Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние способов основной обработки клеверного пласта на урожайность яровой пшеницы и ячменя, показатели плодородия дерново-подзолистой почвы

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние способов основной обработки клеверного пласта на урожайность яровой пшеницы и ячменя, показатели плодородия дерново-подзолистой почвы"

На правах рукописи

ПОПОВ Федор Александрович

ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ КЛЕВЕРНОГО ПЛАСТА НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ И ЯЧМЕНЯ, ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ

ПОЧВЫ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

. 14 НОЯ 2013

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

005538104

Саран ск-2013

005538104

Работа выполнена в ГНУ НИИСХ Северо-Востока Россельхозакадемии

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук Козлова Людмила Михайловна

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук Холзаков Владимир Михайлович, профессор кафедры земледелия и защиты растений ФГБОУ ВПО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия»;

кандидат сельскохозяйственных наук Иванова Наталья Николаевна,

доцент кафедры технологии производства и переработки растениеводческой продукции ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита состоится «06» декабря 2013 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.117.11 при ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва» по адресу: 430904, г. Саранск, р. п. Ялга, ул. Российская, 31, ауд. 223.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. М. М. Бахтина ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева».

Объявление о защите диссертации и автореферат диссертации размещены на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва»: http://dsov.mrsu.ru и Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки РФ: referat_vak@mon.gov.ru.

Автореферат разослан

Ученый секретарь

В.И. Каргин

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. В последние годы минимизация обработки почвы рассматривается как одно из важнейших условий экологизации земледелия и является одной из актуальных тем научных исследований. В существующих системах обработки почвы в севооборотах клеверный пласт под яровые зерновые рекомендуется пахать под зябь на глубину пахотного слоя плугами с предплужниками с предварительным дискованием или без него (Абашев В. Д., 1984). В условия ограниченного внесения удобрений пласт клевера после обработки должен быстрее разлагаться и обеспечить питание растений высеянной культуры. Поэтому возникает необходимость изучить в качестве ресурсосберегающих мелкие обработки пласта, включая безотвальные. При проведении обработки пласта после безотвального рыхления необходимо дополнительно измельчить вегетирующие растения клевера дисковыми орудиями. Большой интерес в разных условиях увлажнения представляют комбинированные орудия (агрегаты), совмещающие эти две операции при проведении основной обработки пласта.

Степень разработанности темы. Проблемами основной обработки клеверного пласта в Северо-Восточном регионе занимались 3. М. Поцелуева, Н. И. Пупов. В исследованиях 3. М. Поцелуевой (1970) изучены сроки вспашки пласта клевера. Оптимальным сроком подъема пласта под яровую пшеницу является вторая половина августа и начало сентября. Н. И. Пупов (1977) в своих исследованиях изучал сроки вспашки пласта под озимую рожь и яровую пшеницу; способы и сроки основной обработки пласта под озимую рожь на суглинистых и супесчаных почвах. Он рекомендовал использовать пласт преимущественно для посева озимой ржи, на суглинистых почвах проводить вспашку с предварительным дискованием в первой половине июля, на супесчаных почвах -вспашку или поверхностное фрезерование на глубину 10-12 см.

Исходя из исследований вышеперечисленных авторов, остается неизученным вопрос замены на дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почвах глубокой вспашки пласта под яровую пшеницу поверхностными ресурсосберегающими обработками с помощью новых комбинированных агрегатов.

Цель исследований: изучить ресурсосберегающие способы основной обработки клеверного пласта, обеспечивающие благоприятные почвенные условия для роста и развития растений, хорошее фитосанитарное состояние посевов и урожайность яровой пшеницы.

Задачи исследований:

1. Определить влияние ресурсосберегающих способов обработки клеверного пласта на агрофизические и биологические показатели плодородия почвы, фитосанитарное состояние посевов и урожайность яровой пшеницы.

2. Выявить последействие ресурсосберегающих способов основной обработки на ячмене.

3. Провести агроэнергетическую и экономическую оценку эффективности ресурсосберегающих способов основной обработки почвы.

Научная новизна - в Кировской области на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве предложены ресурсосберегающие способы обработки клеверного пласта под яровую пшеницу с использованием нового комбинированного агрегата.

