Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность полевых севооборотов с чистыми парами под озимые рожь и пшеницу и яровую твердую пшеницу на черноземах южных оренбургского предуралья

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность полевых севооборотов с чистыми парами под озимые рожь и пшеницу и яровую твердую пшеницу на черноземах южных оренбургского предуралья"



На правах рукописи

о

3 си ко в Алексеи Михайлович

Продуктивность полевых севооборотов с чистыми парами под озимые рожь и пшепииу и яровую твердую пшепииу па черноземах южных Оренбургского Предуралья

Специальность — 06.01.01 — общее земледелие

Автореферат диссертации па соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных паук

Оренбург —2004

Работа выполнена в Государствеином научном учреждении «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства РАСХН»

Научный руководитель

- доктор сельскохозяйственных паук, старший научный сотрудник Максютов Николай Алексеевич

- заслуженный деятель науки РФ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кисло в Анатолий Васильевич

- кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Варавва Владимир Николаевич .

Официальные оппоненты:

Ведущая организация Государственное научное учреждение « Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства РАСХН».

Защита состоится 7 декабря 2004 г. в 10 00 часов на заседании диссертационного совета К 006,079,01 при Государственном научном учреждении «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства РАСХН», 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургского научно-исследовательского института сельского хозяйства.

Автореферат разослан 6 ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук

Е.В. Часовских

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ СВЕДЕНИЕ Актуальность темы исследования.

Основным стабилизирующим фактором производства зерна и в борьбе с засухой в засушливых условиях Оренбуржья является использование чистых паров под озимую рожь. Однако, в связи с не востребованностью этой культуры на рынке, за последние 10 лет проблема использования чистых паров в ознмосеюших районах в значительной степени обострилась.

Многие хозяйства в этих районах вынуждены отводить чистые пары под посев яровой или озимой пшеницы, которые по урожайности заметно уступают озимой ржи.

Одной из причин этому является недостаточная изученность яровой пшеницы при размещении ее по чистому пару в озимосеющих районах и гибель озимой пшеницы в отдельные годы. Но, в связи с выведением новых морозоустойчивых сортов этой культуры, возделывание ее вместо озимой ржи, является перспективным. Поэтому, сравнительное изучение озимой ржи, озимой и яровой твердой пшеницы, которое впервые проводится на черноземах южных засушливой степи центральной зоны области в системе эернопаровых севооборотов на базе длительного стационарного опыта, представляет большой научный и практн чес кий. интерес и является актуальным.

Исследования велись в соответствии с государственной научной программой: «Разработать модели систем плодородия, адаптированные к различным а гролан дшафта м и а гроз кол о гн чески м группам земель, обеспечивающие получение устойчивых урожаев и сохранение плодородия почвы», координируемой РАСХН (номер государственной регистрации 01.960.0.10122).

Цель исследований - повысить эффективность использования чистых паров и урожайность сельскохозяйственных культур------

ЦНБ МСХА фонд научной литература

>к> /- 1

Задачи исследовании;

- изучить влияние чистых паров под озимые и яровую твердую пшеницу на водный и питательный режимы почвы, ее агрофизические и биологические свойства, фитосанитарное состояние посевов;

- установить влияние чистых паров на урожайность озимой ржи, озимой н яровой твердой пшеницы и в целом продуктивность севооборотов и качество продукции;

- дать экономическую, энергетическую и экологическую оценки возделывания озимой ржи, озимой и яровой твердой пшеницы по чистым парам в зернопаровых севооборотах.

Научная новизна исследований,

Впервые на черноземах южных засушливой степи Оренбуржья проведено сравнительное изучение возделывания озимой ржи, озимой и яровой твердой пшеницы по чистым кулисным парам на двух фонах питания в системе зернопаровых севооборотов во второй ротации. Установлена их продуктивность и качество продукции.

Выявлена экономическая, энергетическая и экологическая эффективность возделывания озимых и яровой твердой пшеницы по чистым парам в зернопаровых севооборотах.

Практическая ценность работы.

Полученные результаты исследований позволят товаропроизводителям более устойчиво и рентабельно вести зерновое производство, бороться с засухой и выжить в условиях нестабильной рыночной экономики.

Реализация результатов исследований.

На основании проведенных исследований и производственной проверки внедрен черный кулисный пар под озимые (рожь, пшеница) в 1999-2003 гг. В опытно-производстве иных хозяйствах «Урожайное» и им.Куйбышева Оренбургского НИИСХ. Общая площадь внедрения 800 га. Экономический эффект от внедрения составляет 1350,0 руб. с 1 га.

Основные положения, выносам ые па защиту:

- научное обоснование использования чистых паров под озимые (рижь, пшеница) и яровую пшеницу к их влияния на агрофизические, агрохимические свойства почвы, фитосаиитарное состояние посевов, урожайность и качество продукции;

- эколого-экоиомичсская и энергетическая оценка чистых паров под озимые (рожь, пшеница) и яровую твердую пшеницу в системе зернопаровых севооборотов.

Апробация работы.

Основные результаты исследований по теме диссертации доложены на областных научных конференциях молодых ученых и специалистов (Оренбург, 2000, 2001, 2002, 2004 гг.)

Публикации результат« исследований.

Основные положения диссертации опубликованы в. 5 работах.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, предложений сельскохозяйственному производству, списка литературы и 19 приложений. Работа изложена на 184 страницах компьютерного текста, включает 30 таблиц и б рисунков. Список используемой литературы содержит 259 источников, в том числе 10 на иностранных языках.

Условия и методика проведения исследований.

Полевые опыты проводились в 1999-2001 гг. на базе многолетнего стационара по севооборотам и бессменным посевам в ОПХ им. Куйбышева Оренбургского ШШСХ.

Почва опытного участка — чернозем южный карбонатный среднем о щ-ный тяжелосуглинистый. Содержание гумуса в пахотном слое почвы от 3,2 до 4,0% , общего азота от 0,2 до 0,31 %, доступного фосфора от 1,5 до 2,5 мг и обменного калия от 30 до 38 мг на 100 г почвы, рН почвенного раствора — 7,0-8,1.

