Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Эффективность ресурсосберегающих приемов основной обработки темно-серой лесной почвы в ЦЧЗ

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Эффективность ресурсосберегающих приемов основной обработки темно-серой лесной почвы в ЦЧЗ"

Б ОД

? Г;ИЗ ^ ; КУРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени профессора И.И.ИВАНОВА

Направах рукописи

ВЕРЕТЕННИКОВ Николай Григорьевич

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ТЕМНО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ В ЦЧЗ

Специальность 11.00.11 - охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

КУРСК-1996

Работа выполнена на кафедре земледелия Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И.И.Иванова

Научный руководитель : доктор сельскохозяйственных наук, профессор Захаров В.В.

Официальные оппоненты: Доктор сельскохозяйственных наук, Герасименко В.П.

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Лоиакин fi.fl.

Ведущая организация: Курский научно - исследовательский

институт агропромышленного производства

Защита диссертации состоится 1996 г.

в 3 час. на заседании специализированного совета Д 120.25.01 при Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И.И.Иванова, 305021, г.Курск, ул. К.Маркса, 70.

С диссертацией косно ознакомиться в библиотеке академии. Автореферат разослан ' ' 5 ' 1>Ц 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В.А.Клейменова

-1 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТЕКА РАБОТЫ

Актуальность тены. Постоянное вляние сельскохозяйственного производства на почву, особенно интенсификация земледелия, часто отрицательно влиявт на экологическув ситуации и сникает уровень почвенного плодородия и урожайность сельскохозяйственных культур. Именно поэтому особу» актуальность приобретает проблема рационального использования почвы как природного ресурса. Для решения этой проблемы необходимы знания процессов, протекавших в пахотной почве под воздействием культурных растений, удобрений, обработок и пр. Решзнив этой проблемы были посвящены проведенные нами исследования, в которых рассматривалось воздействия различных сельскохозяйственных культур, выращиваемых в короткоротационном севообороте, а также различных способов основной обработки на некоторые агрофизические, агрохимические, биологические свойства почвы. Следует отметить, что несмотря на более чем веховув историй изучения вопросов рациональной обработки почв, влияние их на изменение почвенных характеристик в процессе культурного почвообразования остается недостаточно исследованными и приобретает особув актуальность при реве-нии задач по рациональному использовании природного ресурса - почвы и воспроизводства почвенного плодородия.

Цель и программа исследований. Целые наиих исследований являлось:изучить влияние на воспроизводство плодородия способов основной обработки темно-серых лесных почв в зеркопаропро-павном севообороте и, на этой основе разработать рационапьну» систему обеспечивавши оптимальные параметры интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

В программу исследований входило:

1.Изучить влияние различных способов и глубины основной обработки почвы и их сочетания при различных уровнях интенсификации на:

- некоторые агрофизические, агрохимические и биологические показатели плодородия почвы;

- засоренность посевов и почвы на фоне применения гербицидов и удобрений, только удобрений, и без них;

- условия роста и развития растений, возделываемых в севообороте;

- урожайность отдельных сельскохозяйственных культур и севооборота в

челои;

- биознергетическув эффективность способов основной обработки почвы в севообороте;

2.Разработать научно обоснованные рекомендации по способан основной обработки почвы в зернопаропропаэнон севообороте для темно-серых лесных почв, обеспечивавших их охрану и рост урожайности сельскохозяйственных культур.

Зашаемые пояснения.

1.Пушив параметры основных показателей почвенного плодородия для культур севооборота складывайся при ежегодной вспаме и комбинированной (сочетание отвальной,безотвальной и поверхностной) обработке. Систематическое применение плоскорезных и поверхностных обработок приводит к незначительному ухудкенив структура верхней части пахотного слоя, его дифференциации, повышение засоренности посевов и почвы.

2.Замена вспавки плоскорезной обработкой на ту П5 глубину существенно ко сннаает урожайность зерновых и пропавных культур, но несколько увеличивает плотность почвы и засоренность посевов к концу ротации севооборота.

3. В условиях .засувливого летке - осеннего периода поверхностная обработка обеспечивает получение не изньеего, чем при вспазке, урозая зерновых культур, но сниаает уропайность пропавках культур.

4.Сочетание поверхностных обработок под зерновое культуры с глубокой еспавкой или плсскоргзным рыхлением под сахарнув свеклу обеспечивает получение такого Е2 урозая сельскохозяйственных культур, как и при вспашке, но с неньвнми затратами энергии.

