Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНЬЕВ СЕВООБОРОТА С РАЗЛИЧНЫМ НАСЫЩЕНИЕМ ЗЕРНОВЫМИ КУЛЬТУРАМИ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНЬЕВ СЕВООБОРОТА С РАЗЛИЧНЫМ НАСЫЩЕНИЕМ ЗЕРНОВЫМИ КУЛЬТУРАМИ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи Светлана Федоровна ИВАНОВА

ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНЬЕВ СЕВООБОРОТА С РАЗЛИЧНЫМ НАСЫЩЕНИЕМ ЗЕРНОВЫМИ КУЛЬТУРАМИ

(Специальность № 06.01.01—общее земледелие)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА —1978

6

I

г>

Работа выполнена на кафедре земледелия и методики опытного дела Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева и в учебном хозяйстве ТСХА «Михайлов-ское» в течение 1968—1973 гг.

Научные руководители:

заслуженный деятель науки РСФСР доктор сельскохозяйственных наук профессор С. А. Воробьев;

кандидат сельскохозяйственных наук доцент В. Г. Лошаков.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук профессор В. С. Косин-ский;

кандидат сельскохозяйственных наук А. М. Золотарев.

Ведущее предприятие — Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны. .

Автореферат разослан » 1971^г.

Защита диссертации состоится « и * 1976 г.

в У^-^ас на заседании Ученого совета агрономического факультета ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

. Просим Вас принять личное участие в работе указанного Совета или прислать письменный отзыв на аг реферат по ад-оесу: 125008, Москва А-8, Тимирязевская 49, корпус 8, Ученый совет ТСХА.

Отзывы, заверенные печатью, просьба наь илять в 2-х экземплярах.

Ученый секретарь Совета доцент

Ф. Девочкин.

,ннк> НИ.

Актуальность проблемы. ЦК КПСС и Совет Министров СССР в апреле 1974 г. приняли постановление «О мерах по дальнейшему развитию сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР», в котором развернута комплексная программа мероприятий, обеспечивающая высокие темпы подъема земледелия и животноводства нечерноземной зоны путем дальнейшей специализации сельскохозяйственного производства на основе его интенсификации.

Климатические условия этой зоны позволяют успешно выращивать многие сельскохозяйственные культуры. Она должна стать важным районом производства зерна. При интенсивном ведении земледелия уже в ближайшие десятилетия можно дополнительно получить 15 млн. т зерна. Значительное повышение плодородия земель и урожая зерновых культур — ключевой вопрос, основа всех успехов в земледелии нечерноземной зоны.

Широкая химизация и механизация земледелия позволяют постоянно повышать урожайность зерновых культур и в значительной степени снижать отрицательный эффект их бессменного возделывания в специализированных зерновых севооборотах нечерноземной зоны.

В соответствии с задачами по подъему сельского хозяйства в центральных районах нечерноземной зоны на следующую пятилетку необходимо сосредоточить внимание на выявлении возможной дальнейшей специализации севооборотов, на изучении совместимости зерновых культур, выявлении лучших компонентов специализированных севооборотов, : изучении предшественников сельскохозяйственных культур на высоком агротехническом фоне. ' ■ ■

Состояние изученности исследуемого вопроса. В настоящее время в результате длительных стационарных опытов накоплен большой экспериментальный материал, показывающий, как будет изменяться влияние севооборота по мере интенсификации земледелия. , с . '

Установлено, что насыщение севооборота зерновыми культурами в условиях нечерноземной зоны возможно лишь до определенного предела, после которого наблюдается снижение их урожая.

----__ 1'.

1 !•■• '

Однако еще недостаточно изучены многие вопросы насыщения севооборота зерновыми культурами, изменения плодородия почвы и пути его регулирования в специализированных севооборотах с различной долей зерновых культур для условий центральных районов нечерноземной зоны. Это определило выбор темы диссертации и проведение исследований в учебно-опытном хозяйстве «Михайловское» Московской области.

Цели и задачи исследования. Цель исследования заключалась в том, чтобы выявить влияние высокого насыщения специализированных звеньев зерновыми культурами на урожайность зерна и плодородие почвы в условиях Московской области.

В процессе исследования ставились следующие задачи: выявить возможность более высокого насыщения звена севооборота зерновыми культурами (до 75—ЮО.%1 площади) при использовании кормовых и сидеральных промежуточных культур;

изучить влияние насыщения звена севооборота зерновыми культурами на некоторые показатели плодородия почвы, на величину урожая и качество зерна;

определить баланс основных питательных веществ при насыщении севооборотного звена зерновыми культурами при разном уровне удобрений;

оценить продуктивность и экономическую эффективность зерновых севооборотных звеньев.