Объемная масса почвы увеличивается с 1,14 г на 1 см3 в пахотном до 1,39 г на 1 ем3 в слое 0-150 см.

Наименьшая полевая влагоемкость в метровом н полутораметровом слоях почвы составляет 297 мм (27,1 %) и 389 (25,4 %), соответственно.

1999 год характеризовался как засушливый. За вегетационный период выпало 132 мм осадков при норме 154 мм, отмечено 75 суховейных дней. ГТК за май — август составил 0,52.

2000 год был влажным. За май - август выпала двойная норма осадков -310мм. ГТК-1,36.

2001 год характеризовался как засушливый. Всего за вегетацию (май -август) выпало 44 мм осадков при норме 156 мм. За этот период отмечено 50 суховейных дней. ГТК составил 0,35.

Для изучения были взяты следующие варианты опыта:

1. Пар черный кулисный - озимые (рожъ и пшеница) — яровая твердая пшеница —просо —яровая мягкая пшеница —ячмень (контроль).

2. Пар черный кулисный — яровая твердая пшеница - яровая мягкая пшеница —просо - яровая мягкая пшеница - ячмень.

Опыт проводили на двух фонах питания: удобренном н неудобренном.

Под вспашку черного пара вносили рекомендованные отделом а<ро-химик ОНИИСХ (Система сухого земледелия Оренбургской области, 1992)

42 т навоза и Р^оКо кг д.в, на 1 га. Под непаровые предшественники на одной половине делянок севооборотов, как основное удобрение, осенью вносили Ы40Р« кг д.в. на 1 га.

Агротехника возделывания культур соответствовала рекомендуемой в

зоне.

В процессе изучения определялись следующие показатели:

- запасы воды в снеге (Рекомендации НИИСХ Юго-Востока, 1973);'

- определение влажности почвы весовым методом (С.А. Воробьев и ДР-, 1972);

- объемную массу почвы определяли по Н.Л. Качинскому: методом режущих колец (или цилиндров);

- общую пористость почв определяли расчетным методом в описании Долгова (И.Б. Ревут, 1969);

- содержание подвижных питательных веществ изучалось в слое почвы 0-30 см; нитраты - иономе три чески м методом, подвижный фосфор - по Мачигину, обменный калий - на пламенном фотометре по Чирнкову;

■ - засоренность посевов количественным и количественно-весовым методом, по всходам и перед уборкой;

- эродируем ость почвы паровых полей устанавливали по методике ВНИИЗХ в два срока, в конце парования и после посева озимых и твердой пшеницы (Е.И. Шнятый, 1975);

- пораженность растений корневыми гнилями - по методике ВИЗР

(1984);

- биологическая активность почвы методом разложения лъияного полотна (Рекомендации НИИСХ Юго-Востока, 1973).

- морфологический анализ заключался в подсчете числа растении, колосков в колосе, измерения длины растения и колоса, взвешивания наземной массы растений. При анализе структуры урожая определяли число растений с 1 кв. м, продуктивную кустистость, озерненность колоса (число зерен и их масса), массу зерна и соломы с 1 кв, м (Рекомендации НИИСХ Юго-Востока, 1973);

- урожайность зерна учитывали сплошным методом путем прямого комбаГширования комбайном «Сампо-500» и последующего взвешивания зерна с каждой делянки на весах;

- урожайные данные обрабатывались методом дисперсионного анализа (Б, А. Доспехов, 1979);

- качество зерна - на основании ГОСТа: чистоту зерна - 12037 - 81, содержание сырой клейковины — 27839 — 88, сырого протеина — 13496.4 - 93;

- макаронные свойства твердой пшеницы - микрометодом по методике ВАСХНИЛ (1977);

- экономическая эффективность рассчитывалась на основе нормативов и положений, существующих в ОПХ ОНИИСХ;

- энергетическая эффективность - па основании рекомендаций В.В. Кори нец (1990).

1. Нолими режим почвы

Чистые пары под озимые (рожь, пшеница) культуры за весенне-летний период парования теряют не только все осадки, но и 22,2 мм или 10% продуктивной влаги ог весенних ее запасов в полутораметровом слое почвы (табл. 1),

1. Динамика продуктивной плащ п паровых полях, мм _(1999-2001 гг.)_•

Использование черного "зря СлоН ночпы, см Сроки определения влажности почвы

воспой перед посевом ряшшх зерновых (начало ияроплшш) перед посевом 01ИМЫ1 перед уходом н ашпн в ищу

Под опешьте (рожь, пшеница) (контроль) 0-30 0-100 0-150 51,5 177,6 24 К,4 32,3 1443 226.2 48.8 162,7 243,1

Под яровую 0-30 45,4 30,4 53.2

твердую пшс)ш- 0-100 171.4 138,1 175.8

«У 0-150 256.6 214,7 261,1

Высокие потерн влаги отмечаются и в слое почвы 0-30 см к посе-

ву озимых культур - 19,2 мм. Но, несмотря на такие потери, к их посеву в пахотном слое почвы сохраняется 32,3 мм продуктивной влаги, что вполне достаточно для получения хороших всходов.

Перед уходом пашин в зиму запасы продуктивной влаги в парах как под озимые, так и под твердую пшеницу заметно увеличиваются.

К посеву твёрдой пшеницы в чёрном пару {табл. 2) содержится в метровом слое почвы 189,2 мм продуктивной влаги, а под озимыми культурами - 176,7 мм. Такое незначительное накопление продуктивной влаги объясняется перенасыщенностью пахотного слоя почвы перед уходом пашни, его повышенной плотностью, в результате многократных обработок пара н низкой водоп о гл отите л ьн о й способностью в период снеготаяния.

В связи с этим, процент использования влага отмечается на озимых культурах всего - 7,6 от количества выпавших осадков и 8,2 от количества воды в снеге, в черном пару под твердую пшеницу соответственно 7,3 и 9,1 (табл. 2).

2. Использование оссннс-зпмннх и весенних осадков

• (1999— 2001гг.)