Научная новизна работы. Впервые ка темно-серых лесках среднесуглинестьх почвах в условиях северо - западной части Курской области, в многолетнем (8лзт) стационарном опыте изучено комплексное влияние севооборота, способов основной-обработки почвы, удобрений и гербицидов на некоторые агрофизические, агрохимические и биологические свойства, трансформации органического вещества, дифференциацию пахотного слоя,засоренность,продуктивность культур и севооборота в целом, знергетическу® эффективность.

Практическая ценность работы. Результаты исследований выступает в качестве экологической основа для осуществления на практике выбора способа основной обработки или их сочетания для конкретных культур, в 4-х - полькой зернопаропропааном севообороте, т.е. для рационального использования тен-но-сзрах лесних почв как природного ресурса.

Апробация работы. Основные полоиения диссертационной работы екегодно докладывались на заседаниях кафедры земледелия, ученого совета и методической комиссии агрономического факультета, на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Курской государственной сельскохозяйственной академии в 1993, 1994, 1995 гг.

Публикация. По материалам диссертации опубликовано три статьи, одна находится в печати.

Объем и структура работы. Диссертация написана на русской языке, йзло-кена на 145 страницах мавинопксного текста, вшчает 18 таблиц и 4 рисунка.

Состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций производству, списка литературы, который вшчает 237 наименований, в том числе 9 иностранных авторов, приложений из 14 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2. Условия и методика проведения исследований

Экспериментальная работа проводилась в 1987-1990 гг. на опытном поле Курского сельскохозяйственного института имени профессора И.И.Иванова.

Климат области умеренно-континентальный, отличается благоприятными условиями для большинства возделываемых культур.

Погодные условия в годы исследований несколько отличались от средне-многолетних. При среднегодовой многолетней температуре воздуха +5.5°С она колебалась от +3.9 до +7.0°С.

Осенний период теплее обычного был только в 19В9 г.,а в другие годы прохладнее на 1.2-1.5°С.

Наиболее холодные зима и весна отмечены в 1987 году,а наиболее теплые-в 1989 и 1990 годы. В летние месяцы температура несколько выве нормы (на 0.4-0.7'С) отмечена в 1988 и 1989 годах.

Годовая сумма осадков лишь в 1987 году быяа меньше нормы на 71им (в осенние и летние месяцы), в 1989 году почти одинаковой, а в 1989 и 1990 году больше нормы соответственно на 28 и 114 мм.

Почвы опытного участка темно-серые лесные среднесуглини.стые с содержанием гумуса 3.3 %, обцего азота 0.150 Р2О5 6.5 и'КгО 16.5 мг / 100 г почвы,РН солевой вытяжки 4.6.Равновесная плотность пахотного слоя (0-ЗОсм)-1.35-1.40 г/см3.

Исследования проводились в 4-х - польном зернопаропропавном севообороте: черный пар - озимая пвеница - сахарная свекла - ячмень, развернутом в пространстве и во времени.

Изучались следуадие варианты обработки почвы :

1.Отвальная разноглубинная обработка (на 25-27 см под пар, на 28-30 см под сахарну* свеклу и 20-22 см под ячмень)- контроль;

2.Плоскорезная разноглубинная обработка (на ту *е глубину, как и в первом варианте);

3.Поверхностная обработка на 10-12 см под все культуры и пар;

4.Комбинированная обработка (сочетание способов обработки: вспавка на 20-22 см под пар, рыхление плоскорезом на 28-30 см под сахарну» свехлу, поверхностная на 10-12 см под ячмень).

Все варианты обработки почвы размечались на трех агрофонах :

0 - без удобрений н гербицидов;

1 - удобрения под планируемый урожай;

2 - удобрения и гербициды (на сахарной свекле ежегодно, на зерновых -при сильной и средней степени засоренности).

За ротацию севооборота внесено минеральных удобрений; Ико; Ргзо; Кг4о кг дв/га (в частности под озиму» пвеницу Р$о; Кео, сахарную свеклу -N120; Р120; К12о, ячмень - N40; Рьо; Кбо). Все удобрения вносились разбросным способом под основную обработку почвы.

На гербкцидном фоне использовали гербицид 2.4 1 аиминная соль, или 2м - 4хп в дозе 2.0 кг/га в посевах озииой шеницы, и 1.5 кг/га в посевах ячменя в фазу кущения, а в посевах сахарной свеклы - эптам в дозе 2.5 кг/га до всходов. Размер делянок по вариантам обработки почвы 100 х 7 м. Повтор-кость опыта трехкратная. Размещение вариантов систематическое.

