Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность обработки почвы и органических удобрений на эродированных черноземах Юго-Востока Центрально-Черноземной зоны

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Эффективность обработки почвы и органических удобрений на эродированных черноземах Юго-Востока Центрально-Черноземной зоны"

йт «белгородская государственная

г 4 (Сельскохозяйственная академия

.") л.

V и >1 ] -

На правах рукописи УДК- 631. 582:631. 51:631. 862. 1:631. 125:631. 445. 4:(470.32. — 12)

КОРНИЛОВ Иван Михайлович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

И ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ НА ЭРОДИРОВАННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ЮГО-ВОСТОКА ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ

ЗОНЫ

Специальность 00.01.01. — Общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Белгород — 1994 г.

БЕЛГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

КОРНИЛОВ Иван Михайлович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

И ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ ■ НА ЭРОДИРОВАННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ЮГО-ВОСТОКА ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

Специальность 06. 01. 01, — Общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Белгород, 1994 г.

Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте сельского хозяйства ЦентральноЧерноземной полосы им. В. В. Докучаева в 1986—991 гг.

Научный руководитель — член корреспондент Россельхозакаде-мии, доктор сельскохозяйственных наук, профессор О. Г. КОТЛЯРОВА.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. А- ФАТЬЯНОВ;

"" кандидат сельскохозяйственных наук

с. н. с. Н, ф, ГОНЧАРОВ,

Ведущее предприятие — Воронежский государственный аграрный университет имени К- Д. Глинки,

Защита состоится «у ¿¿^//.^ 1994 г. в /3 *

часов на заседании специализированного совета К- 120. 62. 02. Белгородская государственная сельскохозяйственная академия,

Просим Ваши отзывы, в двух экземплярах присылать по адресу: 309103, Белгородская обл., Белгородский район, п. Майский, Белго, родская государственная сельскохозяйственная академия.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан « 3 » $ 1994 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

н. с. добудько.

Общая характеристика работы.

Актуальность темы. В Центрально-Черноземной зоне постоянно нарастает интенсивность эрозионных процессов, падает плодородие почв, увеличивается экологическая напряженность. Применяемые в земледелии интенсивные обработки почвы без почвозащитных мероприятий явились одной из причин истощения природного плодородия черноземов.

В черноземной зоне центральной России при общей площади сельскохозяйственных угодий 13,06 млн. га подвержены смыву 3,16 млн- га.

В условиях ЦЧО на эродированных черноземах урожай сельскохозяйственных культур снижается на 20—60%, в результате весеннего стока и смыва теряется до 20—30°/о вносимых удобрений. Потери гумуса в черноземах ЦЧО составили 25—30% от его исходного содержания. Они обусловлены процессами эрозии (на 25—50%), интенсивной мобилизацией питательных веществ почвы на формирование урожая сельскохозяйственных культур и недостаточным внесением органических (3—4 тонны на гектар вместо необходимых 8—12 т|га) и минеральных удобрений, а также малой долей бобовых культур в севообороте (Добровольский, Шишов, Щербаков, 1992). . -

Смытые почвы склонов особенно нуждаются в. пополнении органического вещества за счет внесения навоза. Однако вопрос о заделке навоза при различных противоэрозионных системах обработки почвы па склонах до сих пор не решен.

В связи с этим необходимо разработать более совершенные технологии обработки почвы и способы заделки навоза, которые наряду с улучшением роста и развития растений и повышения урожайности культур обеспечили бы защиту почвы от водной эрозии « сохранение ее плодородия.

Диссертационная работа является составной частью плана исследований НИИСХ ЦЧП им. В, В. Докучаева по государственной проблеме 0.51.05.03-02-Т. «Разработать противоэрозионные мелиоративные системы при контурной организации территории водосборон и изучить их биологическую продуктивность» и выполнена в соответствии с тематическим планом научных исследовании лаборатории защиты почв от эрозии в 1986—1991 гг.

Цель и задачи исследований- Основной целью данной работы явилась разработка элементов почвозащитной обработки почвы па слабосмытих склонах в звене севооборота: пар,-озимая пшеница-кукуруза на онлос-ячмень при сочетании систем отвальной и безотвальной обработки почвы на разную глубину с внесением органических удобрений.

Для выполнения поставленной цели было запланировано решение следующих задач:

— изучить влияние систем обработки почвы на сокращение эрозионных процессов;

— установить динамику изменения физико-химических и биологических свойств чернозема обыкновенного слабосмытого при различных системах основной обработки почвы, сроках и способах заделки навоза;

— установить влияние различных систем обработки почвы, и способов заделки навоза на урожайность культур звена севооборота;

— дать биоэнергетическую оценку систем обработки почвы, доз ц способов заделки навоза в звене севооборота пар-озимая пшеница-кукуруза на силос.ячмень.

Научная новизна работы состоит в комплексном решении вопросов защиты почв от эрозии и повышения продуктивности слабо-смытых земель в звене севооборота путем сочетания дифференцированной обработки почв с оптимальными приемами внесения органических удобрений, обеспечивающих получение высоких урожаев при снижении энергоемкости продукции.