Практическая значимость работы. Выявленные ресурсосберегающие способы обработки клеверного пласта 2 г.п., позволяющие получать урожайность последующих яровых культур на уровне 3 т/га при снижении энергозатрат на 17-22 %, рекомендуются при разработке адаптивно-ландшафтных систем земледелия и внедряются в хозяйствах Кировской области. Материалы исследований включены в методические рекомендации «Научно обоснованные подходы к выбору систем обработки почв в севооборотах для условий Евро-Северо-Востока РФ» (2013).

Метод исследования. Объекты исследований - почва, растения яровой пшеницы, ячменя. Метод исследований — полевой эксперимент. При обработке результатов исследований применялись методы дисперсионного и корреляционного анализов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Ресурсосберегающие способы основной обработки не ухудшают агрофизические свойства почвы.

2. Применение ресурсосберегающих способов обработки клеверного пласта не ведет к существенному снижению урожайности зерновых культур, но увеличивает засоренность посевов.

3. Замена вспашки клеверного пласта мелкими обработками обеспечивает получение урожая зерновых культур с меньшими энергетическими и экономическими затратами.

Апробация. Основные результаты работы ежегодно докладывали на заседаниях методической комиссии и Ученого совета ГНУ НИИСХ Северо-Востока Россельхозакадемии, на Всероссийских научно-практических конференциях (Киров, 2009, 2010; Пермь, 2010). По теме диссертации опубликовано девять печатных работ, в том числе четыре работы в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ и одна за рубежом (Варшава, 2009).

Объем и структура работы. Диссертационная работа написана на 126 страницах компьютерного текста, включает 24 таблицы, 3 рисунка. Состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы (177 наименований, из них 10 на иностранном языке) и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика. Исследования по изучению способов основной обработки клеверного пласта на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве под яровую пшеницу и их последействие на ячмене проводились на опытном поле НИИСХ Северо-Востока в 2008-2011 гг. по заданию 02.01 «Разработать системы инновационно-технологического обеспечения адаптивно-ландшафтного земледелия для товаропроизводителей различной специализации с целью

увеличения продуктивности земель в агроландшафтах и эффективной защиты их от эрозии и других видов деградации».

Схема опыта:

1. Вспашка на 20-22 см (контроль);

2. Вспашка на 14—16 см;

3. Обработка комбинированным агрегатом ППН-3-35/2-70 на 14-16 см;

4. Плоскорезная обработка на 14-16 см;

5. Плоскорезная обработка на 14-16 см, дискование на 8-10 см.

Повторность вариантов в опыте - четырехкратная. Расположение вариантов - рендомизированное. Доза минеральных удобрений под яровую пшеницу и ячмень N45P45K45, под клевер луговой удобрения не вносились. Общая площадь делянки - 80 м2 (4м*20м), учетная - 48,4 м2. Гербициды в опытах не применялись.

Агротехника в опыте. Вспашку проводили плугом ПН-3-35, плоскорезную обработку - плоскорезом КПГ-250, комбинированную обработку агрегатом ППН-3-35/2-70, разработанным в лаборатории механизации полеводства ГНУ НИИСХ Северо-Востока им. Н. В. Рудницкого, дискование — дисковой бороной БДТ-3,0, весеннюю культивацию - КПС-4, ранневесеннее боронование -сцепкой борон БЗТС-1,0.

Комбинированный агрегат ППН-3-35/2-70 представляет собой плуг-плоскорез со сменными рабочими органами - отвальные корпуса для вспашки и плоскорезные лапы для поверхностной обработки; при агрегатировании в качестве плоскореза оборудуется дополнительно дисковой секцией.

Для выявления последействия ресурсосберегающих способов обработки зяблевую вспашку в 2009-2010 гг. под посев ячменя в опыте проводили плугом ПН-3-35, культивацию - КПС-4, боронование - сцепкой борон БЗТС-1,0.

Посев проводили сеялкой СЗУ-3,6, высевали яровую пшеницу сорта Ир-гина при норме выссва 6 млн вех. семян/га, ячмень сорта Абава при норме высева 5,5 млн вех. семян/га. Уборка зерновых культур - в фазу полной спелости комбайном «Сампо-500». Клевер луговой скашивали на зеленую массу в июле косилкой-измельчителем КИР-1,5, запахивали в первой декаде сентября.