На опытах применялись следукцие орудия и мааины : плуг - ПЛН -4-35; культиватор плоскорез КПП -2.2; дисковая борона БДТ -3; леиенкый лущильник-ППЛ - 5-25; культиватор -КПС -4; кольчато-зубчатый каток - Щ - 2.8; тяжелые зубовые бороны. Для уборки зерновых культур использовали малогабаритный комбайн "Сампо -500". Сахарную свеклу убирали вручную.

Для посева использовались семена злнты, соответствующие первому классу посевного стандарта, следующих районированных сортов: озимой шеницы - Мироновская - 808; сахарной свеклы - Льговская односемянная - 52; ярового ячменя - Карина.

Агротехника возделывания сельскохозяйственных культур в опыте, кроме основной обработки почвы, соответствовала рекомендованной в зоне.

Наблюдения, исследования и анализы при проведении полевых опытов осуществлялись по общепринятым в стране методикам. Основную продукцию возделываемых культур учитывали методом "сплошного учета".Полученные экспериментальные данные обрабатывались методом дисперсионного анализа (по Б.А.Доспе-хову) на ЭВМ "Искра 1031".

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3. Агрофизические свойства почвы при разных способах основной обработки

Средняя плотность почвы при различных способах основной обработки изменялась в сравнительно неболыих пределах (табл.1.). К началу сева озимых и яровых плотность пахотного слоя при всех изучаемых приемах основной обработки почвы не выходила за пределы оптимальной величины.

К началу весеннего отрастания озимых пахотный слой уплотнялся при всех

1.Влияние способов основной обработки на некоторые агрофизические свойства почвы (1987 - 1990 гг.)

Показатели Слой почвы см Способы основной обработки почвы

вспашка (контроль) рыхление плоскорезом поверхностная комбинирована я

Средняя плотность почвь г/смС *

пзекица 0-10 1.11 1.08 1.08 1.10

ОТ О? 05 О?

10-20 1.22 1.27 1.29 1.27

Ш Ol ТЖ

20-30 1.23 1.25 1.26 1.24

ОТ Ш ОТ ТМ

0-30 1.21 U22 1.21 1.20

' О? OS ОТ О?

ячкгнь 0-10 1.04 1.11 1.07 1.07

ТТЛ от 05 OF

10-20 1.08 1.21 1.21 1.20

О? Ol 05 OS

20-30 1.26 1.30 1.27 1.23

Ш Ol 05 ОТ

0-30 1.13 1.20 1.18 1.18

тл OS О? ОЗ

Структура пахотного слоя 1.Коиковатозернистая

(0.25-10 им) % 0-30

г.глабястая > 10 км % 0-30

3.Пнлеватая < 0.25 ми % 0-30

4.Коэффициент структурности 0-30

5.Водопрочная > 0.25 км 0-10

10-20 20-30 0-30

6.Из них агрономически 0-10 наиболее ценные (3-1)1 10-20

20-30 0-30

культуры:пшеница - весной перед уборкой расход ячмень - весной перед уборкой расход

69.5 66.5 67.6 70.4

22.4 24.4 22.9 22.2

8.1 9.1 9.5 7.4

2.2 1.98 2.0 2.4

42.9 40.4 37.9 47.3

47.1 46.2 43.7 49.. 8

48.1 48.9 45.7 50.8

46.0 45.2 42.4 49.3

11.0 7.8 7.7 14.5

17.2 12.9 7.2 19.9

24.5 23.7 23.1 30.7

17.6 14.8 14.7 21.7

см слое почвы,нн

168 167 166 167

94 95 103 83

74 72 63 84

156 154 140 142

36 85 72 79

70 69 68 63

* Примечание:в числителе -перед посевом, в знаменателе -для озимой пзекицы в начале весенней вегетации, для ячменя - перед уборкой

способах обработки мерного пара выше отимального на 0.12-0.16 г/см3, а к уборке яровых - на 0.07-0.1 г/см3, более рыхлой почва сохраняется при вспашке.

Последействие систематической плосхорезной и поверхностной обработки выразилось в тенденции к уплотнение почвы. Чередование поверхностной, плоскорезной и отвальной обработок способствовало улучшение сложения пахотного слоя, а в связи с этим, создание благоприятных условий формирования урожая всех культур севооборота.