Научная новизна работы. В результате исследований а условиях дерново-подзолистых среднесуглинистых почв Московской области установлена возможность высокого насыщения полевых севооборотных звеньев зерновыми культурами без заметного снижения их урожайности и общей продуктивности звена. Показана высокая эффективность насыщения звена севооборота зерновыми культурами, особенно с включением кормовых и сидеральных промежуточных культур, пожнивного сидерата и при сочетании его с соломой на фоне удобрений, внесенных в расчете на запланированный урожай. В условиях Московской области эти вопросы изучены впервые.

Практическая ценность работы. На основании полученных результатов даются рекомендации сельскохозяйственному производству о возможности насыщения севооборотных звеньев зерновыми культурами, а также по повышению почвенного плодородия.

Объем работы. Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 29 таблиц, 5 рисунков и состоит из введения, шести глав, общих выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы (302 наименования) и приложения (6 таблиц).

Содержание работы

Во «Введении» дается обоснование актуальности проблемы и задач исследований.

В первой главе —«Обзор литературы»— излагаются особенности разработки севооборотов в условиях интенсивного земледелия, изучаются вопросы производства зерна при возрастающем насыщении севооборотов зерновыми культурами. Рассматривается влияние зерновых культур на основные показатели плодородия почвы, а также роль органических и минеральных удобрений, удобрений соломой и возделывания промежуточных культур в специализированных зерновых севооборотах.

Во второй главе —«Условия проведения опыта» —приводятся почвенно-климатические условия, схема опыта и методика полевых и лабораторных исследований.

На основании проведенных обследований установлено, что почва опытного участка дерново-слабоподзолистая, слабо-окультуренная на покровном тяжелом суглинке. Мощность пахотного горизонта 0—20 см. Содержание гумуса в пахотном слое почвы составляло 1,71 %, общего азота — 0,124%,, по-' движного фосфора (по Кирсанову)—5,2 г; обменного калия (по Масловой)— 12,9 г на 100 г почвы; рН солевой вытяжки— 5,3; гидролитическая кислотность — 3,30, обменная кислотность — 0,14; сумма поглощенных оснований — 12,1 мэкв на 100 г почвы.

Метеорологические условия в годы проведения опытов складывались по-разному. Так, вегетационный период 1969 года, по данным опорного метеопункта «Михаиловское», характеризовался сравнительно низкой температурой воздуха по сравнению со среднемноголетней и повышенной засушливостью в июле-августе и далее в осенний и зимний периоды. Вегетационные периоды 1970, 1971 и 1972 годов отличались более высокой температурой воздуха и крайне сильными и продолжительными засухами, что привело к резкому снижению урожая возделываемых в опыте культур и позволило более строго оценить изучаемые звенья севооборота и предшественники зерновых с агротехнической стороны.

Объектом исследования служил полевой стационарный опыт, заложенный кафедрой земледелия и методики опытного' дела в учебно-опытном хозяйстве ТСХА «Михайловское» Подольского района Московской области.

В опыте изучалось семь четырехпольных севооборотных звеньев с различным насыщением зерновыми культурами: 1— многолетние травы 1 г. п.— многолетние травы 2 г. п.— ячмень — озимая рожь (50%); 2 — ячмень — клевер — ячмень— озимая рожь (75%); 3 —ячмень—пар черный—яч-

мень — озимая рожь (75%); 4 — ячмень — картофель — ячмень— озимая рожь (75%); 5 — ячмень — озимая, рожь на з./корм + вика—овес на з/корм + пожнивная горчица на з/удоб.—ячмень—озимая рожь (75%); 6 — ячмень — озимая рожь + пожнивная горчица на з/удоб.— ячмень — озимая рожь (100,%); 7 — ячмень — озимая рожь + солома + пожнивная горчица на з/удоб.— ячмень — озимая рожь (100%).

Все варианты опыта испытывались на двух фонах удобрений: I — количество удобрений, одинаковое за 4-летнюю ротацию по всем вариантам: навоз 15 т/га + ИггоР^оК^о", И — удобрения в расчете на вынос питательных веществ на заданный урожай: озимой ржи (зерно) 35 ц/га, ячменя — 30 ц/га, картофеля — 250 ц/га, многолетних трав (сено) —50 ц/га, озимой ржи, вико-овса, пожнивной горчицы (зеленая масса)— по 200 ц/га. Повторность опыта 4-кратная. Размер делянок 154 кв. м. Размещение делянок рендомизированное. Урожай опытных делянок учитывали сплошным методом.

Полевые и лабораторные исследования проводили в соответствии с методиками для дерново-подзолистых почв, принятыми в научно-исследовательских учреждениях. Результаты исследований обрабатывали математически методом дисперсионного анализа.

В третьей главе показано влияние зерновых культур на основные показатели плодородия почвы в специализированных звеньях севооборота. Анализируются вопросы поступления органического вещества с растительными остатками полевых культур и их химический состав. Изучается пищевой режим, засоренность и биологическая активность почвы в севооборотных звеньях.