Почва опытного участка - дерново-подзолистая тяжелосуглинистая. Агрохимические показатели почвы: pi 1сол, 5,0; гидролитическая кислотность 3,6; сумма поглощенных оснований 14,3 ммоль/100 г почвы; содержание P2Os 140180 и К2О 150—200 мг/кг почвы (по Кирсанову), гумуса — 1,7 % (по Тюрину).

Агрометеорологические условия в годы проведения исследований сильно различались. В среднем вегетационные периоды 2008-2011 гг. были более теплыми по сравнению со среднемноголетними данными, а по влагообеспеченно-сти 2008, 2011 гг. - умеренно влажные, 2009 г. - избыточно влажный, а 2010 г. характеризовался как острозасушливый.

В опыте проводили следующие наблюдения: определение влажности, плотности почвы, расчет запасов продуктивной влаги по методикам, изложенным С. А.Воробьевым (1971). Засоренность посевов учитывали в период массового появления сорняков, степень пораженности зерновых культур корневыми пшлями

определяли на основе бальной оценки, биологическую активность почвы - методом «аппликаций» по степени разложения льняных полотен (Опытное дело в полеводстве, 1982). Изучение растительных остатков проводили методом вырезания монолитов перед уборкой урожая (Станков, 1957). В растительных остатках и в надземной массе определяли содержание питательных элементов. Макроагрегат-ный анализ почвы проводился по Н. И. Савинову сухим просеиванием, водопроч-пость структуры на приборе И. М. Бакшеева. Учет урожайности зерновых культур проведен методом прямого комбайнирования с пересчетом урожая на 14 % влажность и 100 % чистоту (Доспехов и др., 1987), густоту всходов, структуру урожая - по методике Госсортсети (1971). Энергетическая оценка эффективности рассчитана по Методическому пособию по определению энергозатрат... (1997). Экономическая оценка рассчитана по Методическим указаниям по расчету экономической эффективности..., под ред. Т. П. Кокурина (2008). Полученные данные обрабатывали методом дисперсионного и корреляционного анализа (Доспехов, 1985), с использованием программы AGROS 207.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние способов основной обработки клеверного пласта на показатели плодородия дерново-подзолистой почвы

Структура почвы и ее водопрочность. На содержание агрономически ценных агрегатов (78-79 % по сухому просеиванию) в меньшей степени влияет обработка почвы, в большей - возделываемая культура и ее предшественник (табл.1).

Таблица 1 - Структурный состав почвы перед уборкой пшеницы (2008-2010 гг.) _____"

Способ основной обработки почвы Слой почвы, см Содержание агрегатов 10-0,25 мм,% Водопрочность агрегатов 10-0,25 мм, % Коэффициент структурности

Вспашка на 20-22см (контроль) 0-10 10-20 79,1 79,0 64,7 69,7 1,88 1,86

Вспашка на 14-16 см 0-10 10-20 78,7 78,9 69.3 71.4 2,32 2,25

Комбинированная, агрегатом ППН-3-35/2-70 на 14-16 см 0-10 10-20 78,9 78,7 70,6 73,1 2,03 1,88

Плоскорезная на 14—16 см 0-10 10-20 79,1 78,8 72,3 76,0 1,68 1,66

Плоскорезная на 14-16 см, дискование на 8—10 см 0-10 10-20 79,1 78,6 72,9 75,2 1,82 1,68

На водопрочность почвенной структуры оказывает влияние отсутствие оборота пласта, поэтому по плоскорезным и комбинированной обработкам этот показатель возрастает (с 64 до 72 % в слое почвы 0-10 см и с 69 до 76 % в слое 10-20 см). '

Коэффициент структурности увеличивается при уменьшении глубины вспашки (до 2,2-2,3) или при комбинированной обработке (до 1,9-2,0). Глубо-

кая вспашка, а также плоскорезная обработка как с дискованием, так и без него, снижают этот показатель. Структурное состояние почвы по всем вариантам характеризовалось как «отличное» (Практикум ... , 1990).

Запасы продуюпвной влаги. Отбор проб в фазы всходы - кущение в слое 0-50 см показал, что в варианте с плоскорезной обработкой на 14-16 см продуктивной влаги содержалось больше на 16,7 %, чем по вспашке. Это связано с отсутствием оборота пласта и потери влаги через испарение с поверхности, а также с оставлением на поверхности стерни и других растительных остатков, способствующих снегозадержанию и увеличению запасов воды в снеге (табл.2).