Практическая ценность работы. Для черноземов обыкновенных слабосмытых юго-востока ЦЧЗ рекомендовано проведение системы противоэрозионной обработки почвы в звене севооборота.

Даны рекомендации по срокам и дозам внесения органических удобрений в сочетании с противоэрозионными приемами обработки почвы на черноземах обыкновенных слабосмытых юго-востока ЦЧЗ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной рабо_ ты были доложены на заседаниях лаборатории защиты почв от эрозии и ученого совета НИИСХ ЦЧП им. В. В. Докучаева (1987— 1991 гг.), на научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (НИИСХ Юго-Востока, 1989 г.), на зональной научно-практической конференции (г. Липецк, 2—4 июля 1990 г.), на научной сессии Российской Академии сельскохозяйственных наук по теме «Научные основы систем сухого земледелия в степных районах Южного Урала, Поволжья и Северного Кавказа» (г. Оренбург, 9—13 июля 1990 г.), на зональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (НИИСХ ЦЧП им. В. В. Докучаева, 1991 г.), на зональной научно-практической конференции (г. Тамбов, 1993 г.).

Положения выносимые на защиту:

1. Применение системы противоэрозионной обработки почвы на пологих склонах крутизной 1—3 градуса в звене севооборота: пар черный-озимая пшеница-кукуруза на силос-ячмень.

2. Сроки и дозы внесения органических удобрений в сочетании с противоэрозионнымн приемами обработки почвы на черноземах обыкновенных слабосмытых.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, рекомендаций производству, изложена на 150 страницах машинописного текста. Содержит 29 таблиц, 4 рисунка, 34 таблицы приложения. Список использованной литературы включает 338 наименований, из них 12 зарубежных авторов.

Условия и методика проведения опытов. Исследования проводились в 1986—1991 гг. в лаборатории защиты почв от эрозии НИИСХ ЦЧП им. В. В. Докучаева, расположенном на юго-востоке Воронежской области.

Почва-чернозем обыкновенный с содержанием гумуса в 0—40. см слое 6,22%, общего азота 0,238) валового фосфора и калия соответственно 0,185 и 1,68%. Сумма поглощенных оснований — 44,12 мг-экв. на 100 г. почвы, рН солевой вытяжки — 6,46.

Схема опыта по обработке почвы (фактор А) представлена в таблице 1- На каждой делянке по обработке почвы под пар накладывалась схема по заделке навоза (фактор В) включающая следующие варианты: вариант А — запашка навоза в весенний период плугом на глубину 20—22 см; вариант Б — заделка навоза осенью дисковой бороной + основная обработка почвы; вариант В — заделка навоза дисковой бороной БДТ-3 в весенний период.

о>

Схема опыта по обработке почвы (фактор А).

Культуры звена севооборота

Пар—озимая пшеница Кукуруза на силос Ячмень

Система обработки почвы Обработка почвы Глубина обработки, см Обработка почвы Глубина | обработ- | ки, см Обработка почвы Глубина обработки, см

Отвальная (Контроль) Вспашка 25-27 Вспашка 23-25 Вспашка 20-22

Плоскорезная (Безотвальная) Обработка плоскорезом 25-27 ' Обработка плоскорезом 23-25 Обработка плоскорезом 20-22

Отвалъно-безотпальпая Обработка стопка ми СибИМЭ 33-35 Вспашка 23-25 Обработка стойками СибИМЭ 20-22

Вспашка с почвоуглублением Вспашка с почвоуглублением на 16-18 + 9 Вспашка с почвоуглублением на 14-16 + 9 Вспашка с почвоуглублением на 11-13 9

Минимальная Щелевание через 1,4 м 35-40 Обработка плоскорезом 16-18 Обработка плоскорезом 14-16

Противоэрози-онная на основе вспашки Комбинированна;; вспашка 25-27 Ступенчатая вспашка 20-30 Вспашка + щелевание 20-22 35-40

Дозы удобрений (фактор С) изучались по следующей схеме: внесение навоза в пару под озимую пшеницу 40 т|га, 60 т|га и без удобрений. Под кукурузу по всем вариантам вносилась одна доза минеральных удобрений Nsq ,Р90 Ке0 под основную обработку, под ячмень удобрения не вносились, изучалось их последействие.

Опыт закладывали в трехкратной повторности методом рендо-мизированных повторений. Исследования проводились на склоне восточной экспозиции с уклоном 1—3 градуса. Площадь учетной делянки 150 кв. метра. Размеры стоковых площадок: на зяби под пар длина — 100 метров, ширина — 10 м, по озимой пшенице, на зяби под кукурузу на силос и ячмень длина площадки 100 м, ширина — 25 м.

Для посева использовались сорт озимой пшеницы — Тарасов-ская 29, гибрид кукурузы на силос — Днепропетровский 247 MB и сорт ячменя — Одесский 100. Пар размещался по подсолнечнику.

Агротехника возделывания сельскохозяйственных культур в опыте (кроме изучаемых основной обработки почвы и способов заделки навоза) общепринятая в соответствии с системой земледелия Воронежской области (1982 г.). Методика исследований общепринятая.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

Снегонакопление, запас воды в снеге. В наших исследованиях снежный покров на зяблевых фонах в зависимости от основной обработки почвы, как по годам, так и по вариантам обработки изменялся незначительно. После многократных обработок пара поверхность почвы выравнивается и величина снежного покрова на посевах озимой пшеницы за годы исследований несущественно изменяется между вариантами обработки почвы:в 1987 году на 9,5; в 1988 — на 8,6 и в 1989 году — на 9,4 процента.