Структура почвы. Результаты исследований показали, что в слое 0-30 см (сухое просеивание) постоянное рыхление плоскорезом и поверхностная обработка на 10-12 см, при которых отсутствовало перемещение частей пахотного слоя, привели к увеличению содержания глыбистых отдельностей >10 мм на 0.5 - 2.0 и пылевидных частиц <0.25 мм на 1.0 - 1.4 %, что свидетельствует о некотором распыляющем действии постоянных безотвальных способов обработки почвы.

При чередовании разных способов обработки в севообороте (в конце 2-й ротации севооборота) наблюдалась тенденция к увеличении количества агрономически ценных частиц размером 3-1 мм и повышение коэффициента структурности.

Более заметные и устойчивые изменения произошли в отдельных прослойках пахотного слоя. Это подтверждают данные "мокрого" просеивания. При этом необходимо отметить, что наиболее заиетная разница в оструктуренности по этим вариантам обработки почвы наблюдалась в верхнем 0-10 си слое почвы. Так, в конце второй ротации содержание водопрочных агрегатов > 0.25 мм в этом слое при вспашке составило 42.9 плоскорезной обработке - 40.4 I, поверхностной обработке - 37.9 Содержание агрономически наиболее ценных агрегатов (3-1 мм) в верхней части пахотного слоя при вспашке было больше (на 3.2 - 3.3 * ), чем при ежегодной плоскорезной и поверхностной обработках.

Наибольшее содержание и более ценный агрегатный состав по горизонтам пахотного слоя складывается при чередовании поверхностной, плоскорезной и отвальной обработок. При этом количество водопрочных агрегатов в верхней части составило 47.3 в нижней - 50.8 А в среднем по слое почвы 0-30 см - 49.3 I, агрономически наиболее ценных (3-1 мм) - 21.7 что на 4.1 и 3.3 I больше, чем при вспашке.

Содержание доступной влаги. Сучественных различий весной в запасе доступной влаги в почве между вариантами обработки в годы исследований на

озимой пшенице не отмечено. На ячмене по поверхностной обработке в годы с болызим количеством осадков в осенний период (такими были 19S8 и 1989 гг), продуктивной влаги оказалось меньше, чем по вспавке, на 16 мм. Однако общий уровень весенних запасов во влахкые годы был высокий,поэтому такое уменьве-ние не оказало существенного влияние на урохай. В годы с более сухой осень» такого снижения не отмечено.

К концу вегетации по всей способам обработки почвы доступная влага полностью не использовалась, ее оставалось в слое 0-100 см за годы исследований не менее 72 мм.

4. Влияние основной обработки почвы на биологические и агрохимические показатели Содержание гумуса в пахотном горизонте.За две ротации севооборота по сравнению с исходными данными существенных изменений в содержании гумуса не обнаружено,но появилась тенденция к увеличению (на 0.4 ^содержания его в варианте с поверхностной обработкой на 10-12 см на фоне удобрений в слое 0-15 см, тогда как по другим вариантам величина этого показателя была несколько ниже (0,3 На фоне, где удобрения не вносились, тенденция к потери (на 0.2 %) гумуса была более заметной при ежегодно повторяющейся вспав-ке, чем в других вариантах..

Биологическая активность почвы. Процессы микробиологического разложения льняной ткани свидетельствуют, что относительно равномерное распределение верхнего биологически активного слоя почвы и растительных остатков при вспавке обеспечивает равномерное и количественно большее содержание микроорганизмов в пахотном слое, что указывает на более благоприятные условия для активизации и стабилизации микробиологической деятельности в течение вегетационного периода. Комбинированная обработка в этом отновении уступает вспашке незначительно. Безотвальные обработки приводят к небольвому увели-" чению микробиологической деятельности в слое 0-10 см в первый период вегетации и снижению ее во второй.

Влияние способов основной обработки на рн почвы. Систематическое внесение физиологически кислых минеральных удобрений без заделки или с мелкой заделкой сопровождаются повышением кислотности верхнего 0-15 см слоя почвы с 4.6 до 4.4 при плоскорезной обработке и до 4.5 при поверхностной. На вспашке,комбинированной обработке и фоне, где удобрения не вносились, таких изменений не наблюдалось.

Содержание в почве общего азота, подвижного фосАора и обменного калия. Длительные разноглубинные безотвальные и поверхностные обработки в севообо-

роте, по сравнению с ежегодной вспашкой, обусловили дифференциация слоев почвы по содержания общего азота подвижного фосфора и обменного калия с максимумом в верхней части 0-15 си обрабатываемого слоя и значительным снижением в нижнем. Более равномерное распределение фосфора и калия по слоям отмечались на контроле и комбинированной обработке. 8 суммарном содержании каждого из этих элементов в слое 0-30 см существенных изменений по вариантам не выявлено.

