое почвы 0–30 см к началу августа по всем обработкам были практически одинаковыми — 52–62 кг/га).
Показано, что при семилетнем паровании старопахотного выщелоченного чернозема значительно снижается количество в почве подвижного органического вещества (с 4800 до 2500 мг/кг), обусловливающее снижение скорости продуцирования СО2 почвой (на 49–58%) и накопление нитратного азота (на 35–44%). Не обнаружено существенного влияния минеральных азотных или органических удобрений при их раздельном или совместном применении на скорость минерализации почвенного гумуса (меченого 14С) выщелоченного чернозема.
Выявлено, что замена в трехпольном зернопаровом севообороте чистого пара занятым или сидеральным не способствует росту продуктивности пшеницы (урожайность первой пшеницы по чистому пару колебалась в пределах 2,7–2,9 т/га, по занятому — 1,5–2,4, сидеральному — 2,3–2,4, второй пшеницы — 2,2–3,0, 2,0–2,6 и 2,0–2,8 т/га соответственно).
Исследованиями ГНУ АНИИСХ установлена ведущая роль предшественников в изменении реакции пшеницы на внесение минеральных удобрений, отмечено повышение эффективности азотных удобрений с увеличением глубины основной обработки почвы, получен положительный эффект (20–30%) от применения биопрепаратов на зерновых культурах в ресурсосберегающих технологиях возделывания зерновых культур в условиях лесостепной зоны Западной Сибири. Выявлено положительное влияние подкормки мочевиной в фазу кущения пшеницы на качество зерна (повышение содержания белка на 1,9%, клейковины — на 3,6%, стекловидности — на 20%). В зависимости от вида сидеральной культуры и погодных условий вегетационного периода в почву поступает от 2 до 9 т/га сухой органической массы, однако для повышения содержания гумуса в почве
в условиях Алтайского края этого недостаточно, но позволяет улучшить обеспеченность почвы подвижными формами элементов питания и повысить урожайность последующих культур севооборота на 0,2–0,5 т/га.
Установлено, что сорта сои различаются в 1,2–1,9 раза по величине симбиотического аппарата (числу и массе клубеньков). При достаточной обеспеченности почвенным азотом и влагой эти различия не имеют решающего значения для роста и продуктивности растений, поскольку одинаковая урожайность формируется за счет различного сочетания минерального и биологического азота в общем потреблении элемента.
Многолетними исследованиями ГНУ Нарымской ГСС в условиях таежной зоны установлена высокая эффективность последействия органических удобрений (навоз — 40 т/га) и совместно с минеральными удобрениями (NРК в дозе 60 и 90 т д. в./га), прибавка зерна пшеницы составила 0,55–0,67 т/га, зеленой массы клевера — 3,78, овса — 0,81–1,67 т/га.
В условиях Забайкалья (ГНУ ЗабНИИСХ) запашка сидерата, растительных остатков и плоскорезная обработка способствовали увеличению содержания органического вещества в почве, усилению биологической активности, улучшению азотного питания культур севооборота (распад ткани увеличился на 21,6–21,7%, выделение СО2 — 1,4–1,6 кг/га за 1 ч, N-NO3 — 30,7–37,2 мг/кг почвы).
В ГНУ СибНИИ торфа продолжены исследования по влиянию биологически активных торфяных удобрений на свойства почвы, урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции (прибавка урожая картофеля — 3,44–6,24 т/га при доле крупных клубней 92–95%, прибавка урожая пшеницы — 0,78–0,95 т/га). Удобрения не оказывали влияния на водно-физические, агрохимические свойства почвы и изменение численности микроорганизмов, за исключением усиления активности азотобактера (на 15–46%). Применение гуминовых стимуляторов роста на темно-серой оподзоленной почве повышало урожай озимой ржи сорта Дымка на 0,16–0,23 т/га, на черноземе выщелоченном — яровой пшеницы Новосибирская 22 на 0,4–0,72 т/га.