Запасы про- Количество Запасы про- Количество Процент

дуктивной воды в снеге, дуктивной поступившей использования вла-

влаги в слое мм влаги в слое влаги в поч- ги

Использова- почвы ПОЧВЫ ву, мм от коли- из снега

ние черного 0-100 см 0-100 см, чества

пара перед уходом пжлга в зиму. Мм перед посевом твердой пшеницы, мм выпавших осадков

Пат озимые 162,7 170,0 176,7 14,0 7,6 8.2

Под твердую пшеницу 175,8 148,0 189Д 13.4 73 9,1

Примечание: количество выпавших осадков и период уход пашни в зиму - посев ранних зерновых (в среднем за три года) составило 184 мм.

Озимые и твердая пшеница по черным парам по-разному оказывают влияние на использование почвенной влаги и атмосферных осадков (табл. 3).

Так коэффициент водопотребления озимой ржи составляет по удобренному фону 10,12 мм, неудобренному - 13,69 мм па 1 ц, озимой.пшеницы несколько выше - 17,0 и 18,96 мм на I ц соответственно. Самый высокий коэффициент водопотребления отмечается у твердой пшеницы по черному пару - 35,20 мм на удобренном и 41,15 мм на 1 т на неудобренном фонах, что объясняется более ннзкой урожайности этой культуры.

По остальным культурам севооборотов влияние изучаемых вариантов не сказывается на их вод о потреблении, однако общий закономерностью является более повышенный ее коэффициент на неудобренном фоне.

Самый низкий коэффициент водопотребления наблюдается в обоих севооборотах по ячменю.

3, Использование почвенной влаги и атмосферных осадков _ культурами севооборотов (1999 - 2001 гг.)_

>1 сево-о борота Чередование культур' Содержание продуктивной влаги в слое почвы 0-100 ем, мм Осадки -¡я вегетационный период, мм Кол-во израсходованной влага, мм Урожайность абсолютно сухого вещества, т/га Коэффициент яодопотреблення, «гм/ц, и3/г

перед посевом после уборки удобренный фон н судоб репный фон удобренный фон неудобренный фон

Озимые (рожь, пшеница) по черному пару 144,3 62,2 263 345,1 ' Ж 6,88 2.03 4,27 ш 5,53 1.82 3,84 10.12 501 17.00 808 13.69 624 18.96 899

1 Тверда» пшеница 189,2 57,7 136 267,5 1.17 2,27 ' 1,80 ■ 22,$б 1178 28.45 1486

Просо 170,6 73,3 107 204,3 Ш 5,16 1.69 4,44 10.42 396 12£9 460

Мягкая пшегшна I £0,0 56,4 !ЗЙ 259,6 * 0.96 2,02 Ш . 1,80 • 27.04 1285 30.54 1442

Ячмень 177,0 65,2 135 246,8 2.67 5,62 Ш 4,44 439 11.70 556

Твердая пшеница по черному пару 189,2 57,7 136 267,5 0.76 1,43 ш 1,27 35.20 1871 41.15 2106

2 Мягкая пшеница 161,3 55,8 136 241,5 2,40 0.97 2,04 20.82 1006 . 2190 1183

Просо 170,4 73,8 107 203,6 Ш 5,52 5,01 их 369 10.72 406

Мягкая пшеница 171,4 57,6 136 250,1 ■ Ш 2,42 0.95 2,00 20.50 1033 26.33 1250

Ячмень 175,4 66,9 135 243,5 2.69 5,92 5,33 411 152 457

Примечание: над чертой дана урожайность зерна при 14 % влажности, под чертой - абсолютно сухое вещество основной н побочной продукции, коэффициент водопотребления - над чертой в мм/ц, пол чертой - в м3/т.

I, Питательный режим почвы В начале парования содержание нитратного азота в черном пару под озимые и под яровую твердую пшеницу было примерно одинаковым и .составляет на удобренном фоне 6,8 и 6,2, неудобренном — 5,5 и 4,3 мг на 100 г почвы соответственно (табл. 4),

^.Содержание основных питательных веществ в черном пару * , слое 0-30 см почвы в зависимости от его использования и фона питания, мгпа ¡00 г почвы, (среднее за 1999-2001 гг.)

Срок опреде- Использование черного пара

ления под озимые под

TBCt злую пшеницу

NOj p2Oj КгО NOj PjO, КзО

Начало паро- 6JS éA 51.1 6¿ ¿Л 52,4

вания 5,5 4,2 43,7 4,3 4,1 49,8

Конец паро- 11,5 7J_ 54.9 IM йЛ Ш

вания 5,9 3,4 45,8 5,4 4.3 46,8

Уборка ози- Z1 4.3 46T4

мой ржи 3,6 3,6 38,9 - - -

Уборка ози- Li L8 44,7 - - -

мой пшени- 3,1 2,6 36,2

цы

Посев твер- - - ■ - 6J. 502

дой пшеницы 6,0 4,4 48,5

Уборка твер- - - - íé 3j9 42,6

дой пшеницы 2,7 зл 37,5

Примечание; над чертой — удобренный фон, под чертой — неудобрен-

ный.

К концу парования в черном пару под озимые культуры содержание азота увеличивается на удобренном фоне на 4,7 , неудобренном - на 0,4 мг на 100 г почвы. Такая же закономерность отмечается н в черном пару под твердую пшеницу.

По использованию нитратного азота пар черный под озимые оказывается более эффективным, чем под яровую пшеннцу, так как часть нитрат-

ного азота в черном пару опускается в нижние горизонты и не используется растениями, другая часть вымывается талыми водами в период снеготаяния.

В то же время, нитратный азот используется озимыми не только осенью, но и ранней весной будущего года.

Существенное влияние на содержание элементов оказывает удобрение, в первую очередь, на нитратный азот. Количество его в конце парования на удобренном фоне в черном пару под озимые культуры и яровую пшеницу - почти в 2 раза выше, чем на неудобренном. К посеву твердой пшеницы нитратов в пахотном слое почвы на удобренном фоне заметно меньше.

3. Объемная масса и скважность почвы Исследования по влиянию черного пара и возделываемых культур на плотность почвы показывают (табл. 5), что она перед посевом имеет самые

высокие показатели и находится в пределах оптимальной.