Уровень плодородия частей пахотного слоя. В первой половине вегетации высоким плодородием обладал верхний 0-10 см слой почвы при ппоскорезном рыхлении и поверхностной обработке,меныим - при вспаяке. Средний слой (10-20 см) и нижний (20-30 см) наиболее плодородными были при вспааке и комбинированной обработке.

Во второй половине вегетации ранее менее плодородные слои почвы (10-20 см) н (20-30 см), которые были перемещены вспашкой в верхняя часть пахотного горизонта, под действием природных факторов приобретали такое же плодородие, что и при плоскорезной и поверхностной обработках (0-10 см слой).

5.Накопление и распределение корнет остатков в пахотной слое почвы в зависимости от способов основной обработки

Наиболыая масса корневых остатков в пахотном слое после уборки ячменя (последней культуры в севообороте) оставалась при комбинированной обработке - 35.0 ц/га. При вспавке (контроль) их накапливалось 33.8 ц/га.Применение систематической плоскорезной обработки по сравнения с контролем приводило к снижение массы корневых остатков на 1.1 ц/га и бессменкой поверхностной на 2.6 ц/га.

Наряду с уменыением массы корней в 0-30 си слое при длительном применении плоскорезной и поверхностной обработок отмечалось их поверхностное расположение. Так,основное количество корней при плоскорезной и поверхностной обработках располагалось в верхней части пахотного слоя. Причем, наиболее четко это проявлялось при систематической поверхностной обработке в севообороте на глубину 10-12 см, где в 0-10 см содержалось 68.6 I от всех корней в пахотном слое почвы. При рыхлении плоскорезом в этом слое находилось 63.3 на контроле - 46.7 а при чередовании обработок в севообороте - 51.8

6. Засоренность посевов и почвы при разных способах и глубине основной обработки

Засоренность посевов. Количество сорняков в большей мере зависело не от изучаемых приемов основной обработки почвы, а от складывавшихся погодных условий и особенностей возделываемых культур.

Различная компановка обрабатываемого слоя с оборотом пласта и без оборота оказала влияние на засоренность посевов по всем полям севооборота, при этом она увеличивалась как по отвальной, так и безотвальной обработке по мере удаления поля от чистого пара.

Наименьшее число сорняков отмечалось после вспашки, что еце раз указывает на необходимость проведения данного агроприена в севообороте как фито-санитарного мероприятия.

Более высокая засоренность посевов по безотвальной и поверхностной обработкам обусловлена отсутствием оборота пласта, слабым крошением почвы и малым травмированием корневой системы сорных растений.

Засоренность многолетними видами в целом была невелика. Однако обнаружилась тенденция (не во все годы) к повывение количества и сухой массы многолетников при безотвальной и поверхностной обработках.

Применение гербицидов существенно снизило засоренность посевов на всех вариантах и культурах, «о полностью не подавило сорняки.

Комбинированная обработка занимает промежуточное положение между вспашкой и поверхностной и плоскорезной обработкой по количеству и сухой массе сорняков.

На основании изложенного можно заклшть, что приемы «инимализации, осуществляемые взамен вспашки, не обеспечивает эффективной борьбы с сорняками и нуждается в совершенствовании или в дополнении химическими средствами, или чередовании с отвальной обработкой.

Засоренность почвы.йнализ распределения семян сорняков в слое 0-30 см показал, что при многолетнем применении плоскорезной и поверхностной обработки семена накапливались в верхнем (0-10 см) слое почвы (72.2-80.0 *).При ежегодной вспашке наблюдалось равномерное распределение их по слоям пахотного горизонта. При комбинированной обработке этот слой почвы имел меньший (50-54 %) запас семян, чем 2;3 вариант, ко больший (на 5.9 *), чем на контроле. 8 слое 10-20 см при плоскорезной обработке семян сорняков было 13.1-16 X от их общего количества, при поверхностной -19.1-23.5 при комбинированной - 27-28.5 в слое 20 - 30 см соответственно 5-7.8; 0.5-5.9; 17.5-23

На фаяа гербицидов произошло снижение (на 8.1 %) потенциальной засо-

ренкости почвы по сравнение с фоном, где не вносились удобрения и гербициды, а от внесения рекомендованных доз минеральных удобрений под культуры севооборота произошло несуцественное увеличение засоренности, в среднем, на 2.2

7.Пщукшность культур и севооборота в целом Урожай зерна озимой пшеницы, первой культуры севооборота,в большей степени зависил от погодных условий года, главным образом от количества осадков за сельскохозяйственный год и отдельные периоды. Последуйте места по влияния на урожайность занимают удобрения, гербициды и приемы обработки почв.