Аналогичное распределение снега наблюдалось по зяби под кукурузу и ячмень, когда отличия по высоте снега по системам обработки почвы были в пределах ошибки опыта и составили в среднем: по кукурузе от 0 до 4 процентов, по ячменю от 0 до 5 процентов.

В связи с этим запас воды в снеге в зависимости от систем обработки изменялся также несущественно. По зяби под пар наибольшее отличие по накоплению влаги в снеге на 6,7% по сравнению с контролем установлено па вспашке с почвоуглублением.

Не установлено значительных различий между системами обработки почвы по накоплению влаги в снеге как на посевах озимой пшеницы, так и на зяби под кукурузу и ячмень, где максимальные отклонения от контрольного варианта в среднем составили соответственно 6,8, 6,5 и 7,4%.

Сток талых вод и потери питательных веществ с жидким стоком.

В маловодные годы обработки почвы в малой степени повлияли па сток талых вод на зяби под пар (табл. 2). Математически доказанное увеличение стока талых вод на 9,9 мм установлено лишь в 1987 году на плоскорезиой обработке, по сравнению со вспашкой (12,3 мм). Не отмечено существенных различий по стоку талых вод в зависимости от систем обработки почвы и на посевах озимой пшеницы. В 1989 и 1990 годах при значительных запасах воды в снеге, сток талых вод по озимой пшенице н по зяби под ячмень отсутствовал, а на зяби под кукурузу составил незначительную величину от 0 до 8,2 мм, в связи с тем, что почва в течение зимнего периода не промерзала- В среднем по звену севооборота коэффициент стока талых вод по вариантам обработки изменялся незначительно и составил 0,18—0,22.

Со стоком талых вод частично выносятся питательные вещества. В среднем по звену севооборота потери питательных веществ со стоком талых вод, несмотря на различия как по культурам, так и по системам обработки были незначительны и составили: азота — 0,03—0,05, фосфора — 0,02-0,04 и калия - 0,22—0,35 кг|га (табл. 4).

Смыв почвы и потери питательных веществ. Потерн почвы со смывом на зяби под пар были различными как по годам, так и по видам обработки. Наибольший смыв почвы установлен по отвальным обработкам в 1986 году — 10,3—11,2 м3|га (табл. 3). Достоверное снижение потерь почвы па 3,6; 3,7 и 4,5 м3|га, отмечено соответственно на участках с плоскорсзной, противоэрозионной на основе вспашки и минимальной обработках почвы. Математически доказанное снижение потерь почвы со смывом в сравнении с контролем было установлено ч\ в 1987 году на 1,4; 2,6; 5,8 и 3,5 м3]га, соотвественно на участках с плоскорезной, по вспашке с почвоуглублением, на щелеванных участках (минимальная обработка) и противоэрозионной на основе вспашки обработках почвы, при потерях на контроле 7,2 м3|га. В среднем за три года 'исследований па зяби под пар уменьшение смыва почвы в сравнении со вспашкой отмечено по минимальной плоскорезной и противоэрозионной

Влияние систол обработки почвы па запас воды и снеге, сток талых вод п коэффициент стока

Система обработки почки Зябь (пар) 1986-1988 гг. Озимая 1987- пшеница ¡Зябь (кукуруза) 1989 гг. 1 1988-1990 гг. Зябь (ячмень) 1989-1991 гг. В звене севооборота (1986-1991 гг)

I 2 3 I 2 3 I 2 3 1 3 í 2 3

Отвальная (Контроль) 85,0 13,4 0,16 96,9 53,0 0,54 70,5 0,1 0,01 72,7 0 0 81,3 16,6 0,20

Плоскорезная 82,0 16,6 0,20 90,9 51,3 0,56 67,2 2,1 0,03 72,3 0 0 79,3 17,6 0,22

Отвалыю-безотиалышн 31,4 11,0 0,15 99,9 51,6 0,52 С8,4 2,1 0,03 72,4 0 0 80,5 16,4 0,20

Вспашка с почвоуглуб. 82,2 14,5 0,18 91,0 44,5 0,48 06.2 2,2 > 0,04 67,3 0 0 76,8 15,3 0,20

Минимальная 82,0 13,0 0,16 96,3 44,8 0,46 68,8 3.0 0,04 72,2 0 0 80,6 15,2 0,19

Протнво:)ро.!. на основе вспашки 82,7 8,7 0,10 94,5 40,7 0,49 63,9 0.7 0,01 69,2 0 0 77,5 14,0 0,18

Примечание: 1. — запас воды ь снеге, мл

2. — сток талых вод, мм

3. — коэффициент стока

<а

Смыв почвы в зависимости от систем обработки почвы, м3|га.

»&

о

Он <

14 о

О

и а

« я

Л ей

ее я

о о

Еч «

И 2

3

4

се а

Еч

О

Система обработки почвы

о

5'

о

ч

е

ш

о 1 к еб

о (а

к 3 л р;

ев ч еб

В ев я

со О н

ф Ен о

е- о

» ё

в С

И а)

1 14 3

2 ^ к к

» 5

И !»