Таблица 2 - Запасы продуктивной влаги в фазу всходов яровой пшеницы

Способ основной обработки почвы Слой почвы,см Запасы продуктивной влаги, мм %к контролю

2008 г. 2009 г. 2010 г. Среднее

Вспашка на 20-22см (контроль) 0-20 0-50 39,5 106,6 57,5 169,1 35,8 110,7 44,3 128,8 -

Вспашка на 14-16 см 0-20 0-50 42,8 118.8 59,4 173,3 37,2 113,8 46,5 135,3 +5,0 +5,0

Комбинировшшая, ППН-3-35/2-70 на 14-16 см 0-20 0-50 46,1 121,9 58,1 153,9 36,2 116,9 46,8 130,9 +0,6 +1,6

Плоскорезная на 14-16 см 0-20 0-50 45,2 143,4 54,1 187,7 35,6 119,7 45,0 150,3 +1,6 +16,7

Плоскорезная на 14-16 см, дискование на 810 см 0-20 0-50 36,3 104,9 53,6 162,0 33,1 109,1 41,0 125,3 -11,8 -2,7 .

Добавление к плоскорезной обработке дискования, а также обработка комбинированным агрегатом оставляли запасы продуктивной влаги на уровне контроля. Уменьшение глубины вспашки до 14-16 см увеличивало этот показатель на 5 %, но достоверных различий во все годы по запасам продуктивной влаги не было. Наблюдалась общая тенденция увеличения запасов влаги в слое 0-50 см по всем ресурсосберегающим способам обработки, кроме штоскорезной с дискованием. Запасы продуктивной влаги оценивались как удовлетворительные по всем вариантам обработки почвы. Корреляционная зависимость между влажностью почвы в начале вегетации и урожайностью яровой пшеницы была средняя (г = 0,48), в конце вегетации она усиливалась (г = 0,75).

Плотность сложения слоя почвы 0-10 см не зависела от способа основной обработки. В слое почвы 10-20 см в два года исследований из трех отмечено достоверное увеличение плотности на 0,07-0,22 г/см3 по ресурсосберегающим способам обработки по сравнению со вспашкой. В среднем по пахотному слою 0-20 см плотность сложения почвы была в пределах 1,25-1,33 г/см3, что не превышает оптимальных значений для дерново-подзолистых почв.

Корреляционная зависимость между плотностью почвы в начале вегетации и урожайностью яровой пшеницы была отрицательной средней (г = -0,46), что свидетельствует о снижении урожайности культур при увеличении плотности выше оптимального предела. К концу вегетации связи между этими показателями не было.

' Интенсивность разложения льняной ткани и растительных остатков клевера. Степень разложения льняного полотна в среднем за три года варьировала от 49 до 58 % (табл. 3). Комбинированная обработка агрегатом способствовала наибольшей целлюлозоразлагающей активности — 58,2 % в слое 010 см и 54,9 % в слое 10-20 см.

Таблица 3 - Степень разложения льняного полотна, %

Способ основной обработки почвы Разложение льняных полотен за 80 дней, %

Слой почвы, см 2008 г. 2009 г. 2010 г. Среднее Среднее по слоям

Вспашка на 20-22 см 0-10 10-20 30,7 32,2 86,8 79,8 39,5 40,5 52,3 50,8 51,6

Вспашка на 14—16 см 0-10 10-20 31,7 35,6 87,0 78,3 38,5 39,5 52,4 51,1 51,8

Комбинированная, агрегатом ППН-3-3 5/2-70 на 14-16 см 0-10 10-20 48,4 38,9 93,3 87,8 33,0 38,0 58,2 54,9 56,6 '

Плоскорезная на 14-16 см О-Ю 10-20 35,6 39,4 86,8 77,8 33,5 40,5 52,0 52,6 52,3

Плоскорезная на 14-16 см, дискование на 8-10 см 0-10 10-20 32,4 35,1 88,5 84,3 36,5 42,0 52,5 53,8 53,1

НСРм 0-10 10-20 5,1 РФ<РТ 4.7 3.8 РФ<РТ РФ<РТ

Корреляционная связь между урожайностью яровой пшеницы и степенью разложения полотна была средняя (г = 0,31), поэтому можно сказать, что с увеличением микробиологической активности почвы возрастает урожайность культур.