6 среднем, за вторую ротацию урожайность озимой шеницы при глубокой и обычной вспашке черного пара на всех фонах оказалась почти одинаковой, с тенденцией к увеличению на последней. Плоскорезная н поверхностная обработки по урожайности существенно не отличались от контроля.

Прибавка от внесенных фосфорно - калийных удобрений без внесения азотных в целом была невысокой и мало зависила от способов основной обработки. Можно отметить, что замена глубокой вспавки на более мелкую и плоскорезную не снижали действие этих удобрений.

Гербициды, применяемые в посевах озимой пшеницы, во все годы исследований существенно повлияли на продуктивное культуры, прибавка от их внесения составила 0.01-0.33 т/га. 8 отдельные годы в условиях слабой засоренности в 1987 г.и полегания посевов 1990 г. они не оказали положительного влияния на урожай, а в некоторых случаях даже отпечено снижение.

Сахарная свекла реагировала в болыей степени не на способ, а на глубину обработки. Урожайность ее при вспашке и плоскорезной обработке на 28-30 см была практически одинаковой, особенно на фоне удобрений. Эффективность удобрений в этих вариантах составила почти 50 * (прибавка урожая 17.1-17.5 т/га). Ежегодное поверхностное рыхление почвы на глубину 10-12 см привело к снижению урожайности корней на 0.8-1.10 т/га, (в зависимости от погодных условий), при этом эффект от удобрений также уменьшился на 6 % по сравнению с контрольным вариантом.

Урожайность зерна ячменя, идущего после сахарной свеклы, по ежегодной плоскорезной обработке была такая же, как и при вспашке на ту же глубину, а в некоторые годы (1988, и 1990 на фоне удобрений) даже и большая .

Постоянная поверхностная обработка в севообороте,в сравнении со вспае-кой на 20-22 см в отдельные годы (1987), несколько снижала урожайность, а в другие повышала или разница была в пределах ошибки опыта. Такая же'закономерность наблюдается и в варианте с поверхностной обработкой с предшествую-

цей ей глубокой плоскорезной под сахарну» свеклу (вар.4).

8 среднем, за 4 года исследований существенных отклонений уроаайности ячменя по какому-либо варианту основной обработки почвы, а так же от применения гербицидов з посеве, выявлено не было.

Эффективность минеральных удобрений, вносимых под ячмень, не зависила от способа основной обработки почвы и составила в среднем около 40

Для полной оценки эффективности изучаемых приемов основной обработки почвы приведены данные по суммарной урожайности культур, за 2-8 ротация, и по годам в зерновых единицах (табл.2).

2.Продуктивность севооборота в зависимости от агрофона и основной обработки почвы, (т зерн. ед /га)

Агро-фон Вар. обр. почвы Г о Д н Сумма за ротация Разница в урожае,* за счет:

1987 1988 1989 1990

обработки Удобрений гербицидов

Без 1 13.08 8.75 12.63 14.36 48.82 100 100

удобр.и 2 13.11 8.80 12.60 14.23 43.74 -0,16

герб. 3 12.36 8.64 12.37 13.95 47.32 -3.07

4 13.24 8.64 12.77 13.98 48.63 -0.39

Удоб- 1 17.95 16.41 17.94 18.95 71.25 100 + 45.9 100

рения 2 17.80 16.42 17.72 19.30 71.24 -0.01 * 46.2

3 17.32 16.32 17.24 16.47 67.35 -5.47 * 42.3

4 17.96 16.29 17.70 18.86 70.81 -0.75 + 45.6

Удобр. 1 18.37 18.85 18.43 21.49 77.14 100 ♦ 8.3

2 18.23 18.59 18.12 21.62 76.56 -0.75 * 7.5

герб. 3 18.01 18.11 17.54 20.01 73.67 -4.49 ♦ 9.3

4 18.29 18.38 17.69 21.19 75.55 -2.0 ♦ 6.7

Полученные результаты показали, что практически одинаковые показатели с контролем имеет вариант с разноглубинной плоскорезной обработкой (разница менее 0.75 *). Самый низкий уровень продуктивности наблшдается при систематической поверхностной обработке на 10-12 см, он был ниже контрольного варианта на 3.07-5.47 * за счет снижения урожайности сахарной свеклы. Урожайность зерновых культур при этом не снижалась. При комбинированной обработке снижение урожая не превывало 2

Таким образом, формирование урожая 'в целом по севообороту в большей степени зависило не от способа, а от глубины обработки почвы.