Показана перспективность использования мелиорантов на основе активированного торфа для рекультивации дерново-подзолистых и подзолистых нефтезагрязненных почв. Однократное внесение мелиоранта в загрязненную нефтью почву способствует повышению деструкции нефтяных углеводородов (на 40–45%) и улучшению агрохимических свойств почв (увеличение количества подвижного гумуса на 10–45%, содержания поглощенных оснований от 13 до 20 мг-экв на 100 г почвы, снижение актуальной и обменной кислотности) и обеспечивает повышение урожайности (зеленой массы овса на 1,2–1,7 т/га).
Исследованиями ГНУ Томской СХОС для южно-таежной зоны установлена высокая эффективность минеральных удобрений на пшенице после клевера и пара (прибавки зерна — до 0,33–0,66 т/га). По озимой ржи и картофелю фосфорно-калийные удобрения без внесения азота под пшеницу были не эффективны. Некорневые подкормки мочевиной по фосфорному и фосфорно-калийному фонам позволяют повысить продуктивность пшеницы по пару на 38%, качество зерна — на 44, по клеверу — на 47,0 и 43,0% соответственно.
Исследованиями ГНУ Якутского НИИСХ показано, что улучшение плодородия мерзлотных почв Якутии возможно при внесении органического удобрения с добавлением микроба Bac. subtilis (повышается биологическая активность почвы на 62%, содержание гумуса — на 0,3–0,4%).
В условиях Приангарья (ГНУ Иркутский НИИСХ) на темно-серых лесных почвах отмечена эффективность экономически обоснованных доз минеральных удобрений, обеспечивающих получение дополнительно продукции от 0,38 до 0,78 т з. ед./га. Органическая система удобрений менее эффективна в связи со слабой минерализацией органических растительных остатков. Подтверждены ранее полученные данные по эффективности известкования как средства улучшения плодородия кислых серых лесных почв Приангарья. Экономически целесообразной нормой извести является 0,5 г. к. (затраты на приобретение мелиоранта, доставку, внесение этой дозы в 1,5 раза ниже, чем доза 1,5 г. к.), что достаточно для поддержания в пахотном слое почвы слабокислой реакции среды в течение 4 лет и обеспечивает повышение урожайности культур на 0,29–0,37 т/га з. ед.
По данным Нарымской ГСС, на 19-й год сохраняется влияние повторного известкования холодных дерново-подзолистых почв нормой по 0,5 г. к. (рНсол. 4,8–5), по 1,0 г. к. (рНсол. 5,1–5,2), прибавка зерна гороха — 0,19–0,29 т/га.
В подтаежной зоне Красноярского края (ГНУ КНИИСХ) на дерново-подзолистых и серых лесных почвах в зависимости от содержания нитратного азота в почве ежегодная азотная подкормка (30–40 кг/га д.в.) повышает урожай сена на 20–25%. Эффективность фосфорных и калийных удобрений прослеживается при содержании в почве Р2О5 до 15 мг/100 г, доступного калия — до 10–20 мг/100 г почвы по Кирсанову. Продолжительность действия известкования достигает 10 лет при норме извести 1,0 г. к. На выщелоченных черноземах лесостепи Красноярского края применение фосфорных удобрений с семенами эффективно даже при содержании подвижного фосфора 20 мг/100 г по Чирикову, особенно при накоплении в пару нитратного азота до 20–30 мг/кг почвы (прибавка до 0,35 т/га). Отмечена высокая эффективность совместного применения навоза и NРК на вторых культурах после пара.
Установлено, что на темно-серых лесных почвах лесостепи Северного Зауралья (ГНУ НИИСХ Северного Зауралья) зяблевая вспашка обеспечила достаточное накопление влаги в почве за осенне-зимний период и способствовала эффективному использованию удобрений культурами в условиях летней засухи 2004 г. (прибавка зерна пшеницы — 0,7–1,0 т/га). Для улучшения плодородия тундровых земель эффективно внесение навоза в дозе 120–480 т/га и минеральных удобрений N120Р150К180 (повышение урожая зеленой и сухой массы культур — на 19–40%).
В сухой степи Забайкалья (ГНУ Бурятский НИИСХ) из минеральных систем удобрений в условиях этого года оптимальной была азотно-фосфорная (N20Р20), обеспечившая получение дополнительно 0,45 т/га зерна пшеницы, 0,31 т/га зерна овса и 4,9 т/га зеленой массы этой культуры. Из органических удобрений оптимальной остается доза навоза 20 т/га (прибавки в год действия — до 0,5 т/га пшеницы, в последействии — до 0,47 т/га). Минеральная и органоминеральная системы удобрений повышают продуктивность культур на 16,4–27,8%.