Поступление органического вещества с растительными остатками полевых культур и их химический состав. При специализации полеводства и внедрении на поля колхозов и совхозов полевых севооборотов с значительным удельным весом зерновых культур важное место приобретают вопросы сохранения и повышения содержания в почве органического вещества (С. А. Воробьев, А. М. Лыков, 1973; В. Ф. Зубенко, 1973; В. М. Перепелица, 1974). Поскольку корневые и пожнивные остатки возделываемых растений служат основным первоисточником для образования гумуса, учет их в почве имеет особый интерес.

Наши исследования показали, что количество органического вещества, поступающего в почву в виде корневых и пожнивных остатков, зависит от удобрения, возделываемых культур, их урожая и чередования "Гьколеблется в пахотном слое почвы от 12,4 до 04,0 ц/га абсолютно сухой массы. Зерновые культуры (озимая рожь и ячмень) на хорошо удобренном фоне могут оставлять в почве достаточное количество расти-

тельных остатков в форме корней и жнивья (до 31,0—36,9 ц/га сухой массы), уступая лишь многолетним травам. Выращивание промежуточных культур (озимой ржи на зеленый корм и пожнивной горчицы на зеленое удобрение) и вико-овсяной смеси в зерновом звене с полем кормовых позволяет накопить на одном поле 45,6—48,4 ц/га абсолютно-сухих растительных остатков, что приближает их по действию к клеверу одного-" дичного пользования. При запашке пожнивной горчицы на зеленое удобрение поступает 3,4—14,0 ц/га абсолютно сухой массы, а при использовании соломы на удобрение при уборке озимой ржи — 37,8—44,6 ц/га.

"Расчеты образования гумуса из растительных остатков с помощью изогумусовых коэффициентов М. Себийотта (1972) показали, что наибольшая его масса получается после тех культур, которые больше накапливают корневых и поукосных остатков в почве, то-есть после многолетних трав 1 и 2 года пользования (5,1—6,4 ц), затем озимой ржи (2,3—5,5 ц), ячменя (2,5—1,7), а наименьшее—после картофеля (0,6—0,8 ц).

Использование промежуточной культуры озимой ржи на зеленый корм и пожнивной горчицы на зеленое удобрение наряду с вико-овсяной смесью позволяет накопить в почве 5,5— 5,9 ц/га гумуса, то-есть такое же количество, что и после многолетних трав. При запашке же только пожнивной горчицы образуется 0,3—1,4 ц гумуса, а соломы — 5,7—6,7 ц на 1 га.

Улучшение агротехнического фона путем внесения более высоких доз удобрений увеличивает величины накопления в почве как растительных остатков полевых культур, так и массу образуемого из них гумуса во всех севооборотных звеньях (в пределах от 3,3 до 74,1 %)•

Для полного представления о роли культур в повышении плодородия почвы недостаточно только определить количество оставляемых ими органических остатков, важно знать химический состав и скорость их разложения в почве (Е. И. Алиева, 1964; Б. Г. Береснев, 1966; М. Н. Кононова, 1972).

В общей массе растительных остатков наиболее благоприятными по содержанию и соотношению углерода и азота характеризуются органические остатки многолетих трав и клевера. В них содержится на 1 га в зависимости от возраста трав и агрофона 121,7—182,4 кг азота и 20,1—24,4 ц углерода при узком отношении С : N = 12,8—15,8.

В растительных остатках зерновых культур (ячменя, озимой ржи) сравнительно мало азота (от 14,4 до 35,7 кг) и углерода (от 3,5 до 13,4 ц) на 1 га. При возделывании пожнивной горчицы в звеньях севооборота в ее биомассе накапливается в зависимости от агрофона 13,5—51,3 кг азота и 1,4—4,9 ц углерода. Расширение площади посева зерновых культур в севооборотном звене с 50 (зернотравяное) до 75 и 100% приводит

к снижению накопления 'В почве растительных остатков в среднем за год в 1,2—2,1 раза и образования из них гумуса в 1,1— 1,8 раза, уменьшению содержания в остатках углерода в 1,3— 2,2 раза, азота в 1,6—5,0 раза, фосфора — в 1,1—3,0 раза и калия в 1,1—2,4 раза.

В этом случае также изменяется и качество остатков в сторону расширения отношения С : N — с 16,8—17,1 до 38,8—40,9.

Изменение основных свойств почвы при возделывании зерновых культур. За четырехлетнюю ротацию при разном насыщении звеньев зерновыми культурами в верхнем слое почвы на обоих фонах удобрений не происходило заметного изменения в содержании гумуса (табл. 1).

Т а б л и ц а 1

Изменение основных показателей плодородия почвы (слой 0—20 см) в севооборотных звеньях с зерновыми культурами за 4 года (1969—1972 гг.)