Увеличение степени разложения поукосных остатков клевера по поверхностным способам обработки почвы не нашло математического подтверждения (табл.4). Перед посевом яровой пшеницы разложение клеверного пласта было практически одинаковым по всем вариантам, после уборки пшеницы наибольшее увеличение отмечено по мелкой вспашке (на 3%), но различия находились в пределах ошибки опыта. В два года исследований из трех по поверхностным обработкам почвы отмечено от 2 до 15 штУм2 отросших растений клевера лугового в посевах яровой пшеницы.

Таблица 4 - Степень разложения поукосных остатков клевера, %

Способ основной обработки почвы Степень разложения, %

до посева пшеницы отклонение от контроля после уборки пшеницы отклонение от контроля

Вспашка на 20-22 см (контроль) 60,6 - 77,0 ■

Вспашка на 14-16 см 61,5 +0,9 80,а +3,0

Комбинированная, агрегатом ППН-3-35/2-70на 14-16 см 58,5 -2,1 77,5 +0,5

Плоскорезная на 14-16 см 58,8 -1,8 79,9 +2,9

Плоскорезная на 14-16 см, дискование на 8-10 см 58,8 . -1,8 78,5 +1,5- ■

НСРм РФ<РТ Кф<Рт

Влияние способов основной обработки клеверного пласта на фитосанитарное состояние посевов

Степень засоренности. В среднем за три года исследований варианты с мелкой вспашкой и обработкой комбинированным агрегатом увеличивали общую засоренность посевов яровой пшеницы в 1,4 раза (табл. 5). Плоскорезные обработки увеличивали этот показатель в 1,7-1,9 раза. Сырая масса сорняков по минимальным обработкам также была выше в 1,6-2,0 раза. Таким образом, наши исследования подтвердили данные других ученых об увеличении степени засоренности посевов при ресурсосберегающих способах основной обработки почвы.

Таблица 5 - Засоренность посевов яровой пшеницы (среднее за 20082010 гг.)

Способ основной обработки почвы Малолетние Многолетние Всего

шт./м2 г/м2 шт./м2 г/м2 шт./м2 г/м2

Вспашка на 20-22 см 80,3 47,9 5,3 27,0 85,7 74,9

Вспашка на 14-16 см Ш,3 102,1 7,7 16,3 115,0 118,4

Комбинированная, агрега-томППН-3-35/2-70 на14-16 см 106,8 103,7 11,7 56,3 115,5 159,3

Плоскорезная на 14-16 см 147,7 101,4 16,3 43,6 157,0 145,0

Плоскорезная на 14-16 см, дискование на 8-10 см 134,0 123,1 12,7 68,3 143,7 191,4

Корреляционная зависимость урожайности от общей степени засоренности характеризовалась как отрицательная сильная (г = -0,81). Увеличение засоренности в первую очередь сказывается на снижении урожайности.

Пораженность яровой пшеницы корневыми гнилямй. В 2008 г. существенное снижение числа пораженных растений яровой пшеницы корневыми гнилями на 12-13,5 % по сравнению с контролем отмечено по плоскорезной с дискованием и комбинированной обработке (НСР05= 11,6). Процент развития болезни достоверно снижался с 18,5 по глубокой вспашке до 11,0-11,3 % по обработке комбинированным агрегатом ППН-3-35/2-70 и плоскорезной обработке с дискованием (НСРю = 5,3) (табл. 6).

Таблица 6 - Поражение растений пшеницы корневыми гнилями (2008-2010 гг.) _;

Способ основной обработки почвы Поражено растений, % Развитие болезни, %

2008 г. 2009 г. 2010 г. Среднее 2008 г. 2009 г. 2010 г. Среднее

Вспашка на 20-22 см (контроль) 32,0 20,0 17,0 23,0 18,5 12,8 10,0 13,8

Вспашка на 14-16 см 26,5 20,7 10,0 19,1 14,5 14,5 5,5 11,5

Комбинированная агрегатом ППН-3-35/2-70 на14-16см 18,5 19,5 6,0 14,7 11,0 11,2 3,5 8,6