5. Влияние предшественников на агрофизические свойства __почвы в динамике (среднее за 1999 — 2001 гг.)_

JÍ1 севооборота Чередование культур Объемная масса, г на 1 см"1 Общая пористость, %

перед посевом после уборки перед уходом пашни в 1п му перед посевом после уборкн перед уходом пашни п гчму

1 Пар чёрный кулисный 1,19 1,18 0,99 55 55 62

Озимые (рожь, пшеница) 1,22 1.13 1,02 53 57 61

Твердая пшеница 1.19 1,07 1,03 55 59 60

Мягкая пшеница 1,20 t.10 0,95 54 58 63

Просо 1.11 1.01 0,94 57 61 64

Мягкая пшеница 1,06 1,00 0,91 59 62 65

Ячмень 1," 1.11 0,91 57 57 65

2 Пар чбркый кулисный 1,19 1,17 0,96 54 55 63

Твердая пшеница 1,16 1,09 0,96 55 58 63

Мягкая тшгсшша 1.17 1,00 0,07 55 62 63

Просо 1,10 1,07 0.96 58 Í9 63

Мягкая пшеница 1.16 1.01 0.96 55 61 63

Ячмень 1.09 1,08 0,94 58 59 64

Изменение в содержании фосфора и калия в паровых полях по срокам определения незначительно и только к уборке озимых и твердой пшеницы оно существенно ниже, так как они расходуются на формирование урожая.

В среднем за 1999 - 2001 гг. плотность почвы на парах в пахотном слое составляет 1,19 г на 1 см3, что согласуется с литературными данными нашей зоны. Так по данным О.В. Петдяева (2000), на черноземах южных равновесная плотность почвы для зерновых культур в пахотном слое не превышает 1,22 гна 1 см3.

Наиболее высокая объемная масса почвы весной наблюдается на посевах озимых по черному пару 1,22 н на посевах твердой пшеницы по этому же предшественнику - 1,16 гна 1 см5.

. Перед уходом пашни в зиму плотность почвы вследствие проведения основной обработки на всех вариантах выравнивается и имеет очень низкое значение от 0,91 до 1,03 г на 1 см3. Такая плотность пахотного слоя почвы приводит к увеличению потерь влаги в осенний период.

Общая пористость почвы перед посевом озимых и яровой твердой пшеницы также находится в пределах оптимальной. Это способствует лучшему сохранению влаги.

Перед уходом пашни в зиму она в пахотном слое почвы увеличивается от 60 до 65%. Такая пористость с одной стороны обладает высокой водо-поглатительной способностью, с другой - приводит к интенсивным потерям влаги за счет выветривания.

4« Биологическая активность почвы

В наших исследованиях жизнедеятельность почвенной микрофлоры значительно колеблется по годам, что обусловлено в основном характером увлажнения пахотного слоя почвы и температурой.

Это наглядно подтверждается результатами учета степени разложения льняных полотен.

В засушливые годы, такие как 1999 и 2001 .уровень биологической ак-тнвностн низкий и практически одинаковый по всем культурам севооборотов (табл, 6).

б. Биологическая активность почвы под посевами

сельскохозяйственных культур.

Л4 се- Степень разложении льняного

вообо- Чередование культур полотна, %

рота 1999 2000 2001 среднее

год год год

1 Озимые по черному пару 17.2 3&2 16.7 30.7

Твердая пшеница 16,4 50,1 15,8 27,4

17.8 57.? 17,0 Ш

Просо 16,9 46,2 15,4 26,2

16А 30.6 ш

Мягкая пшеница 1^,6 28,2 13,2 19,0

16.9 26,8 15.1 19,6

Ячмень 15,6 24,2 12,0 17,3

ш 23.1 14.4 17.9

15,3 20,9 13,8 16,7

2 Твердая пшеница по черному пару 16.5 56,4 13А ш

15,9 40,5 15,4 23,9

Мягкая пшеница 17.1 4Ы 16.3 ?5,7

16.« 40,1 15,2 24,0

Просо Ш 23.8 ,12.5 17.7

15,4 20,3 11,8 15,8

Мягкая пшеница 17.0 2Ы 19.8

16,1 22,4 15,4 18,0

Ячмень ш> 22.8 12.1 17.0

15,1 20,2 11,4 15.6

Примечание: над чертой - удобренный фон, под чертой - неудобренный.

В благоприятный по увлажнению 2000 года отмечается устойчивая закономерность усиления микробиологических процессов в почве на посевах озимых и твердой пшениц по черному пару, и постепенное их затухание по мере удаления от парового поля.

Самый высокий процент разложения льняного полотна ( 58,2 %) наблюдается в посевах озимых на удобренном фоне.

Озимые культуры, как предшественники твердой пшеницы, также оказывают заметное влияние на степень разложения льняного полотна. В этом отношении она даже несколько выше, чем в посевах твердой пшеницы по черному пару.

. Существенную роль в усилении микробиологических процессов играет удобрение, поэтому биологическая активность почвы во все годы была под всеми культурами выше.

К концу ротации севооборотов отмечается снижение биологической активности почвы и в посевах ячменя она принимает самое низкое значение.

5, Засорённость посевов.

В засушливый весенне-лйтний период чистый пар не является эффективным средством борьбы против малолетних сорняков, так как верхний слой почвы иссушается и они не всходят. В связи с этим, на будущий год на посевах твердой пшеницы при наличии большого количества семян малолетников в верхнем слое почвы отмечается сильная вспышка засоренности. Самая высокая засоренность малолетними сорняками наблюдается в ее посевах во влажном 2000 году (табл. 7).