Для условий Средней Сибири (ГНУ НИИАП Хакасии) установлена высокая эффективность применения в качестве стимуляторов роста и развития растений отходов производства при добыче магнитной железной руды (биологическая урожайность пшеницы при дозах 200 и 300 кг/га составляла 1,68 и 2,26 т/га соответственно).
Защита растений
Вопросы защиты растений от вредителей, болезней и сорняков в 2004 г. изучали по заданию 05. «Защита растений» 13 НИУ: ГНУ СибНИИЗхим (головной), СибНИИСХ, АНИИСХ, Иркутский, Кемеровский, Якутский, Забайкальский НИИСХ, СибФТИ, НИИСХ Северного Зауралья, СибНИИ торфа, НИИСС, Кулундинская и Томская ГСХОС при непосредственном участии 38 научных сотрудников, в том числе 2 докторов, 19 кандидатов наук.
ГНУ СибНИИЗхим в рамках проблемы формирования экологически адаптированных систем управления вредными организмами в агроценозах основных сельскохозяйственных культур продолжено изучение влияния сортовых особенностей, различных агротехнических приемов возделывания, внесения удобрений и средств защиты в соответствии с фитосанитарной ситуацией в посевах и урожайностью.
Продемонстрированы адаптивные свойства сортов яровой пшеницы в отношении вредителей и болезней. Подтверждена относительная устойчивость сорта Новосибирская 29 к мучнистой росе, септориозу и пшеничному трипсу (меньшая отзывчивость сорта на применение фунгицидов
и инсектицидов в сравнении с сортом Новосибирская 22). Определено влияние азотного удобрения (доля влияния 44,8%), средств защиты (29,9%) и сортовых особенностей (6,3%) на урожайность пшеницы. Комплексное сочетание азотного удобрения и фитосанитарных средств увеличивает урожайность в 2,2–4,4 раза.
С целью оптимизации фитосанитарного состояния агроценозов ярового ячменя изучали два срока посева — ранний, обеспечивающий формирование 2–3 листьев культуры до массового лета шведской ячменной мухи, и поздний, соответствующий спаду ее численности. Выявлено, что при раннем сроке посева ярового ячменя (по физической спелости почвы) формируется более благоприятная фитосанитарная ситуация в отношении шведской ячменной мухи, корневых гнилей и сорняков в сравнении с поздним сроком. Тем не менее ячмень обоих сроков посева нуждается в применении протравителя (доля влияния на урожайность 28,5%) и инсектицидов (12%). В условиях обильных осадков второй половины вегетации урожайность ячменя выше при позднем посеве (доля влияния фактора 31,4%).
ГНУ СибНИИСХ продолжены исследования по совершенствованию интегрированной защиты зерновых культур от сорняков и болезней. В условиях этого года в равнинных агроландшафтах отмечен высокий уровень засоренности посевов и пораженности болезнями яровой пшеницы. Показана высокая эффективность применения гербицидов против сорняков в посевах яровой пшеницы: против комплекса сорняков баковых смесей (логран + грасп; ларен + пума супер 100; логран + топик); против мятликовых видов — граминицидов типа пума супер 100 (повышение урожая зерна на 0,92 — 1,13 и 0,77 — 1,81 т/га соответственно). Против комплекса двудольных, в основном однолетних сорняков, выделились гербициды ларен, магнум и трезор, против корнеотпрысковых видов — ларен и трезор (биологическая эффективность — соответственно от 61 до 87% и от 83 до 88%). Лучшие показатели биологической эффективности против почвенно-семенных инфекций (корневой гнили) выявили протравители семян — дивиденд стар (88–91%) и раксил (67–71%), рост урожайности — 0,50–0,65 т/га; против листостеблевых болезней более эффективным оказался фунгицид альто супер (прибавка зерна — 0,46 т/га).