Плоскорезная на 14-16 см 23,0 17,0 9,0 16,3 13,8 9,5 6,5 9,9

Плоскорезная на 14-16 см, дискование на 8-10 20,0 12,5 8,0 13,5 11,3 7,8 4,0 7,7

ЯСР05 11,6 6,3 7,9 5,3 2,8 5,0

В 2009 г. число пораженных растений пшеницы достоверно снижалось по плоскорезной обработке с дискованием, по остальным вариантам оно было на уровне контроля (НСРК = 6,3). Развитие болезни достоверно снижалось по сравнению с контролем на вариантах с плоскорезной обработкой на 3-5 % (НСР05-2,&).

В 2010 г. в условиях засухи поражение корневыми гнилями отмечалось в меньшей степени, чем в предыдущие годы: по вспашке 17 %, по поверхностным обработкам 6-9 %, что на 8-11 % ниже контроля (НСР05 - 7,9). Развитие болезни снижалось на 6,0-6,5 % по плоскорезной с дискованием и комбинированной обработкам (ЯСР05= 5,0).

Корреляционная зависимость урожайности яровой пшеницы от количества пораженных растений корневыми гнилями была сильной отрицательной (г = -0,77). Так же как при увеличении засоренности посевов, поражение растений зерновых культур корневыми гнилями существенно снижает их урожайность. Поражение растений пшеницы оценивалось в большей степени одним баллом - это слабое побурение стебля до первого междоузлия, что не сказалось отрицательно на урожайности культуры.

Урожайность яровой пшеницы в зависимости от способа основной обработки клеверного пласта

В среднем затри года урожайность яровой пшеницы в большей степени зависела от погодных условий и колебалась от 2,61 т/га по плоскорезной обработке до 3,51 т/га по вспашке на 14—16см (табл. 7).

Таблица7 — Урожайность яровой пшеницы

Способ основной обработки почвы Урожайность, т/га Среднее за 3 года, т/га Отклонение от контроля, т/га

2008 г. 2009 г. 2010 г.

Вспашка на 20-22см (контроль) 2,82 4,35 2,99 3,39 - "

Вспашка на 14—16 см 3,14 4,44 2,94 3,51 +0,12

Комбинированная, агрегатом ППН-3-35/2-70 на 14-16 см 2,31 3,91 2,66 2,96 -0,43

Плоскорезная на 14-16 см 1,84 3,59 2,41 2,61 -0,78

Плоскорезная на 14-16 см, дискование на 8-10 см 2,19 3,71 2,43 2,78 -0,61

НСРт 0,53 0,45 0,39

Во все годы исследований плоскорезные обработки существенно снижали урожай яровой пшеницы на 0,58-0,98 т/га.

Вспашка на 14-16 см и обработка комбинированным агрегатом ППН-3-35/2-70 обеспечивали урожайность на уровне контроля — вспашки на 20-22см.

По всем изучаемым вариантам было получено зерно, пригодное для хлебопечения. Натура зерна колебалась от 745 до 758 г/л, содержание клейковины составило 31,8-32,3 % (II группа - удовлетворительная).

Последействие способов основной обработки клеверного пласта под яровую пшеницу на ячмене

Влажность почвы в посевах ячменя в начале вегетации по вариантам последействия была равна 18-20 % в слое почвы 0-10 см и 21-22 % в слое 1020 см, существенных различий не было. К концу вегетации, влажность снизилась до 13-14 % по слоям почвы, существенных различий не было.

Плотность слоя почвы 0-10 см находилась в пределах 1,16-1,23 г/см3, в слое 10-20 см - 1,25-1,33 г/см3, различия в пределах ошибки опыта.

Существенных различий во влиянии последействия обработки клеверного пласта на разложение льняных полотен в посевах ячменя не было. По вспашкам и обработке комбинированным агрегатом этот показатель в слое 0-10 см был на уровне 45 %, по плоскорезным обработкам - 30-38 %.

Засоренность многолетними сорняками в среднем за два года колебалась по вариантам от 5 до 7,5 шт./м2, малолетними - от 65 до 105 шт./м2. Увеличение засоренности посевов яровой пшеницы по ресурсосберегающим способам обработки почвы не сказалось на увеличении засоренности посевов ячменя.