7. Засоренность посевов перед уборкой в начале к в конце ротацп» севооборотов, шт. на 1 м1

№ се- Культура Годы Мало- Много- Всего Сухая масса

вообо- летние летние сорняков, т/и1

рота

Озимая рожь 1999 13 1 12 10.3

14 0 14 9,0

2000 п 1 22 18.2

19 0 21 20,3

1 2001 16 1 12 10.6

12 0 12 7.6

Озимая пшенице 1999 19 1 20 12.6

14 1 15 10.5

2000 26 1 и Ш

17 1 18 18.3

2001 1 15 ш

15 1 17 10.4

продолжение таблицы 7

№ се- Культура Годы Мало- Много- 1 Всего Сухая масса

вообо- летние летние сорняков, г/м1

рота

Ячмень 1999 Ш ш 2Ы Ш

15,2 4,2 19,4 14,7

2000 т ¿Ц. 44.Я

2 32,1 2,4 34.5 29,5

2001 зм ¿а ш 29,9

29,5 3,2 32,7 20,2

Твердая пшеница 1999 13 1 14 ол

2000 12 0 12 9,9

м I 89 96.9

71 1 72 81,6

2001 п X м 21.1

Ячмень 25 1 26 18,4

1999 . ш и ш 17.2

21,0 3,8 24,8 15,7

2000 47.0 ы 5ХА 53.0

42,0 3,0 45,0 37,1

2001 Ш £2 41.5 33.8

31,1 3,3 34,4 26,0

Примечание; над чертой - удобренный фон, под чертой — неудобренный.

Озимые культуры, обладающие высокой конкурентной способностью по отношению к сорнякам, меньше страдарт от них, чем твердая пшеница.

Заметную роль в повышении засоренности посевов многолетними и малолетними сорняками играет фон питания. Влияние удобрений сказывается также и на воздушно — сухой массе сорняков.

В целом, засоренность посевов озимых и яровой твердой пшеницы по чёрному пару многолетними и малолетними сорняками к уборке снижается. Из них в воздушно-сухой массе сорняков преобладают малолетники.

Засоренность посевов третьих и последующих культур севооборотов , . малолетними сорняками, главным образом, зависит от погодных условий вегетационного периода. При удалении от парового поля количество их незначительно увеличивается, и наибольшая численность отмечается в последнем поле севооборота, на посевах ячменя.

6. Корневая гннль

Наиболее низкий процент распространения корневой гнили наблюдается на твердой пшенице после озимых, тогда как черный пар не обеспечивает в достаточной степени обеззараживание почвы (табл. 8).

8. Степень поражения твердой пшеницы корневой гнилью (%) в

зависимости отпредшсстпсшшка и фона питания

Л» се- Предшествен- Показатели 1999 2000 2001 Среднее

вообо- ник год год год

■ рота

1 Озимая рожь по Распростра- 45.5 26.4 40.3 37.4

черному пару нение 47,2 30,1 42,1 39,8

Развитие 16.5 Ш 16,1. ,14,9

18,3 14,5 19,0 17Т3

2 Пар черный Распростра- 50,1 29.8 42.5 40.8

нение 51,8 34,2 44,7 43,6

Развитие 23,2 ,14.6 21.5 19,8

24,4 '16,1 22,3 20,9

Примечание: над чертой - удобренный фон, под чертой - неудобренный.

В среднем за три года исследований распространение корневой гнили на твердой пшенице по черному пару на 3,4 % на удобренным фоне и на 3,8 % на неудобренном выше, чем после озимых по черному пару.

Наибольший процент распространения болезни отмечается в засушливом 1999 году— 45,5— 50,1 на удобренном фоне, 47,2 - 51,8 - на неудобренном, а самый низкий процент во влажном 2000 году — 26,4 - 29,8 и 30,1 -34,2 соответственно.

7. Урожайность культтп и продуктивность севооборотов.

Самая высокая урожайность озимой ржи в 1999 году (табл. 9), она составляет на удобренном фоне питания - 2,85, на )1еудобренном -1,94 т с 1 га. Такой большой эффект от удобрений (прибавка зерна 0,91 т с 1 га) объясняется благоприятными погодными условиями для озимых.

9. Урожайность дерновых культур в севооборотах, т с I га

№ Годы Среднее за 3 года

севооборота Чередование культур 1999 2000 2001

Озимая рожь 2,85 2,95 4,42 3,41

по черному пару 1,94 Л12 3,49 2,52

НСРоиЛВ, т/га - . - 1,6

Озимая пшеница 1.53 1.19 3,36 2,03

по черному пару 0,90 1,23 3,27 1,82

НСРо; ЛВ, т/га - - - -

Твердая пшеница 1,30 1,28 0.93 1,17

I.(контроль) 1,01 1,03 0,79 0,94

НСР^ЛВ.т/га - . • -

Просо 2,00 2,63 1,24 1,96

1,82 2,10 1,15 1.69

НСРо(АВ, т/га - - - -

Мягкая пшеница 1,0! 0,81 1,05 0,96

0,76 0,98 0,80 0,85

НСРо* АВ, т/га - • - •

Ячмень 2,86 2,73 2,42 2,67

2,08 2.36 1,90 2,1!

НСР<и АВ, т/га - - - 0,7

Твердая пшеница 0,93 0,54 0,82 . 0,76

по черному пару 1,02 0,31 0,63 0.65

НСРо* АВ, т/га - - - 0,3

Мягкая пшеница 1,50 0,96 1,03 1,16

1,20 0,78 0,92 0.97

НСР0)АВ,т/га - - - -

Просо 2.51 2,78 1,14 2,14

2. 1,85 2,75 1,П 1,90

НСР(м ЛВ, т/га - • - •

Мягкая пшеница 1,34 1,05 1,28 1,22

0,92 1,18 0,74 0.95

НСРо5 АВ, т/га • - - -

Ячмень 2,55 2,92 2,60 2,69

2Т12 2,49 1,81 2,54

НСР05АВ,т/Г* - - 0.7

Примечание; над чертой - удобренный фок, под чертой - неудобренный; фактор А -удобрение; фактор В - предшественник, АВ - взаимодействие факторов; • варьирование несущественно.

Урожайность твердой пшеницы по озимым составляет 1,30 на удобренном и 1,01 т с 1 га на неудобренном фонах питания, тогда как при раз-метении ее по черному пару соответственно 0,93 и 1,02 тс 1 га. Аналогичная картина наблюдается и в остальные годы, но наибольшее снижение ее отмс-

чается во влажном 2000 году по причине более высокой засоренности малолетними сорняками.