л

Ч

Я

Я в К 13 £

р.

ГО о

2 я и

5 о ц

к в 5 Нои

о о еб

О- - е

Сев о

И и

Зябь 1986 10,5 6,7 8,6 11,2 5,8 6,6 1,8

(пар) 1987 7,2 5,8 7,4 4,6 1,4 3,7 1,4

1988 ОД 0 0 2,7 0,2 0,6 0,2

Среднее 5,8 4,2 5,4 6,2 2,4 3,6

Озимая 1987 7,8 7,8 6,0 4,1 4,9 6,7 2,6

пшеница 1988 0,7 1,1 2,9 0,8 2,8 2,1 1.8

1989 0 0 0 0 0 0

Среднее 2,8 3,0 3,0 1,6 2,6 2,9

Зябь 1988 1,0 0,1 0 0,5 0 0,3 0,15

(кукуруза) 1989 0 0 0 0 0 0

1990 0 0 0 0 0 0

Среднее 0,3 0,03 0 0,2 0 0,1

Суммарный смыв в звене севооборота 27,3 21,5 24,8 23,9 15,1 20,0

[а основе вспашки обработки почвы. Снижение потерь почвы со мывом на этих 'участках составило 3,4; 1,6 и 2,2 м3|га, при смыве а контрольном варианте 5,8 м3|га.

На посевах озимой пшеницы в условиях 1987 года максимальней смыв почвы отмечен по плоскорезпой обработке на 25—27 см вспашке на ту же глубину (7,8 м3]га). Математически доказан, ое снижение потерь почвы со смывом в сравнении со вспашкой становлено на щелеванных участках и по вспашке с почвоуглуб-ением соответственно на 2,9 и 3,7 м3|га. Достоверное увеличение смы-а почвы па 2,2 и 2,1 м3(га, было в 1988 году по озимой пшенице та отвально.безотвальной и минимальной обработках по сравнению контрольным вариантом (0,7 'м3|га). Однако за три года исследований на посевах озимой пшеницы отличия в смыве почвы в зависимости от систем обработки почвы сглаживались: и в среднем со-:тавили 1,6—3,0 м3|га.

На зяби под кукурузу за годы исследований смыв почвы был несущественным. В звене севооборота пар черный-озимая пше-аица-кукуруза на силос-ячмень наименьшие потери почвы со смы-зом установлены по плоскорезу, минимальной и противоэрозиои-юй па основе вспашки обработкам. На этих участках потери поч-зы уменьшились в сравнении со вспашкой соответственно на 5,8; 12,1 и 7,3 м3|га, при суммарных потерях на контрольном варианте 27.3 м3|га.

Потерн питательных веществ н гумуса находятся в прямой зависимости от количества смытой почвы, поэтому минимальные потери гумуса и элементов питания из почвы установлены на вариантах с плоскорезной, минимальной и противоэрозионной на ос-юае пепашки обработках (табл. 4).

Плотность сложения почвы. Наблюдениями установлено, что основная обработка почвы не оказала значительного влияния на плотность сложения почвы. В среднем за три года исследований по пару в слое почвы 0—40 см плотность сложения по вспашке составила 1,03 г|см3. Плотность сложения почвы под озимой пшеницей в зависимости от систем обработки также изменялась незначительно. Не отмечено существенных различий в плотности сложения почвы в зависимости от обработки как в начальный период развития кукурузы и ячменя, так и перед уборкой. По кукурузе плотность сложения 0—40 см слоя почвы перед уборкой составила 1,22—1,25, а перед уборкой ячменя — 1,18—1,19 г1см3. Можно отметить, что замена вспашки мелкой обработкой практически не

¡3 Потери питательных веществ и гумуса под влиянием эрозионных

процессов в звене севооборота, кг|га (в среднем за 1986—1991 гг)

о ЕЯ яз С твердым СТОКОМ (смывом) С жидким стоком

Система обработки ПОЧВЫ Ш Я Н Ь) ё " я О и го л о о С Ь> И о 2? л !— н С 1 о 1 >& 1 о * о © « И О го ■ р, о >& о о 0 К ' 14 о: И

Отвальная (Контроль) А Б 589,2 544,8 31,1 28,7 16,9 15,6 160,7 148,6 0,04 0,04 0,03 0,03 0,30' 0,30

Плоскорезная А В 422,5 479,5 22,3 25,3 12,1 13,8 115,1 130,7 0,04 0,05 0,03 0,04 0,25 0,25

Отвально-безотвальная А Б 489,7 559,5 25,9 29,6 14,0 16,0 133.4 152.5 0,03 0,04 0,02 0,03 0,25 0,25

Вспашка с почвоуглублением А Б 509.7 490,7 26,9 25,9 14,6 14,0 136,8 133,8 0,05 0,05 0,03 0,02 0,35 0,35

Минимальная А Б 317,9 312,6 16,9 16,5 9,2 9,0 86,9 85,1 0,03 0,04 0,02 0,03 0.28 0,29

Противоэрозионная на основе вспашки А Б 420,8 480,8 22,3 25,5 12,0 13,7 114,9 131,3 0,04 0,03 0,02 0,03 0,22 0,24

Примечание: А — участки без впесения навоза осенью, Б — участки

с внесением навоза осенью под основную обработку почвы.