Степень пораженности ячменя корневыми гнилями составила 12,8 % по последействию плоскорезной обработки и 20,5 % по мелкой вспашке, но различия по годам были в пределах ошибки опыта.

Урожайность ячменя в среднем за 2 года составила 2,67-2,88 т/га и не имела существенных различий по вариантам (табл. 8).

Таблица 8-Урожайность ячменя в последействии

Способ основной обработки почвы Урожайность, т/га Отклонение от контроля, т/га

2010 г. 2011 г. Среднее

Вспашка на 20-22 см 3,31 2,28 2,80 -

Вспашка на 14-16 см 3,36 2,33 2,85 +0,05

Комбинированная, агрегатом ППН-3-35/2-70 на 14-16 см 3,22 2,53 2,88 +0,08

Плоскорезная на 14—16 см 3,10 2,40 2,75 -0,05

Плоскорезная на 14-16 см, дискование на 8-10 см 3,08 2,25 2,67 -0,13

НСР05 КФ<РТ Рф<Рг

Продуктивность звена яровая пшеница - ячмень при отвальной обработке составила 9,9-10,2 тыс. к. ед. и 0,80-0,82 т переваримого протеина. По комбинированной обработке продуктивность составила 9,4 тыс. к. ед. и 0,74 т переваримого протеина. Отмечено снижение выхода кормовых единиц по плоскорезным обработкам до уровня 8,7-8,8 тыс., переваримого протеина - до 0,67-0,69 т.

Энергетическая и экономическая эффективность возделывания яровой

пшеницы

Наибольшее значение коэффициента энергетической эффективности получено в варианте с мелкой вспашкой - 3,01, что на 4,2 % выше, чем по глубокой вспашке (табл. 9). Остальные способы обработки снижают коэффициент энерге-

тической эффективности, в первую очередь, из-за снижения урожайности, на 12 % (комбинированная обработка) и 17-20 % (плоскорезные обработки).

Уменьшение глубины вспашки до 14-16 см экономит 17,6 % энергозатрат и 2,9 кг/га топлива. По обработке комбинированным агрегатом экономия составляет 22,8 % энергозатрат и 3,9 кг/га топлива. Замена вспашки плоскорезной обработкой позволяет снизить энергетические затраты на 34,1 %, расход топлива - на 5,9 кг. При добавлении к плоскорезной обработке дискования затраты энергии возрастают на 17,4 %, расход топлива - на 0,3 кг/га.

Таблица 9 - Энергетическая и экономическая оценка эффективности возделывания яровой пшеницы

Способы основной обработки почвы Коэффициент энергетической эффективности Условный чистый доход, р./га Себестоимость зерна, р./т Общая рентабельность, %

Вспашка на 20-22см (контроль) 2,89 7580 3 764 59

Вспашка на 14-16 см 3,01 8 451 3 592 67

Комбинированная, агрегатом ППН-3-35/2-70 на 14-16 см 2,65 6 034 3 961 52

Плоскорезная на 14-16 см 2,31 3 573 4 631 30

Плоскорезная на 14-16 см, дискование на 8-10 см 2,38 4 021 '4 553 32

Расчет экономической эффективности показал, что наибольший чистый доход получен по варианту с мелкой вспашкой - 8 451 р.

Себестоимость 1 т зерна также получена самая низкая по вспашке на 1416 см - 3 592 р. Увеличение себестоимости зерна но плоскорезным обработкам связано с низкой урожайностью яровой пшеницы в этих вариантах. Уровень рентабельности возделывания яровой пшеницы колеблется от 30 % по плоскорезной обработке до 67 % по мелкой вспашке.

ВЫВОДЫ

1. Различные способы основной обработки почвы не влияли на содержание агрономически ценных агрегатов от 0,25 до 10 мм (сухое просеивание), во-допрочность почвенной структуры увеличивается при безотвальных обработках в слое 0-10 см до 72,3-72,9%, в слое 10-20 см до 73,1-76,0 % и оценивается как «отличная». Коэффициент структурности дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы под яровой пшеницей увеличивается при мелкой вспашке в слое 0-10 см до 2,32, в слое 10-20 см - до 2,25, при комбинированной обработке-до 2,03 и 1,88 соответственно.