Озимая рожь в 2001 году формирует самую высокую урожайность по сравнению с предыдущими годами, она составляет на удобренном фоне -4,42, на неудобренном - 3,49 т с 1 га. Урожайность озимой пшеницы в этом голу также выше более, чем в два раза.

Урожай последующих культур проса, мягкой пшеницы н ячменя в обоих севооборотах практически одинаков.

Наибольший выход зерна с 1 га пашни в среднем за три года получен на удобренном фоне в севообороте с озимой рожью, на неудобренном фоне этот показатель меньше на 0,35 т с 1 га (табл. 10).

10. Продуктивность зерпопаровых севооборотов с озимыми культурами н твердой пшеницей«тс 1 га (1999-2001 гг.) -

Севооборот Выход с 1 га пашни

зерна к.е. к. п. е.

С ОЗИМОЙ рожью 1.70 .1,94 1,03

1,35 1,55 0,82

С озимой пшеницей 1.47 1,61 0.89

1,24 1,41 0,75

С твердой пшеницей 1,33 1.54 £Ш.

1,17 1,35 0,71

Примечание: над чертой — удобренный фон, под чертой — неудобренный.

Чуть ниже сбор зерна с I га пашни отмечается на удобренном и неудобренном фонах в севообороте с озимой пшеницей — 1,47 и 1,24 т с 1 га соответственно. Самый низкий выход зерна с 1 га пашни наблюдается на обоих фонах питания в севообороте с твердой пшеницей (1,33 и 1,17 тс I га).

По выходу кормовых и корм опроте и новых единиц с 1 га пашни отмечается такая же закономерность, как н по сбору зерна.

8. Качество зепиа.

Качество зерна твердой пшеницы в первую очередь, зависит от сложившихся погодных условий. Примером такого положения в наших иссле-

дованиях может быть 2000 год, когда на качестве зерна сказывается избыточное увлажнение, недобор тепла и дефицит нитратного азота в почве (табл. И).

} 1. Качество зерна твердой пшеницы в зависимости от предшественника и фона питания

Предшест- Годы Макаронные свойства Качество клейковины

венник проч- коэффи- об- содер- ид группа

ность циент щая жание, к- качест-

раз вари - оцен % 1 ва

мости ка

Озимая 1999 510 М ЗД 35.0 100 И

рожь по 470 3,4 3,0 32,0 105 III

черному

пару 2000 860 и. 33.0 120 ш

800 3,1 4,3 30,0 120 II!

Черный пар 1999 590 1Л зд 34.0 100 II

4$0 4,1 3,0 33,0 105 III

2000 ДО йЛ 30,0 120 III

540 3,7 3,7 27,0 120 Ш

Примечание; над чертой - удобренный фон, под чертой - неудобренный.

Содержание сырой клейковины в зерне твердой пшеницы после озимых в этом году составляет по удобренному фону 33,0, неудобренному -30,0%, твердой пшеницы по чёрному пару - 30,0 и 27,0%соответственно.

По показателю ИДК-1 предшественники твердой пшеницы в 2000 году равноценны. Качество клейковины третьей группы и не зависит от фона

г

питания.

В засушливом 1999 году качество клейковины твердой пшеницы находится на удобренном фоне второй, неудобренном - третьей группы. Влияние предшественников на этот показатель нами не установлено.

Макаронные свойства твердой пшеницы в основном зависят от погонных условий вегетационного периода. Заметное их действие проявляется, главным образом, на прочности макарон. Этот показатель существенно выше

в более увлажненом 2000 году. Остальные макаронные свойства (коэффициент разварнмости, общая оценка) отличаются незначительно.

Экономическая и энергетическая эффективность сспооборотоп Самая высокая рентабельность отмечается в севообороте с чистым паром под озимую рожь, она составляет на удобренном - 144,9 % и 133,8 - на неудобренном фонах (табл. 12).

Î2. Экономическая эффективность севооборотов

Показатели Севообороты с черным паром

пол ози- ПОД OJHKfytO под яровую

мую рожь пшеницу твердую пше-

ницу

Выход зсрна,т с ( га лапши 1,70 1,47 Ш

1,35 1,24 1,17

Произволственныс затраты, руб./га 2609,7 2629.0 2583.0

2171,1 2190,3 2119,9

Себестоимость 1 тонны, руб. 1?35.1 1788,4 1942,1

1608,2 1766,4 1811,9

Стоимость продукции, руб^га 6392,0 5527.2 5000,8

5076,0 4662,4 4399,2

Условно чистый доход с I га, руб. 3782,3 2898,2 2417Л

2904,9 2472,1 22793

Условный Mlictufi доход с t тонны, руб. 2224,9 1971.6 1817,9

2151,8 1993,6 1948,1

Рентабельность, % 144,9 110.2 93,6

133,8 112,9 107,5

Затраты совокупной чнергкн, МДж па 1 га 16353.5 16215.5 15611,9

12996,9 12858,9 11255,3

Сумма накопленной энергии зерном,- 22440 19404 17556

МДж на 1 га 17820 16368 15444

Энергетический коэффициент, Е 1¿7 1.20 1.12

137 1,27 1,26

Примечание: над чертой - удобренный фон, под чертой - неудобренный фон.

Наибольшая себестоимость 1 т зерна в севообороте с чистым паром под твердую пшеницу на удобренном фоне - 1942,] рубля, что в 1,3 раза выше, чем в севообороте с озимой рожью.

Внесение удобрений экономически оправдано только в севообороте с озимой рожью, в остальных севооборотах условный чистый доход на удобренном фоне ниже, чем неудобреном.

Как показывает анализ, самые лучшие экономические показатели на обоих фонах питания отмечены в севообороте с чистым паром под озимую рожь, несколько ниже они в севообороте с озимой пшеницей. На третьем месте находится севооборот с чистым паром под твердую пшеницу.

Самый низкий коэффициент энергетической эффективности на обоих фонах питания отмечен при возделывании твердой пшеницы по черному пару, в этом варианте опыта экономическая и энергетическая оценка совпадают.

Общей закономерностью при энергетической оценке, за исключением севооборота с озимой рожью является заметное снижение коэффициента энергетической эффективности на удобренном фоне.