Севооборотное звено Фон удобрений Гумус Общий азот Легкогидро-лизуемый азот Р203 КзО

% мг на 100 г почвы

1 I + 0,03 +0,001 + 1,1 + 1.7 —7,1

11 0 +0,003 + 1,9 + 1.2 —1,0

2 I +0,02 +0,003 + 1,3 +0,4 —4,9

II 0 +0,001 +0,8 + 1,0 -1.3

3 I -0,01 + 0,001 —0,6 +2,4 —2,3

II —0,01 0 0 + 2,5 —2,0

4 I + 0,01 0 -0,1 + 1,9 —3,4

II —0,01 + 0,001 +0,3 +2,2 -1.4

5 I + 0,03 + 0,002 +2,3 + 2,8 —1,7

II + 0,02 + 0,001 + 0,4 + 1,1 —0,3

6 I 0 —.0,001 + 1,0 + 1.8 —1,7

II +0,02 0 +0,3 + 1.0 —2,0

7 I +0,02 + 0.С01 +0,1 + 1,2 —1,7

II +0,03 +0,001 + 0,2 + 1,0 —1,4

НС Роз 0,009 0,001 0,2 0,3 0,8

Предельное насыщение севооборота зерновыми культурами с одновременным использованием на удобрение зеленой массы пожнивных культур и соломы увеличивало содержание гумуса в почве на обоих фонах удобрений на 0,02—0,03% С. Следовательно, возделывание зерновых культур в специализн-

рованных севооборотах в нечерноземной зоне при внесении соответствующих доз минеральных удобрений и при запашке пожнивных сидератов и соломы не приводит к убыли органического вещества в почве.

Несколько меньше севооборотные звенья различались по содержанию в почве общего азота, однако легкогидролизуе-мого азота было больше в звеньях с многолетними травами и клевером, а также в севооборотном звене с 75% зерновых и с полем промежуточных кормовых и сидеральных культур.

Возделывание сельскохозяйственных культур в звеньях севооборота приводит к некоторому увеличению подвижных форм фосфора за четырехлетнюю ротацию. Однако оно в различных звеньях выражено неодинаково, что обусловлено составом культур и величиной их урожая.

Содержание усвояемого калия в пахотном слое почвы за четырехлетнюю ротацию в противоположность фосфору заметно уменьшилось по всем звеньям севооборота. Наименьшая убыль подвижного калия отмечена в зерновых звеньях с пожнивным сидератом и с пожнивным сидератом и соломой (1,7 мг КгО на 100 г сухой почвы), где значительно меньше вынос калия с урожаем.

Изменились также физико-химические свойства почвы. Снизилась актуальная, гидролитическая кислотность, увеличилась сумма обменных оснований в почве. Эти изменения в основном одинаковы по всем звеньям севооборота и связаны в первую очередь с тем, что перед закладкой опыта весь участок был произвесткован по полной гидролитической кислотности. Тем не менее следует отметить наибольшие положительные изменения физико-химических свойств почвы по сравнению с исходными в зерновых звеньях с пожнивным сидератом и с пожнивным сидератом и удобрением соломой.

Засоренность зерновых культур. На урожай зерновых культур большое влияние оказывает уровень засоренности их посевов. В изучаемых вариантах он различался в зависимости от чередования н вида культур, а также от фона удобрений (табл. 2). По всем вариантам опыта посевы ячменя были засорены значительно больше, чем идущая за ним озимая рожь. Но особенно сильной была засоренность ячменя после многолетних трав и клевера, а также в чисто зерновом севооборотном звене. В севооборотном звене с полем промежуточных культур на корм и на зеленое удобрение посевы ячменя после них были заметно чище, чем в зернотравяном. В данном случае дополнительные обработки почвы иод промежуточные культуры оказывали такое же сороочищающее действие, как и обработка почвы в пропашном или паровом поле. То же самое наблюдалось и в посевах озимой ржи: при чередовании ее

Засоренность посевов зерновых культур (на 1 м2)

Ячмень—1971 г. Оз. рожь—1972 г.

Севооборотное звено количество сорняков, шт. вес абсо- количество сорняков, шт. вес абсо-

в т. ч. много- лютно-- в т. ч много- лютно-

/и а. всего сухой массы, г всего сухой массы, г

II летники летники

1. Зернотравнное . . . I II 123 117 45 45 36,5 33,0 132 108 72 68 7,2 7,4

2. Зерновое с клевером I II 120 139 62 63 40,0 40,0 96 101 48 54 8,0 9,6

3. Зернопаровое . . . . I II 43 40 19 18 12,2 13,8 32 35 4 о 9,6 8,4

4. Зернопропашное . . I II 64 90 8 27 13,4 15,6 34 28 20 11 10,7 9,8

5. Зерновое с полем кормовых и пожнивным сидератом ..... I II 101 107 11 22 13,2 8,2 30 25 5 3 7,5 6,8

6. Зерновое с пожнивным сидератом . . . I II 134 162 31 46 36,8 36,5 63 46 13 13 18,8 7.9

в зернотравяном звене она была засорена намного больше, чем в других звеньях.