сказалась па ухудшении плотности сложения почвы. Плотность сложения 0—40 см слоя почвы перед уборкой на участках с мелкой обработкой не превышала 1,25 г|см3. Применение мелких обработок не приводило к уплотнению нижележащих слоев почвы (10—20 и 20—40 см) в сравнении с другими системами обработки почвы. Черноземы обыкновенные, обладая в определенной степени буферностыо, в малой степени подвержены уплотнению и не требуют постоянного глубокого рыхления пахотного горизонта для создания оптимального сложения.

Водный режим почвы и обеспеченность растений влагой.

Влажность метрового слоя почвы на участках со вспашкой па зяби под пар в предзимний период составила 299,9 мм общей влаги (табл. 5). Замена отвальной обработки рыхлением проскорезом не способствовала более эффективному накоплению атмосферных осадков. Разница между отвальной и плоскорезной системами обработки в накоплении влаги в этот период была несущественной. В послестоковый период за три года исследований отмечена тенденция уменьшения .влажности метрового слоя почвы на участках с минимальной обработкой почвы, что связано с более интенсивным испарением из открытых щелей.

На посевах озимой пшеницы в предзимний период в метровом слое почвы разница по накоплению влаги в зависимости от систем обработки почвы составила от 3,3 до 10,8 мм. В послестоковый период отличия по влажности 0—100 см слоя почвы в зависимости от систем обработки почвы были несущественны и составили от — 3,6 до + 4,9 мм.

В предзимний период на зяби под кукурузу на участка к с минимальной обработкой почвы установлена тенденция снижения влажности метрового слоя почвы, которая сохраняется и в послестоковый период. Остальные варианты обработки обладали примерно равным влагонакопительным эффектом.

В период проведения опыта на зяби под ячмень установлена достаточно высокая осенняя влажность 0—100 см слоя почвы (в пределах наименьшей полевой влагоемкостп для черноземных почв). Поэтому поглощение осенне-зимних осадков шло менее интенсивно. Накопление общей влаги в этот период в зависимости от систем обработки почвы в метровом слое составило от +0 3 до —5,7.

В связи с тем, что влажность метрового слоя почвы весной на посевах озимой пшеницы в среднем за три года достигала наи-

5 Накопление влаги' в метровом слое почвы в зависимости от систем обработки почвы, мм общей влаги.

Система обра- Зябь (пар) Озимая пшеница Зябь (кукуруза) Зябь (ячмень)

ботки почвы 1986—1988 гг. 1987-1989 гг. 1988—1990 гг. 1989—1991 гг.

I 2 м I 2 3 1 Ч 3 1 2 3

Отвальная (Контроль)

Плоскорезная

Отвально-бе-зотвальная

Вспашка с почвоуглублением

Минимальная

299,9 324,8 +24,9 348,1 361,2 +13,1 347,4 369,9 +22,5 367,1 36/,4 + 0,3:

304,0 329,3 4-25,3 359,9 368,0 + 8,1 337,8 362,5 +24,7 358,2 353,0 — 5,2:

303,5 318,4 +14,9 351,4 365,7 +14,3 343,8 356,3 +12,5 361,0 360,3 - 0,7

304,5 329,1 +24,6 350,0 366,1 +16,1 347,2 355,5 + 8,3 361,3 356,2 — 5,1

302,2 315,9 +13,7 344,4 365,2 +20,8 333,7 348,8 +15,1 363,2 362,4 - 0,8

Противоэр. па

основе вспашкп 309,3 329,2 +18,9 353,3 362,1 + 8,8 331,0 361,2 +30,2 366,7 361,0 - 5,7

ПРИМЕЧАНИЕ: 1- — предзимний период наблюдении,

2. — после стока талых вод

3. — накопление за осенне-зимпе_весенний период.

меньшей долевой влагоемкости по всем вариантам обработки и в период дальнейшей вегетации пшеницы не отмечалось отличий в расходовании влаги в зависимости от систем обработки почвы.

За период вегетации растения кукурузы в зависимости от систем обработки почвы также потребляли примерно одинаковое количество влаги. Аналогичная закономерность установлена и в период вегетации ячменя, когда системы обработки почвы несущественно повлияли на динамику влажности метрового слоя почвы. Все это объясняется выпадением достаточного количества осадков в период вегетации культур звена севооборота.

Пищевой режятя почвы. В результате исследований установлена высокая тарификационная способность пара на фоне всех систем обработки почвы. Перед посевом озимой пшеницы в зависимости от обработки в одном килограмме почвы содержалось 36,2—39,1 мг азота.