10. Л гроэ ко логическая опенка паров.

За период парования в черном пару под озимые культуры и твердую пшеницу накапливается 345 кг и 309 кг на 1 га нитратного азота, соответственно. Потери к посеву твердой пшеницы составляют 126 кг на 1 га, так как часть нитратного азота в период снеготаяния сносится вместе с почвой, загрязняя пруды п водоемы. Другая часть нитратного азота опускается в ниж-■ ние горизонты, которая становится недоступной для растений.

Чистые пары, занятые посевом озимых культур, успешно устраняют названные выше недостатки за счет использования нитратного азота на рост и развитие растений осенью и весной будущего года.

ВЫВОДЫ

1. Чистые пары за весенне-летний период парования к посеву озимых теряют на испарение не только все осадкн, но и 22,2 мм или 10% продуктивной влаги от весенних ее запасов в полутораметровом слое почвы.

Однако при соблюдении технологии обработки пара, даже в резко засушливые годы, в пахотном слое почвы сохраняется достаточное количество влаги для получения хороших всходов озимых.

Чистый пар под яровую пшеницу за 22 месяца парования, слабо накапливает влагу, в основном только лишь сохраняют ее. В среднем за 3 года в начале парования в слое почвы 0-150 см се имеется 256,6 мм, перед посс» вом твердой пшеницы - 276,4 мм.

Основной причиной низкой усвояемости осенне-зимних и весенних осадков чистым паром под яровую пшеницу является перенасышенность влагой пахотного слоя почвы, ее повышенная плотность и ухудшение водопроницаемости в период снеготаяния.

2. Озимая рожь по черному пару снижает коэффициент водопотребле-ния в сравнении с твердой пшеницей по этому предшественнику на 25,08 мм на I и зерна на удобренном и на 27,46 мм на 1 ц - на неудобренном фона я. Озимая пшеница по черному пару также снижает коэффициент водопотреб-ления по сравнению с твердой пшеницей, но в этом отношении она уступает озимой ржи за счет более низкой урожайности.

3. Интенсивная обработка чистого пара приводит к повышенной минерализации органического вещества, с высвобождением большого количества нитратного азота. Внесение навоза еще более усиливает этот процесс, что нарушает соотношение между азотом и фосфором. За весенне-летний период парования они накапливают до 11,5 мг на 100 г почвы. Особенно интенсивно этот процесс протекает на удобренном фоне.

Содержание подвижных форм фосфора н калия мало зависит от срока определения, но заметное изменение содержания этих элементов в почве происходит в результате использования их растениями на рост, развитие И формирование урожая в вегетационный период.

4. Плотность почвы имеет наибольшую величину весной перед посевом ранних зерновых культур на озимых - 1,22 г/см3, однако к уборки в резуль-

тате наличия остаточной влаги в пахотном слое происходит разуплотнение ее под всеми культурами севооборотов.

Проведение основной обработки после уборки зерновых культур приводит к выравниванию плотности почвы по всем вариантам опыта. Перед уходом пашни в зиму почва имеет самое рыхлое строение пахотного слоя (0,91 - 1,03 гна 1 см3).

Наименьшее значение общая пористость почвы имеет перед посевом зерновых и их уборкой. Перед уходом пашни в зиму, в результате основной обработки она имеет наиболее высокие показатели от 60 до 65%, что отрицательно сказывается на сохранении влаги в почве.

5. Наиболее интенсивно биологическая активность почвы проявляется под озимыми и твердой пшеницы по чистому пару. Под остальными культурами севооборотов идет постепенное снижение ее активности и наименьшее значение она принимает в конце ротации на посевах ячменя.

Во влажные годы (2000) микробиологические процессы в почве проходят более активно, чем в засушливые, причем удобренный фон заметно усиливают эти процессы.

6. Засоренность малолетними сорняками во влажные годы резко увеличивается, однако, в засушливые годы они не представляют опасности для урожая, так как находятся в нижнем ярусе и хорошо подавляются зерновыми культурами.

Лучшими предшественниками твердой пшеницы в борьбе с малолетними сорняками являются озимые (рожь, пшеница). Так, засоренность после них на удобренном фоне питания составляет в среднем за 3 года исследований 27,7 шт., после черного пара —44,7 шт. на 1 м1.

Наибольшая засоренность малолетними сорняками, особенно во влажные годы отмечается в посевах твердой пшеницы по черному пару как на удобренном фоне (88 шт. на 1м2 ), так и на неудобренном - (71 шт. на 1м3 ), что объясняется повышенной плотностью почвы с более высоким содержа-

2Ъ

нием ннтратного азота, хорошим увлажнением верхнего слоя и большим количеством семян сорняков, вносимых с навозом.

Из всех зерновых культур засоренность малолетними сорняками особую опасность представляет для проса, поэтому против них следует применять гербициды.

Удобренный фон питания приводит к заметному увеличению засоренности посевов зерновых культур, особенно малолетними сорняками. Так, в посевах твердой пшеницы по пару засоренность на удобренном фоне увеличивает на 19%, а в посевах озимых (рожь, пшеница) на 13%.

Количественный анализ засоренности полностью согласуется с весовым.

. 7. На пораженность твердой пшеницы корневой гнилью, в первую очередь, оказывают влияние погодные условия вегетационного периода. Основным» факторами, влияющими на степень поражения являются температурный режим, увлажнение почвы и осадки.

Черный кулисный пар не полностью обеспечивает обеззараживание почвы от возбудителей, поэтому посевы твердой пшеницы в отдельные годы значительно поражаются корневой гнилью.

Озимые (рожь, пшеница) в этом отношении являются лучшими предшественниками твердой пшеницы, поражение ее снижается на 3,4%.

Удобренный фон питания растений твердой пшеницы после озимых и по чистому пару снижает поражение инфекциями корневой гнили на 3,6%.

8. Озимая рожь наиболее эффективно использует плодородие черного пара, поэтому, в отличие от озимой пшеницы, урожайность ее в среднем за 3 года на удобренном фоне питания была выше на 1,38, неудобренном - 0,70 т с 1 га.