Включение в севооборотные звенья посевов кормовых и сн-деральных промежуточных культур способствовало не только снижению засоренности посевов зерновых культур, но и уменьшению запасов семян сорных растений в пахотном слое почвы (табл. 3). В зерновом севооборотном звене только с пожнивным сидератом количество семян сорняков в пахотном слое почвы составляло 105,2—97,5% от исходного количества. При запашке соломы под пожнивную горчицу количество семян в пахотном слое почвы уменьшилось до 71,2—81,4% по сравнению с исходными показателями. При возделывании кормовых и сндеральных промежуточных культур в зерновых севооборотных звеньях количество семян сорняков в пахотном слое почвы составляло 73,0—75,5% от исходного количества.

В четвертой главе представлен «Баланс основных питательных веществ в зерновых севооборотных звеньях».

Методика расчета баланса такова:

Засоренность почвы (0—20 см) семенами сорных растений (шт. на 1 кг почвы)

Фон—I Фон—II

Севооборот-

ное звено исход. конеч. 7о к исход. конеч. % к

1968 г. 1972 г. исход. 1968 г. 1972 г. исход.

* 1 240 232 96,7 218 206 94,5

2 250 256 102,2 215 240 111,7

3 285 151 53,0 168 141 84,0

4 247 180 72,8 260 205 79,0

5 289 211 73,0 183 138 75,5

6 228 240 105,1 250 243 97,2

7 320 228 71,3 282 230 81,6

а) был подсчитан урожаи надземной массы культур, кроме картофеля, у которого учитывали только клубни, так как вся ботва оставалась в поле; учтены азот, фосфор и калий, внесенный с удобрениями;

б) на основании химических анализов растений на содержание в них азота, фосфора и калия вычислено их количество во всем урожае.

Биологическая фиксация клевера из воздуха определялась из расчета 29 кг азота на 1 т сена (В. К. Михновский и др., 1967).

Нами не учтены потери элементов питания из почвы в результате вымывания, так как, по данным М. А. Бобрицкой и Н. И. Москаленко (1967), они незначительны для дерново-подзолистых почв центральных районов нечерноземной зоны и вполне компенсируются поступлением их с атмосферными осадками.

Баланс азота. Результаты наших исследований показали, что баланс азота во всех изучаемых звеньях севооборота на фоне одинаковых доз удобрений за ротацию (I фон) получен положительным, за исключением зернового звена с полем кормовых и промежуточных культур, где он сложился отрицательно (—87,1 кг/га). Таким же образом складывался баланс азота в отмеченных звеньях при внесении удобрений под культуры в расчете на вынос питательных веществ с запланированным урожаем, если не считать зерновое звено с клевером, в котором азотный баланс получен без дефицита (—5,0 кг/га).

БДланс фосфора во всех звеньях на обоих фонах удобрений складывался положительно, исключение составляли два звена при внесении расчетных доз удобрений — зернотравяное, где баланс фосфора получен бездефицитный (—11,3 кг/га), и зер-

новое с клевером — здесь его баланс уравновешенный (+9,8 кг/га).

Баланс калия. При внесении одинаковых количеств удобрений за ротацию звена положительным образом сложился баланс калия в зерновых звеньях с клевером, паром, картофелем и одними зерновыми культурами, дефицитный в звене с многолетними травами (—23,0 кг/га) и отрицательный — з зерновом звене с кормовыми и промежуточными культурами (—87,3 кг/га). На втором фоне удобрении положительный баланс калия получен в зерновом с использованием соломы на удобрение (4-118,0 кг/га) и в зерновом с паром ( + 41,1 кг/га) севооборотных звеньях, уравновешенный — в зерновом с картофелем и с одними зерновыми культурами, дефицитный — в звеньях с многолетними травами и клевером (до —13,1 кг/га) и отрицательный — в зерновом звене с кормовыми и промежуточными культурами (—97,6 кг/га).

Таким образом, при использовании расчетных доз удобрений по выносу на запланированные урожаи культур с целью получения положительного баланса по азоту и калию в зерновом звене с возделыванием кормовых и промежуточных культур дозы внесении этих элементов с удобрениями должны быть повышены до 20—25 кг/га в год.

В пятой главе проводится анализ урожая и качества зерна' ячменя и озимой ржи после различных предшественников в специализированных зерновых звеньях севооборота, а также их продуктивность.

Урожай ячменя — первой культуры, идущей по различным предшественникам в севооборотных звеньях,-V получен в зависимости от предшественника от 27,5 до 40,7 ц/га (табл. 4). Наиболее высокие его урожаи в звеньях по чистому пару, картофелю, затем кормовым с пожнивным сидератом, а наименьшие — по озимой ржи с запашкой соломы и пожнивной горчицы на удобрения (27,5—29,4 ц/га). Многолетние травы (клевер с тимофеевкой), клевер и озимая рожь с пожнивным сидератом, как предшественники ячменя, занимали промежуточное положение и оказались равнозначными. Повышение дозы вносимых удобрений (II фон) позволило получить прибавку в урожае, равную 1,1—1,5 ц/га.