В ГНУ АНИИСХ подтвержден факт замещения чувствительных к определенным гербицидам видов сорняков устойчивыми. Систематическое применение секатора (группа производных сульфонилмочевины) привело к резкому росту численности паслена черного. При прополке двудольных видов шло замещение их однодольными, в итоге доля сорняков в биомассе агрофитоценоза снижалась всего на 4,1% (при 34,2% в контроле). И только комплексное применение дикотицидов и граминицидов позволяло снизить ее до 5,1%. При оптимизации обработки почвы, минерального питания и защиты растений урожайность пшеницы по пару возросла на 1,12, после овса — на 0,9, после гороха — на 1,05, после пшеницы — на 1,16 т/га.
Исследованиями в лесостепи Прибайкалья ГНУ Иркутским НИИСХ показана высокая эффективность использования гербицидов против однолетних двудольных сорняков — гербитокс, секатор, логран, банвел, магнум и др. (биологическая эффективность составила 78–89%), против мятликовых — пума супер 100 и топик (88–91%). Биологическая эффективность гербицидов сплошного действия (ураган и раундап) составила 92–96%. Обработка посевов баковой смесью магнум + диален обеспечила снижение двудольных сорняков на 92% и прибавку зерна 0,45 т/га. Против корневых гнилей положительный эффект проявили протравители семян — премис 200, дивиденд стар, раксил и виал ТТ (80–90%).
По данным ГНУ НИИСХ Северного Зауралья, энергосберегающие системы обработки почвы не приводят к ухудшению фитосанитарного состояния посевов, за исключением сорняков. Уточнены регламенты применения протравителей семян (дивиденд стар, виал ТТ, колфуго дуплет, раксил, ТМТД) и регуляторов роста (эмистим, планриз и их смеси). Из протравителей семян колфуго дуплет и дивиденд стар снижали запас семенной инфекции на 65–88%, сдерживали распространение корневых гнилей в фазу кущения на 53–90% и обеспечили сохранение урожая на 0,15–0,43 т/га. Отмечено слабое влияние стимуляторов роста (повышение урожайности — на 0,3–4,9%). Среди фунгицидов, применяемых по вегетации, лучшим был фалькон, обеспечивший рост сбора зерна на 17,2%, немного уступал ему альто супер — 12,1%.
Исследованиями ГНУ Кемеровского НИИСХ показано, что применение минеральных удобрений оказывает незначительное влияние на численность пшеничного трипса, хлебных клопов, злаковых тлей и развитие корневых гнилей перед уборкой. Обработка семян виалом ТТ снизила развитие болезни до 11,5% (в контроле 24%). Применение фунгицидов тилт, альто супер и фалькон уменьшило пораженность пшеницы септориозом и мучнистой росой ниже ЭПВ. Выявлено преимущество смеси магнум + ластик, секатор + гепард экстра против комплекса однодольных и двудольных сорняков (повышение урожайности на 0,71 и 0,78 т/га, в контроле — 4,02 т/га).
По данным ГНУ Кулундинской ГСХОС, применение гербицида нитрана на подсолнечнике приводило к повышению урожайности на 0,21 т/га и позволяло отказаться от одной механической обработки почвы в последующем паровом поле. Химическая прополка октапоном экстра обеспечивала получение 0,15–0,21 т/га дополнительного урожая следующей за паром пшеницы.
ГНУ СибНИИ торфа установлено, что применение торфяных гуминовых препаратов в качестве средств защиты для предпосевной обработки семян и вегетирующих растений снижает распространенность корневых гнилей в течение вегетации и пораженность болезнями зерна пшеницы и обеспечивает повышение урожая на 0,22–1,17 т/га, содержание клейковины в зерне — на 1,4–6,1%.
Исследованиями ГНУ Якутского НИИСХ доказана возможность использования энтомопатогенных нематод (биологическая эффективность — 47–67%) против летней капустной мухи на капусте белокочанной. Отработаны приемы снижения вредоносности этого фитофага в условиях личных подсобных хозяйств. Получены сведения по устойчивости зерновых культур и многолетних трав к различным возбудителям болезней, выявлены препараты, позволяющие снизить вредоносность пыльной головни. Уточнены пути распространения инфекции сухой пятнистости листьев и сухой гнили клубней картофеля. Изучено действие фунгицидов, биопрепаратов и микроэлементов на развитие сухих гнилей во время вегетации картофеля.