В среднем за годы исследований не усганоалено значительных отличий по влиянию систем обработки на содержание азота в почве в период вегетации озимой пшеницы. Однако следует отметить, что в различные годы накопление азота значительно отличается, так в 1987 году в фазе весеннего возобновления вегетации озимых по противоэрознонной на основе вспашки, отвально-безотвалыюй и минимальной обработкам установлено математически доказанное повышение содержания азота на 2,8, 3,5 и 4,1 мг на кг почвы по сравнению с контрольным вариантом. В 1988 году в фазе весеннего возобновления вегетации озимой пшеницы наблюдалось снижение содержания азота ria тех же вариантах обработки соответственно на 11,1; 13,1 и 23,8%, . в слое почвы 0—40 см, по сравнению со вспашкой (20,6 мг|кг почвы). В зависимости от способа заделки навоза нитратный режим почвы как в паровом поле, так и на посевах озимой пшеницы изменялся незначительно.

Системы обработки почвы оказали разнозначное влияние на содержание подвижных форм фосфора и калия в период вегетации озимой пшеницы.

В 1989 году по кукурузе в зависимости от систем обработки почвы математически доказанное снижение азота в фазе выметывания метелки на 3,8; 3,2 и 4,2 мг|кг в слое почвы 0—40 см установлено по вспашке с почвоуглублением, на минимальной и противоэрознонной на основе вспашки обработках по сравнению с контролем. В среднем за три года наблюдений в эту фазу развития

растений кукурузы колебания между вариантами обработки по содержанию азота в почве находились в пределах ошибки опыта- На посевах ячменя содержание азота в зависимости от систем обработки почвы также изменялось незначительно. Аналогичная закономерность установлена по содержанию фосфора и калия как на по" севах кукурузы, так и на посевах ячменя. Следует подчеркнуть, что в годы с достаточным количеством влаги ¡и высоким содержанием элементов питания в почве системы обработки и способы заделки навоза не оказали значительного влияния на их накопление.

Влияние систем обработки почвы и способов заделки навоза на микробиологическую активность. На паровавших участках виды основной обработки почвы незначительно изменяют общую численность микроорганизмов в 0—30 см слое почвы. Не отмечено существенных различий и в ферментативной активности в зависимости от видов обработки почвы и способов заделки навоза.

Накопление аминокислот на льняном полотне на посевах озимой пшеницы по отвальной обработке было выше на 14,0 и 13,9%, в сравнении с участками с плоскорезной и минимальной обработками. Ферментативная активность на этой культуре также незначительно изменялась в зависимости от вида обработки почвы и способов заделки навоза.

Засоренность культур звена севооборота- Исследования показали, что основная обработка почвы под пар незначительно повлияла на количественный состав сорняков в посевах озимой пшеницы. В среднем за три года наблюдений в зависимости от систем обработки почвы количество сорняков было: малолетних от 2,1 до 4,3 и многолетних от 2,6 до 3,0 шт.|м2. Способы заделки навоза также не оказали существенного влияния на уровень засоренности посевов этой культуры.

По кукурузе на силос и на посевах ячменя установлено увеличение засоренности посевов, по сравнению со вспашкой, на минимальной обработке почвы малолетними сорняками соответственно на 0,14 и 0,05, а многолетними на 0,25 'и 0,11 т|га.

Урожайность культур звена севооборота. В среднем за годы исследований урожайность культур звена севооборота в зависимости от систем обработки почвы на фоне способов заделки навоза отличалась незначительно (табл. 6). Способы заделки навоза оказали большое влияние на урожайность озимой пшеницы. В среднем за три года наблюдений на участках с осенней заделкой навоза под основную обработку почвы на фоне видов обработки, по

Урожайность культур звена севооборота 11 зависимости от систем обработки ночам и способов заделки навоза, т|га.

Система обработки почвы

Культуры зкепа севооборота с 2 « о р. га б п § Отвальная Плоскорезная ■ 3 „• 3 ь Я О г1 ге Н О О хс Вспашка с . углублен. Минимальная 1 2 ^ ё»а о. ° я К л М

Озимая пшеница Л 4,60 4,82 4,60 4,58 4,60 4,58

(в среднем Б 5,04 4,90 4,92 4,84 5,05 5,04

за 1987-89 гг.) В 4,78 4,95 4,87 4,84 4,92 4,75

Последействие способов заделки навоза

Кукуруза Л 39,38 39,56 38,26 38,04 38,96 37,80

на силос (н сред. В 38,68 38,78 38,22 38,40 37,55 39,20

за 1988-90 гг.) В 38,24 38,88 38,34 36,92 38,16 37,48

Последействие (2 года) способов заделки навоза

Ячмень (в Л 3,52 3,40 3,42 3,48 3,42 3,40

среднем за в 3,53 3,53 3,40 3,44 3,38 3,39

1989-1991 гг.) в 3,48 3,43 3,32 3,52 3,50 3,45

Продукт» вн. Л 17,50 17,47 10,95 16,95 17,20 16,81

культур знона Б 17,08 17,46 1731 17,29 17,30 17,63

севооборота, Н 17,24 17,38 17,18 17,18 1741 17,01

Примечание: Л — заделка навоза весной плугом; Б — заделка навоза осенью под основную обработку почвы; В— заделка навоза дисковой бороной в весенний период.

сравнению с весенней запашкой навоза, получена прибавка урожай, ности от 0,08 до 0,46 т|га, зерна озимой пшеницы. На участках с весенней заделкой навоза дисковой бороной БДТ-3 на фоне систем обработки установлена тенденция увеличения па 0,13 — 0,32 т|га, урожайности зерна озимой пшеницы, по сравнению с его запашкой весной. Последействие способов заделки навоза по кукурузе на силос и на посевах ячменя оказало незначительное влияние на урожайность этих культур.