Урожай озимой ржи — второй зерновой культуры, испытавшей последействие основных предшественников п различных севооборотных звеньях, в крайне засушливом 1972 г. выращен удовлетворительный (10,2—24,7 ц/га), причем со значительными колебаниями по звеньям. Последнее обстоятельство обуславливалось как различными запасами продуктивной влаги в почве при посеве и в период вегетации озимой ржи, так и во многом условиями ее перезимовки.

Урожай зернойвых культур, ц/га

1971 г. Ячмень 1972 г. Оз. рожь

Севооборотное звено

Фон—1 Фон—II Фон—1 Фон—II

Зернопропашное...... .

Зерновое с полем кормовых и про-

Зернотравяное . . . Зерновое с клевером Зернопаровое . . .

31,2 35.4 13,2 10.2

32,7 36,3 11,6 11,8

36.2 40,7 21,7 24,7

38,0 39,1 18,3 23,7

Зерновое с пожнивным сидератом Зерновое с пожнивным сидератом

межуточных культур

35,9 38,5 21,5 21,2 31,6 34,1 15,2 20,8

н удобрением соломой . . . .

НСР05...........

27,5 29,4 17,5 19,3 2,0 1,6 2,0 3,1

В севооборотных звеньях с одними зерновыми при использовании пожнивной горчицы и горчицы совместно с соломой на удобрение урожай озимой ржи выращен заметно ниже (15,2—20,8 ц/га), чем после пара, картофеля и промежуточных культур, однако последние в 1,2—2,0 раза превышали таковые в зернотравяном звене и в зерновом с клевером, где площадь под зерновыми культурами 50 и 75%.

Наиболее крупное зерно ячменя в урожае формировалось при посеве по чистову пару (вес 1000 зерен 48,1—48,3 г), затем по картофелю и однолетним кормовым с пожнивным сиде-ротом (47,3—47,5 г), а наименее крупное — по озимой ржи на зерно с пожнивной горчицей на зеленое удобрение (44,5— 46,1 г). Многолетние травы и клевер заметно уступали первым трем предшественникам и незначительно превосходили последний, особенно на фоне с расчетными дозами удобрений. Натурный вес зерна ячменя, возделываемого но указанным предшественникам, различался и меньшей степени, причем в звеньях по чистому пару, картофелю и однолетним кормовым с пожнивным сидератом он был несколько выше.

Возделывание ячменя по различным предшественникам в севооборотных звеньях не оказало существенного влияния на выравненность зерна и его нленчатость.

Лучшими предшественниками ячменя в севооборотных звеньях по образованию в его зерне белка были многолетние травы, клевер и нар чистый.

Содержание крахмала в зерне ячменя колебалось в зависимости ог предшественника и фона удобрений от 58,3 до

62,6%.

Различные предшественники'ячменя оказали заметное и неодинаковое влияние на вторую; зерновую ч культуру — озимую рожь. Зерно с наиболее высоким натурным весом полу-чалосьв звене с 75%' зерновых и с полемкормовых культур и 'пожнивным сидератом (697—699 г/л) , затем в'зернопропаш-ном и зернопаровом. (671—688 г/л), а с самым низким — в звене с одними зерновыми и пожнивным сидератом (644—645 г/л).

По весу 1000 зерен заметно худшими оказались севооборотные звенья с многолетними травами и клевером (36,2—36,5 г), остальные звенья между.собой.по этому показателю мало различались. , .„'; •• ' | •; ^ .'•*•.

Стекловидность зерна в достаточной степени согласуется с его белковостью. Содержание белка в зерне ржи, как и у ячменя, наибольшим было в звене с многолетними травами и клевером й составило 9,21—9,37,% на абсолютно-сухое вещество, а наименьшее — в звене с одними зерновыми и пожнивным сидератом (8,32—8,63%). Следовательно, при высоком насыщении звена*севооборота зерновыми культурами (до 75 и 100%) и отсутствии, многолетних бобовых трав для получения зерна с хорошей белковостью необходимо дополнительное внесение минерального азота. - , . '

Количество крахмала в зерне озимой ржи в различных посевах составляло 58,7—59,7%; на абсолютно-сухое вещество, ¡причем в зависимости от места ; ее размещения различалось

незначительно. ....."

Продуктивность севооборотных звеньев зависит от состава культур и величины урожая; Для оценки общей продуктивности севооборотных звеньев с различной степенью насыщения зерновыми культурами принят общий , выход основной и побочной продукции с гектара севооборотной площади, выраженный в двух эквивалентах— в кормовых и зерновых единицах. : ■ ■ - - < -/ ...