Яровая твердая пшеница по черному пару обеспечивает более низкую урожайность, чем твердая пшеница после озимых культур по причине наиболее высокой засоренности посевов малолетними сорняками и пораженностью

корневыми пшлямн. Она на удобренном и неудобренном фонах питания была меньше на 0,41 н на 0,29 т с 1 га соответственно,.

Отсутствие значительного эффекта от удобрений в посевах твердой пщеннцы по пару объясняется в основном повышенной засоренностью малолетними сорняками и дисбалансом питательных веществ.

9. Качество зерна твердой пшеницы в большей степени зависит от сложившихся погодных условий вегетационного периода. В годы с обильным выпадением осадков, недобором тепла и дефицитом нитратного азота в почве твердая пшеница формирует зерно низкого качества; в засушливые годы оно имеет лучшие показатели.

Пар черный кулисный, как предшественник твердой пшеницы не оказывает существенного влияния на содержание клейковины в зерне.

Группа качества зерна твердой пшеницы не зависит от вида предшественника, в этом отношении озимые и пар черный равноценны.

10. Наибольший выход зерна с 1 га пашни в среднем за три года отмечен на удобренном фоне в зерноларовом севообороте с озимой рожью - 1,70 т. Это объясняется более высокой эффективностью удобрений в 1999 и 2000 годах. На неудобренном фоне, этот показатель меньше на 0,35 т с 1 га.

Самый низкий сбор зерна с 1 га пашни получен на удобренном п неудобренном фонах питания в зернопаровом севообороте с твердой пшеницей (1,33 и 1,17тс 1 га соответственно).

По выходу кормовых и корм опроте и новых единиц с 1 га пашни севооборот с озимой рожью не имеет себе равных.

Наименьший показатель по сбору с 1 га пашни кормовых и кормопро-теиновых единиц отмечается в севообороте с чистым паром под твердую пшеницу, на удобренном фоне 1,54 и 0,81, неудобреннегм - 1,35 и 0,71 т с 1 га с оответстве нн о,

11. По экономической оценке севооборот с озимой рожью является более эффективным, чем с твердой пшеницей. Условный чистый доход с 1 га

и рентабельность в севообороте с озимой рожью выше, на удобренном и неудобренном фонах питания на 1364,5 н 625,6 руб. с I га и на 51,3 н 26,3 % соответственно.

Озимая пшеница по этим показателям занимает среднее положение.

Самый низкий коэффициент энергетической эффективности отмечен при возделывании твердой по черному пару на удобренном фоне питания • 1,12, в этом варианте опыта энергетическая и экономическая оценки совпадают,

12. Пар черный кулисный под озимые культуры, в сравнении с черным под твердую пшеницу, является эффективным почвоохранным и экологически чистым приемом.

За весенне-летний период к концу парования накапливается избыточное количество нитратного азота, часть которого используется озимыми на рост и развитие растении, не только с осени, но и весной будущего года.

При размещении по пару твердой пшеницы нитратный азот безвозвратно теряется, в результате вымывания в нижние, недоступные для растений горизонты н смыва его талыми водами.

Предложения производству

1. В озимосеющнх районах области чистые пары в первую очередь, следует отводить под посев озимой ржи, как самой продуктивной, а при невостребованное™ этой культуры под посев озимой пшеницы.

Озимые культуры более рационально используют осенне-зимние и весенние осадки, защищают почву от водной, ветровой и биологической эрозии, не только осенью но и весной будущего года и являются страховыми культурами.

Размещение озимых по чистым парам снимает напряжение полевых работ весной к в связи с ранней их уборкой.

По выходу зерна, кормовых и кормопротеиновых единиц зернопаровой севооборот с озимой рожью существенно превышает севообороты с озимой и яровой твердой пшеницей.

2. Возделывание яровой твердой пшеницы по чистым парам В условиях центральной зоны области нецелесообразно по причине более низкой продуктивности, незащищенности парового поля от всех видов эрозии и больших непроизводительных потерь влаги.

3. Яровую твердую пшеницу в севооборотах следует возделывать после озимых по чистому пару, которые как предшественники более эффективны, чем при размещении ее по чистому.

Список опубликованных работ по теме диссертации.

1. Зенков A.M. Эффекте »ость полевых севооборотов с чистыми парами под озимые культуры и яровую пшеницу степной зоны Оренбур-жъя/ЛГезисы докладов региональной научно-нрактической конференции молодых ученых и специалистов Оренбуржья, ч.). - Оренбург: Иэд-во ОГУ, 2000. - с. 22-23.

2. Зенков A.M. Эффективность черного кулисного пара под озимые и яровую твердую пшеницу // Региональная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов/сборник материалов ч.1. - Оренбург: ИПК ОГАУ, 2001 - с. 15-16.

3. Зенков A.M. Пар черный кулисный - как предшественник озимой ржи и яровой твердой пшеницы на черноземах южных Оренбургского Пре-дуралья // Региональная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов/сборник-материалов - чЛ. - Оренбург: ИПК ОГАУ, 2002-е. 64-65.

4. Зенков A.M., Максютов H.A. Влияние черного кулисного пара на урожайность озимых и яровой твердой пшеницы в условиях центральной зоны Предуралья// Бажановскне чтения I сборник научных трудов к 90-летию Бузулукского опытного поля. - вып. 1. - Оренбург: РАСХН; ГНУ «Оренбургский НИИСХ»; 2003.-е. 180-183.

5. Зенков A.M. Водный режим почвы в чистых кулисных парах под озимые культуры и яровую твердую пшеницу на черноземах южных степной зоны Оренбуржья // Материалы региональной научно-практической конференции и молодых ученых и специалистов Оренбуржья /сборник материалов. - ч. 3. - Оренбург; РИК ГОУ ОГУ, 2004 - с. 102-103.

»

i

63!, ..cöa-

■ ¿9.'. ' . /

i- .о

V-t-V.» I -

/

" '-.-л - v. .. '

Подписано к печати 29.10.04 г. Печ.Лнстов 1.Тираж 100 экз. Заказ 35 Формат 143 х200 ПМГ ОНИИСХ . Оренбург, 460051, пр. Гагарина, 27/1

138 1