Культуры, выращиваемые в изучаемом севообороте, положительно реагировали на внесение удобрений. В среднем за ротация эффект от их внесения составил более 42 I. Несколько меньшим он был на ежегодной поверхностной обработке (42.3 *), а в. других вариантах почти одинаковый (45.9; 46.2; 45.6 4).

Используемые для борьбы с сорняками гербициды способствовали повышение урожайности возделываемых культур на 6.7- 9.3

8. биоэнергетическая оценка способов основной обработки почву

За годы исследований наибольшее количество совокупной энергии, накопившейся в урожае полевых культур в зернопаропропашнои севообороте, было в варианте с ежегодной отвальной и плоскоре.зной обработкой почвы, а варианты, где проводилась поверхностная обработка, уступали контроле по этому показателе на 6.1 а комбинированная на 1.1 * .

При анализе затрат на производство полученной продукции наблвдается противоположная закономерность. Здесь наиболее низкие затраты энергии для получения единицы урожая отмечены при поверхностной и комбинированной обработке, а более высокие - при вспашке и плоскорезном рыхлении. Го техногенным энергетическим затратам наиболее эффективными является поверхностная и комбинированная обработки, так как расход энергии на механическув обработку единицы площади поля иеньше на 18.7 и 10.2 % соответственно, чем на контроле.

Отсэда коэффициент энергетической эффективности в вариантах основной обработки почвы был следующий: при вспашке (контроль)- 1.67; рыхлении плоскорезом -1.72; поверхностной обработке - 1.93; комбинированной - 1.84.

Таким образом, коэффициент энергоемкости подтверждает, что все изучаемые нами варианты микимализации обработки почвы менее энергоемки, чем вспашка, и требует меньшего количества энергии и времени для выполнения работ, связанных с основной обработкой почвы. Однако вспашка также имеет коэффициент больше единицы, а следовательно, она также энергетически эффективна.

выводи

В результате 4-х -летнего изучения приемов основной обработки почвы в зернопаропраповном севообороте можно сделать следувдие выводы:

1.Плотность пахотного слоя темно-серой среднесуглинистой почвы к началу сева озимых и яровых по всем изучаемым приемам основной обработки почвы не выходит за пределы оптимальной величины.

К началу весеннего отрастания озимых пахотный слой уплотняется по всем способам обработки черного пара выше оптимального на 0.12-0.16 г/см3, а к уборке яровых - на 0.07-0.1 г/см3, более рыхлой почва сохраняется при вспашке.

2.Запасы доступной влаги весной в слое 0-100 см и обеспеченность ею растений в течение вегетационного периода мало зависили от способов и глубины обработки почвы.

К концу вегетации по всем способам обработки почвы доступная влага полностью не испопьзовапась, ее оставалось в почве в слое 0-100 см за годы исследований не менее 72 мм.

3.Систематическая плоскорезная и поверхностная обработки приводят к некоторому ухудшения структуры верхнего 0-10 см слоя почвы. При этом количество агрономически ценных и водопрочных агрегатов по сравнении со вспашкой уменьшается на 3.2-3.3 Чередование вариантов обработки способствует улучшении структуры пахотного слоя, повышении содержания в нем водопрочных агрегатов и коэффициента структурности.

4.Процессы микробиологического разложения льняной ткани в слоях пахотного горизонта свидетельствует о том, что перемешивание пахотного слоя обеспечивает равномерное и максимальное размещение микроорганизмов при вспашке. Безотвальная и поверхностная обработки приводят к незначительному увеличению микробиологической активности почвы в слое 0 -10 см в первый период вегетации и постепенным затуханиям ее по почвенному профиля к концу вегетации.

5.Способы и глубина основной обработки почвы не оказали заметного влияния на содержание питательных веществ в пахотном слое в целом, однако это отразилось на изменении плодородия отдельных слоев пахотного горизонта.Так, безотвальная и поверхностная обработки,при которых не происходит или частично происходит перемешивание верхнего 0-10 см пахотного слоя,аккумулирует здесь основное количество минеральных удобрений и растительных остатков, что в итоге приводит к гетерогенности 0-30 см горизонта. Вспашка и комбинированная обработка позволяют заметно снизить такую дифференциация почвенно-

го плодородия.