■ Полученные результаты свидетельствуют о том, что наилучшим по продуктивности за четырехлетнюю ротацию было зернопропашное севооборотное звено. Наименьшей продуктивностью по всем показателям отличались севооборотные звенья с возделыванием многолетних трав и клевера: Насыщение севооборотных звеньев зерновыми культурами с включением кормовых и сидеральных промежуточных,культур способствовало увеличению их общей . продуктивности,- по сравнению с зернотравяным на 19—40%.

В шестой главе дана экономическая эффективность насыщения севооборотного звена зерновыми культурами. В основу расчетов положены технологические:карты на возделываемые культуры, составленные для учхоза ТСХА «Михайловское». Затраты труда и средств на", 1 га посева самыми низкими

Таблица 5

Продуктивность и экономическая эффективность севооборотных звеньев по фону (в расчете на I га, в среднем за 1969—1972 гг.)

Севоборотиое звено Выход зерна, ц/га Выход продукции Оценка урожая, руб. Затраты Чистый доход, руб. Себестои МОСТЬ 1 ц зерн. ед. Производит, труда, РУб

Ц зерн. ед. ц корм, ед. ч руб. на 1 га на 1 руб. затрат

час ч/час

1, Зерно1раояЕЮе....... 45,6 111,5 141,4 1224.9 131 341,6 883,2 2,59 3,06 9,4

2. Зерновое с клевером .... 87,1 120,7 156,7 1621,4 141 340,4 1271,0 3,73 2,82 11,5

3. Зернопропашног...... 95,5 152,4 192,0 2895,5 341 747,3 2148,3 2,87 4,90 8,4

4. Зерновое с полем кормозых и с 93,7 139,3 187,7

пожнивным сидерлтом .... 2099,4 200 511,2 1588,2 3,10 3,67 10,5

5. Зерновое с пожнивным сидеоа-

том........... 110,6 137,9 177,1 2037,2 165 400,7 1636,6 4,08 2,90 12,3

6. Зерновое с пожнивным сидеоа-

том и удобрением соломой . . 102,8 140,9 171,7 2023,1 154 387,2 1635,8 4,23 2,75 13,1

были в зерновых звеньях с многолетними травами и клевером. При максимальном насыщении звена севооборота зерновыми культурами затраты труда несколько возрастают и достигают 154—105 ч/час.и 387,2—400,7 руб., однако они в 1,5—2 раза ниже по; сравнению с "зернопропашны'м звеном (табл. 5).

По мере насыщения севооборотного звена зерновыми культурами чистый доход увеличивается от зернотравпного к зерновому севооборотному звену с 883,2 до 1636,6 руб.

Самая низкая себестоимость 1 ц зерновых единиц, была получена в зерновых севооборотных звеньях.

Себестоимость 1 Ц зерновых.единиц увеличивается при возделывании в зерновых севооборотных звеньях кормовых промежуточных и пропашных культур: г - . Производительность труда увеличивается при насыщении севооборотного звена до 100%- зерновыми культурами и была максимальной в зерновом, звене с запашкой соломы (13,1 руб/чел. час). 'с-;*.-*.''

Таким образом, максимальное насыщение севооборотных звеньев зерновыми культурами при посеве пожнивных сидера-тов и удобрении соломой позволяет иметь наибольшую рентабельность при низкой себестоимости производства одной зерновой единицы. . •: Г"

Общие* выводы

1. Исследованиями установлена возможность высокого насыщения звена полевого севооборота зерновыми культурами до 75%'без снижения, их урожайности. С

-2. Зерновые культуры (ячмень, озимая .рожь) при внесении удобрений в расчете на запланированный урожай оставляют в почве значительное,количество растительных остатков ,(до 31—37 ц/га), уступ а я, л ишь многолетним травам и клеверу. Важным резервом, пополнения в почве органического вещества являются промежуточные , кормовые и сидеральные культуры, а также использование соломы на удобрение в сочетании с пожнивным сидеритом. ■ . - > .

, 3. При высоком насыщении севооборотного звена зерновыми (до 75 и 100% площади)„и применении посевов промежуточных кормовых и сидеральных культур не наблюдается ён«-жгнтт темппп бноогнчоскон' аптнпногги почпп—и упслтпгеннп засоренности снижения темпов "биологической активности почвы, и увеличения засоренности посевов ячменя и озимой ржи. "Однако отмечается'некоторое ; ухудшение питания зерновых минеральным азотом;по сравнению"«) звеньями с .многолетники бобовыми травами.. Сороочйщающее действие кормовых и сидеральных промежуточных культур в специализированных

зерновых звеньях такое же, как чистого пара или пропашной культуры.

4. Выращивание зерновых культур в специализированных звеньях севооборота с высоким удельным их весом (75 и 100,%) и при использовании пожнивного сидерата и соломы на удобрение не вызывает ухудшения плодородия почвы. Запашка соломы на удобрение в сочетании с пожнивным сидератом в чисто зерновом звене способствует такому же увеличению содержания гумуса и азота в почве, как в звеньях с многолетними бобово-злаковыми травами и клевером.