Продуктивность культур звена севооборота за годы исследований при внесении 40 т|га, навоза на фоне систем обработки почвы увеличивалась от 1,30 до 2,16 т|га, а при внесении 60 т|га навоза от 1,55 до 2,48 т|га кормовых единиц, по сравнению с участками без внесения навоза (табл. 7).

Качественные показатели зерна озимой пшеницы Тарасовская 29.

Уровень содержания клейковины в зерне озимой пшеницы за годы исследований в малой степени зависел как от систем основной обработки почвы, так и от способов заделки навоза. В зависимости ог способов заделки навоза 'изменения по содержанию клейковины на фоне различных систем обработки почвы составили от 0,1 — по противоэрозионной обработке на основе вспашки до 0,8% — по отвально-безотвальной обработке.

Установлено, что отличия по содержанию белка в зерне озимой пшеницы между вариантами систем обработки почвы были несущественными н в среднем составили от 0,1 — по противоэрозионной обработке на основе вспашки и на участках с плоскорезной обработкой до 0,2% — по остальным обработкам, при содержании белка в зерне озимой пшеницы на контрольном варианте 12,0%. Не установлено существенной разницы по влиянию способов заделки и доз внесения (40 и 60 т|га) навоза на содержание белка в зерне озимой пшеницы. На всех вариантах обработки почвы, способах заделки и дозах внесения навоза озимая пшеница Тарасовс-кая.29 по качеству относилась к ценной.

Биоэнергетическая оценка выращивания культур звена севооборота.

За годы исследований плоскорезная и минимальная системы обработки почвы обеспечили наименьшую энергоемкость произведенной продукции (5,8 и 5,9 гДж]т, при соответствующем показателе по отвальной системе обработки — 6,2 гДж|т. Энергетический коэффициент по минимальной и плоскорезной обработкам был выше на 0,2 и 0,3, чем на контроле (4,4). Противоэрозионная обработка

Влияние систем обработки почвы и доз внесения навоза на урожайность культур звена севооборота, т[га

Культуры звена севооборота Дозы внесения навоза т|га Система обработал почвы

wi л R « В f-О Плоскорезная • Отвалыю-безотвальная Вспашка с углублением Минимальная Противо-эроз. на основе вспаи ки

Озимая пшеница б|н 4,07 4,33 4,15 4,03 4,09 4,31

(в среднем за 40 4,81 4,94 4,70 4,73 4,84 4,73

1987-1989 гг.) 60 5,02 4,88 5,00 4,78 4,94 4,85

Последействие доз внесения навоза на фоне К9п Р9о К6п

Кукуруза на б|н 34,53 33,62 35,64 33,33 32,04 33,64

силос (в среднем 40 38,71 39,20 38,08 37,74 37,30 38,02

за 1988-90 гг.) 60 38,83 39,01 38,56 37,83 39,10 38,31

Последействие (2 года) доз виссния навоза и мни. уд.

Ячмень (в сред. б|н 2.94 3,04 2,98 2,99 3,02 3,04

за 1989- 40 3,49 3,45 3,36 3,46 3,42 3,41

-1991 гг.) ВО 3,54 3,45 3,40 3,49 3,46 3,42

Продуктивность б|н 15,28 15,92 15,65 15,11 14,89 15,45

культур звена 40 17,34 17,51 16,95 16,83 17,05 17,12

севооборота 60 17,47 17,47 17,33 17,16 17,37 17,22

í|ra корм. ед.

Примечание: б|н — участки без внесения навоза

на основе вспашки не увеличивает энергоемкости, по сравнению с отвальной системой обработки, но позволяет уменьшить затраты на возмещение потерь со смытой почвой.

Способы заделки навоза по разному влияли на биоэнергетические показатели. Так энергетический коэффициент на участках с * осенней заделкой навоза под основную обработку почвы увеличился на 0,26, а на участках с весенней заделкой навоза дисковой бороной БДТ-3 — на 0,24 в сравнении с участками с весенней запашкой навоза (3,49).

Максимальный энергетический коэффициент получен на участках с дозой внесения 40 т|га навоза. Внесение 60 т|га навоза не компенсируется энергией, содержащейся в дополнительном урожае, полученном за счет внесения этой дозы. На этих участках энергетический коэффициент ниже, чем на вариантах без внесения навоза-

выводы

1. На черноземах обыкновенных слабосмытых системы обработки почвы на основе вспашки; без оборота пласта, /при сочетании отвально-безотвальных обработок и минимальная обработка при величине зимних осадков, превышающих среднемноголетние показатели, равнозначны по их влиянию на снегонакопление, запас воды в снеге и потери питательных веществ с жидким стоком.

2. В годы с умеренным и высоким стоком прогивоэрозионная обработка на основе вспашки способствует снижению 'стока талых вод на 4,7 мм по сравнению с контролем.

3. Прогивоэрозионныс приемы на основе вспашки, обработка плоскорезом и минимальная обработка, усиленная щелеванием под пар, по сравнению со вспашкой способствовали уменьшению смыва почвы соответственно в 1,6; 1,4 и 2,4 раза.