6.Плоскорезная и поверхностная обработки почвы приводят к формированию поверхностно расположенной корневой системы и снижению ее массы на 1.1-2.6 ц/га в сравнении со вспашкой. При этом в верхнем 0-10 см слое почвы располагается 63.3-68.6 I массы корней. При чередовании обработок в севообороте корневая система распространяется по пахотному слою более равномерно.

7.Различия в способах обработки почвы отражаются на изменении плодородия отдельных слоев пахотного горизонта. Наиболее плодородным в наших исследованиях является 0-10 см слой при ежегодной плоскорезной обработке по сравнению с другими вариантами и слоями. Но постепенно, в течение вегетации эти различия нивелируются, а затем исчезают.

8.Засоренность посевов озимой пшеницы и сахарной свеклы мало зависила от способов обработки почвы, тогда как на посевах ячменя (последнее поле севооборота) отмечено увеличение количества сорняков по поверхностной и особенно по. плоскорезной обработке в сравнении с вспашкой. Кроме того, при ежегодной плоскорезной и поверхностной обработке происходит накопление семян сорных растений в верхнем 0-10 см слое почвы, что является причиной увеличения потенциальной засоренности всего обрабатываемого слоя. Однако в пару при наличии влаги в верхнем слое почвы происходит более полное очищение его от семян сорных растений летними обработками.

9.Изучение способов обработки почвы по влиянию на урожай показало следующее: замена вспашки плоскорезной обработкой на ту же глубину существенно не снижает урожайность зерновых и пропашных культур, поверхностная обработка на 10-12 см обеспечивает получение такого же урожая зерновых культур, как и вспашка, однако урожайность сахарной свеклы снижается на 8-13.7 I, комбинированная обработка (чередование вспашки, плоскорезного рыхления и поверхностной обработки) обеспечивает урожайность сельскохозяйственных культур на уровне вспашки (контропь).

Применение удобрений и гербицидов сокращает разницу в урожайности по способам обработки почвы только на зерновых культурах.

10. 8 целом по севообороту наиболее высокая продуктивность в годы исследований наблюдалась при традиционной разноглубинной вспашке. Изучаемые способы основной обработки почвы имели практически равный со вспашкой или незначительно ниже (до 5.5 *) этот показатель.

11.Наиболее энергосберегающими являются поверхностная и комбинированная обработки. Энергетический коэффициент на этих вариантах выше, чем на вспашке и плоскорезной обработке, а следовательно, они являются наиболее энергосберегающими и энергетически эффективными.

-15-

ПРЕДЛОЖСННЯ ПРОИЗВОДСТВУ

С цель» существенного агроресурсосберешения, уиеныення разрушительных механических нагрузок на почву и повышения плодородия, на темно-серых сред-несуглинистых почвах Курской области в зернопаропропашном свекловичном севообороте (пар черный - озимые - сахарная свекла - ячмень) рекомендуется применять следующие сочетание приемов основной обработки почвы:

- в черном пару, при средней засоренности, вспааку на 25-27 см нош заменить более мелкой на 20-22 см, а при слабой засоренности и на полях, поверженных эрозии, плосхорезной обработкой на ту яе глубину или поверхностной на 10-12 см со езлеванием.

- под сахарнуа свеклу, при высокой культуре земледелия на чистых от сорнякоз и подверженных эрозии полях, как альтернатива вспазке, кош применяться рыхление плоскорезом на ту не глубину.

- под ячмень, при слабом увлажнении пахотного слоя и сухой осени целесообразно применить мелкое (10-12 см) поверхностное рыхление со делевани-ем.так как это не снижает урожай данной культуры по сравнения со еепаской и повыоает коэффициент энергетической эффективности. В годы с влажной ссеньэ, на сильно засоренных полях целесообразно проводить вспазку на 20-22 см.

Полученные данные могут быть использованы для совервэнствования теоретических основ и обоснования приемов основной обработки, способствуазих сохранения плодородия текно-серах лесных почв.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1.Основная обработка почвы под ячмень после сахарной свеклы.- Курск: ¡НТИ, 1992. - N 251.- 92.

2.Зависимость засоренности почвы от способов обработки.- Курск: ЦНТН, 993.-Н 198.- 93.

3. Влияние способов основной обработки под ячмень нз ерзднзз плотность очва. - Курск: ЦНТН, 1994.- Н 168. - 94.

4. Влияние способов основной обработки на некоторые агрофизические войства темно - серых лесных почв ( в соавторстве) (в печати).

Бумага для множительных аппаратов. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-нзд. л. 1,0. Тирагс 100 зхз. Зак. 24.