5. При насыщении звена севооборота зерновыми культурами с 50% (зернотравяное) до 75 и 100%'вынос питательных веществ с урожаями снижается: N — в 1,1—2,0 раза, Р2О5 — в 1,1—1,4 раза и КгО — в 1,1 — 1,5 раза. Возделывание промежуточных кормовых и сидералышх культур в севооборотном звене с 75% зерновых увеличивает вынос фосфора с урожаями на 20%, а калия — на 30% по сравнению с зернотравяным звеном.

6. Применение расчетных доз удобрений по выносу питательных веществ с запланированным урожаем культур в специализированных зерновых звеньях севооборота позволяет иметь бездефицитный и положительный баланс по азоту, фосфору и калию, за исключением звена с промежуточными кормовыми и сидеральными культурами. Для получения в последнем положительного баланса по азоту и калию требуется повышение доз внесения каждого из этих элементов с удобрениями до 20—25 кг действующего вещества на 1 га.

7. При размещении ячменя и озимой ржи в специализированных звеньях севооборота наиболее высокие их урожаи выращиваются в звеньях, в которых 75%' зерновых и остальная площадь занимается чистым паром, картофелем или кормовыми н промежуточными культурами с пожнивным сидератом. Максимальное насыщение севооборотного звена зерновыми с возделыванием пожнивного сидерата приводит к снижению урожаев звена, однако последние по ячменю почти не различались, а но озимой ржи в 1,2—2,0 раза превышали таковые в звеньях с многолетними травами и клевером, в которых зерновых только 50 и 75%' площади.

8. Высокое насыщение звена севооборота зерновыми культурами (до 75 н 100%) и отсутствие .многолетних бобовых трав не оказывает влияния на ухудшение физических показателей зерна ячменя и озимой ржи, однако несколько снижает содержание белка. Для получения зерна с хорошей белковостью в специализированных звеньях с высоким удельным весом зерновых культур необходимо дополнительное внесение минерального азота в виде подкормок в поздние фазы развития ячменя и озимой ржи.

.' '9.'-Увеличение площади' под зерновыми в звене севооборота с 50 до 75 и 100 %, особенно с включением кормовых и сиде-ральных промежуточных культур, -.повышает общую продуктивность и выход зерна ".с" гектара пашни. Наибольший выход зерна при высокой продуктивности дает 100-процентное насыщение: севооборотных звеньев зерновыми культурами с пожнивной сидерацией лили л' при 4 совместном ее применении с удобрением соломой. . "

10,- Внесение удобрений, в расчете на запланированный урожай в специализированных зерновых звеньях повышает их продуктивность на 9—32% по сравнению с использованием невысоких и одинаковых "количеств' удобрений - за ротацию каждого звена. . ^Г " '

11. С насыщением зернотравяного звена севооборота зерновыми культурами (ячменем, озимой рожыо) увеличиваются выход валовой продукции в рублях и чистый доход, повышается производительность и;рентабельность производства. Возделывание в севооборотном звене одних зерновых с использованием пожнивного сидерата и особенно при сочетании его с соломой обеспечивает наибольшую* окупаемость затраченного рубля (4,08—4,23 ру б), = производительность и рентабельности производства при самой низкой себестоимости одной зерновой единицы (2,75—2,90 руб.). Ч ~

; Рекомендации производству

1. При внутрихозяйственной и межхозяйственной специализации возможно насыщение севооборотных звеньев зерновыми культурами до 75% площади .при условии внесения вы-

,соких;доз удобрений0и использовании пожнивных сидератов.

. 2. В полевых севоборотах с высоким удельным весом зерновых культур при недостатке навоза целесообразно использовать солому в качестве органического удобрения в сочетании с азотным удобрением и пожнивным сидератом.

По материалам диссертации опубликованы работы:

? 1. Влияние покровной культуры и удобрений на урожай Многолетних трав. Доклады ТСХА, вып. 175, -1971 г. (в соавторстве)^ / ; '"'* ... - '

2. Продуктивность севооборотных звеньев с различным насыщением зерновыми культурами. Доклады-ТСХА, вып. 182, 1972 г. (в соавторстве). "

3.! Роль предшественников в севооборотных звеньях-с различным насыщением зерновыми культурами. Сб. научных статей. М., вып. 1, 1974 г. - •

16

4. Изменение некоторых показателен плодородия дерново-подзолистой почвы в севооборотных звеньях с зерновыми куль турами и их продуктивность. Сб. научных статей. М., вып. 2, 1974 г. (в соавторстве).

5. Плодородие дерново-подзолистой почвы и продуктивность севооборотных звеньев с различным насыщением зерновыми культурами. «Известия ТСХЛ», вып. 3, 1975 г. (в соавторстве) .

Материалы диссертации докладывались на научной конференции ТСХА. «Биологические основы повышения урожайности сельскохозяйственных культур» (март, 1974).

I

Объём 1'Д п. л. Заказ 2194. " Тираж 150

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., 44