ГНУ СибНИИЗхим при разработке систем защиты картофеля на основе торфогуминовых препаратов показано, что для снижения количества выпадов всходов в 2–3 раза, а также поражения стеблей и столонов ризоктониозом на начальном этапе вегетации растений целесообразна обработка клубней препаратами гумат натрия и оксигумат, особенно при оптимизации минерального питания. Максимальное увеличение урожайности культуры (на 20,6–27,3 т/га) обеспечивает выращивание ее на фоне минеральных удобрений (N40P40K80) с применением препаратов гумат натрия и оксидат для обработки клубней и ботвы и оксигумата — только для опрыскивания ботвы. При выращивании картофеля без удобрений прибавку урожая в 36–89% можно получить за счет использования любых торфогуминовых препаратов.
ГНУ ЗабНИИСХ выделено 8 сортов картофеля, не уступающих по урожайности стандартам (1,5-1,7 кг/м2) и обладающих высокой степенью устойчивости к ризоктониозу: раннеспелая группа — Латона, Лидер, Снегирь; среднеранняя — Сантэ и Чародей; среднеспелая — Лиу, Мастер и Никулинский. Обработка клубней и растений картофеля сорта Невский биопрепаратами (планриз, иммуноцитофит, фитоспорин, риц, эпин-экстра, силк и др.)
в чистом виде и в смесях повышала урожайность культуры с 11,0 до 13,6 т/га.
В ГНУ Томской ГСХОС изучалось влияние различных способов оздоровления картофеля сортов Лина и Луговской на продуктивность и качество посадочного материала. Более продуктивным был сорт Лина при использовании в качестве посадочного материала клонов 1–2 года (29,3–30,2 т/га). Оздоровление посадочного материала картофеля этого сорта снизило заболеваемость в сравнении с клоновым материалом. По результатам ИФА, сорт Лина оказался наиболее устойчивым к поражению вирусными заболеваниями.
ГНУ НИИСС испытаны улучшенная препаративная форма афидина и афицидные композиции. Установлено, что препарат афицидного действия афидин может использоваться в открытом и защищенном грунте против тлей: зеленой яблонной, зеленой облепиховой, калиновой, крыжовниковой, черной вишневой, малиновой, розанной оранжерейной, бахчевой, пасленовой и других видов с эффективностью 85–100%. Улучшенная форма афидина увеличивает срок хранения препарата до 3 лет и оказывает стимулирующее действие на развитие яблони. Продолжен поиск эффективных химических и биологических препаратов против облепиховой мухи с испытанием новой препаративной формы фитоверма — 0,2% к.э. Подавление личинок вредителя на 95–100% обеспечивал препарат фуфанон с нормой расхода 2 л/га, что сопоставимо с эталоном актелликом — 98–100%. Остатки фуфанона к моменту сбора облепихи составили 0,1, а актеллика — 0,98 мг/кг. Биопрепараты фитоверм 1% к. э. в концентрации 0,3% и фитоверм 0,2% к. э. в концентрации 0,5% вызвали 100%-ю гибель личинок облепиховой мухи, однако в связи с замедленным действием не обеспечили защиту урожая.
ГНУ СибФТИ создан атлас цветных изображений растений с симптомами поражения болезнями. Обоснована и разработана структура базы данных «Болезни зерновых культур», сформирована рабочая версия БД. С целью создания биофизических экспресс-методов оценки исходного материала пшеницы на устойчивость к обыкновенной корневой гнили злаков выделены и введены в культуру генетически однородные формы возбудителя болезни, исследованы их патогенные и культурально-морфологические свойства.
Установлены закономерности изменения проницаемости клеточных мембран листьев проростков различных сортов мягкой яровой пшеницы от их устойчивости к обыкновенной корневой гнили злаков. Выявлены контрастные по устойчивости к обыкновенной корневой гнили сорта пшеницы — Новосибирская 91, Удача, Александрина, Полюшка (относительно устойчивые); Новосибирская 15, Новосибирская 29, Новосибирская 89, Баганская 93 (среднеустойчивые); Обская 14 (менее устойчивый).