В звене севооборота за годы исследований (1986—1991) минимальная и противоэрозионная на основе вспашки обработки позволили снизить смыв почвы на 47,8 и 30,4 процента в сравнении с отвальной системой обработки.

4. Общие потери гумуса и валовых форм элементов питания снизились на участках с применением плоскорезной, минимальной в сочетании со щелеванием и противоэрозионной на основе вспашки обработках в 1,3—1,8 раза, по сравнению со вспашкой с оборотом пласта.

5. Существенных различий в накоплении подвижных форм питательных веществ в почве, при ее достаточной увлажненности, за

2о

период исследований в зависимости от систем обработки пара не установлено.

В условиях хорошего увлажнения почвы за годы исследований под всеми культурами звена севооборота различия в содержании элементов питания в зависимости от систем обработки и способов заделки навоза были незначительными.

6. Системы обработки почвы не оказали существенного влияния на плотность сложения и режим влажности метрового слоя почвы.

7. Варианты основной обработки почвы и способы заделки навоза в условиях 1986—1989 гг. не оказали существенного влияния на биологическую активность почвы. Лишь по накоплению аминокислот на льняном полотне на посевах озимой пшеницы наблюдалось увеличение на 14,0 и 13,9% на вспашке по сравнению с плоскорезной и минимальной обработками почвы.

8. Засоренность посевов озимой пшеницы после .пара как малолетними, так и многолетними сорняками незначительно изменилась в зависимости от систем обработки почвы и способов заделки навоза.

По минимальной обработке перед уборкой кукурузы на силос и ячменя наблюдалось увеличение засоренности посевов этих культур малолетними сорняками в 1,9 и 1,3, а многолетними в 1,5 и 1,3 раза по сравнению со вспашкой. .

9. Урожайность культур звена севооборота за годы исследований в зависимости от систем обработки почвы изменялась незначительно.

Увеличение урожайности зерна озимой пшеницы на 0,08— 0,46 т|га, за годы исследований установлено на участках с задел-коп навоза осенью под основную обработку почвы. На участках с весенней заделкой навоза дисковой бороной БДТ-3 отмечена тенденция увеличения на 0,13—0,32 т|га урожайности зерна озимой пшеницы по сравнению с весенней его запашкой.

Внесение 40 и 60 т|га навоза в пару увеличивало урожайность не только озимой пшеницы, по сравнению с участками без внесения навоза, но и оказывало влияние (последействие доз навоза) на урожайность второй и третьей культуры после пара (кукуруза на силос, ячмень).

10. Содержание клейковины и белка в зерне озимой пшеницы незначительно отличалось в зависимости от систем обработки почвы, способов заделки и доз внесения навоза.

11. Биоэнергетическая оценка возделывания культур звена севооборота показывает, что на черноземах обыкновенных слабосмытых наиболее эффективна минимальная система обработки почвы с

применением щелевания. Энергоемкость продукции и энергетический коэффициент при этой системе обработки составили 5,8 гДж|т и 4,7 при соответствующих показателях по отвальной системе обра, ботки и 4,4. Энергоемкость произведенной продукции по плоскорезной и противоэрозионной на основе вспашки обработкам составила соответственно 5,9 и 6,2 гДж|т.

Энергетический коэффициент на участках с осенней заделкой навоза под основную обработку почвы увеличился на 0,26, а на вариантах с весенней заделкой его дисковой бороной БДТ-3 — на 0,24 при коэффициенте на участках с весенней заделкой навоза плугом 3,49.

Наиболее энергосберегающими являются варианты с дозой внесения 40 т|га навоза. Энергетический коэффициент на этих участках выше, чем на участках с дозой внесения 60 т|га навоза и на вариантах без внесения навоза.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На черноземах обыкновенных слабосмытых юго-востока ЦЧЗ расположенных на пологих склонах крутизной 1—3° с целью снижения водной эрозии почв и сохранения их плодородия в звене севооборота рекомендуется использовать под пар — озимую пшеницу — комбинированную вспашку; под кукурузу на силос — ступенчатую вспашку и под ячмень — вспашку со щелеванием.

2. На почвах с незначительной засоренностью при высокой культуре земледелия целесообразно применение плоскорезной и минимальной со щелеванием обработок почвы, которые не снижая урожая культур в звене' севооборота, позволяют снизить энергозатраты на производство произведенной продукции.

3. В паровом поле навоз необходимо вносить осенью под основную обработку почвы. При весеннем внесении навоза его надо заделывать дисковой бороной.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Водорегулирующая и почвозащитная роль безотвальной обработки почвы. Информационный листок | Северо-Осетинекий ЦНТИ, № 78-89. — 3 с. (в соавторстве).

2. Влияние сроков внесения и способов заделки навоза в паровом поле на плодородие почвы и урожайность озимой пшеницы на юго-востоке ЦЧП | НИИТЗИ, Агропром. — 7 с. (в соавторстве).

3. Энергетическая оценка систем обработки склоновых земель ЦЧЗ (в печати).

4. Сроки внесения и способы заделки навоза в почву на слабо-смытых черноземах (в печати).