2. В условиях нормального увлажнения достоверной разницы во влажности почвы в начале вегетации не отмечено, наблюдается незначительное снижение по плоскорезной обработке с дискованием. К концу вегетации показатели выравниваются. В острозасушливых условиях сказывается благоприятная роль безотвальных обработок в накоплении влаги. Запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-50 см возрастают по плоскорезной обработке на 16,7 %, по мел-.

кой вспашке - на 5 %. По плоскорезной обработке с дискованием и комбинированной обработке они остаются на уровне контроля - вспашки на 20-22 см.

3. Плотность сложения слоя почвы 0-10 см не зависела от способа основной обработки. В слое почвы 10-20 см в два года исследований из трех отмечено увеличение плотности на 0,07-0,22 г/см3 по ресурсосберегающим способам обработки по сравнению со вспашкой. В среднем по пахотному слою 0-20 см плотность сложения почвы была в пределах 1,27-1,35 г/см3, что не превышает оптимальных значений для данного типа почв.

4. Активность разложения льняного полотна варьировала от 49 до 58 %. Комбинированная обработка агрегатом способствовала наибольшей микробиологической активности — 58,2 % в слое 0-10см и 54,9 % в слое 10~20см.

5. Разложение поукосных остатков клевера перед посевом яровой пшеницы было ниже по поверхностным обработкам на 1,8—2,1 % и увеличивалось по мелкой вспашке на 0,9 % по сравнению с контролем. После уборки яровой пшеницы по всем ресурсосберегающим способам обработки почвы отмечено увеличение степени разложения растительных остатков клевера на 0,5-3,0 %. Количество корнестерневых остатков яровой пшеницы от вида основной обработки существенно не изменялось.

6. Ресурсосберегающие способы обработки почвы без применения гербицидов увеличивали общую засорешюсть посевов в 1,4—1,9 раза, сухую массу сорняков — в 1,6-2,0 раза.

7. Пораженность растений пшеницы корневыми гнилями в два года исследований из трех достоверно снижалась по плоскорезной обработке с дискованием и обработке комбинированным агрегатом на 7,5-13,5 %.

8. В среднем за три года максимальная урожайность яровой пшеницы получена по вспашке на 14-16 см - 3,51 т/га. Наиболее заметное снижение урожайности отмечено на варианте с плоскорезной обработкой - на 0,78 т/га. По обработке комбинированным агрегатом в два года исследований из трех урожайность была на уровне контроля - вспашки на 20-22 см. По всем способам обработки получено зерно, пригодное для хлебопечения (натура зерна 745758 г/л, содержание сырой клейковины 31,8-32,3 %).

9. Продуктивность звена яровая пшеница - ячмень наибольшей получена по вспашке на 14-16 см: 10,2 тыс.к. ед. и 0,82 т/га переваримого протеина. По комбинированной обработке продуктивность звена составила 9,4 тыс. к. ед. и 0,74 т переваримого протеина. По плоскорезным обработкам отмечено снижение продуктивности звена.

10. Наибольший коэффициент энергетической эффективности получен по мелкой вспашке - 3,01. Уменьшение глубины вспашки с 20-22 см до 14-16 см снижает энергозатраты на 17,6 % и расход топлива на 2,9 кг/га. Обработка комбинированным агрегатом уменьшает затраты энергии на 22,8 %, расход топлива - на 3,9 кг/га. Вспашка на 14—16 см обеспечивает уровень рентабельности при возделывании яровой пшеницы 67 %, обработка комбинированным агрегатом -52 % при показателе на контроле, равном 59 %.

11. Отрицательного влияния последействия ресурсосберегающих способов обработки почвы под яровую пшеницу на ячмене не выявлено.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

В Кировской области на дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почвах для получения урожайности яровой пшеницы свыше 3 т/га на фоне минеральных удобрений N45P45K45 при основной обработке пласта клевера лугового рекомендуется применять мелкую вспашку на 14-16 см или комбинированную обработку агрегатом ППН-3-35/2-70, выполняющим одновременно плоскорезную обработку и дискование.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки:

1. Козлова, Л. М. Ресурсосберегающие способы основной обработки дерново-подзолистой почвы по яровые зерновые / Л. М. Козлова, Ф. А. Попов // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 2; URL: http://wvvw.science-education.ru/102-5841

2. Абашеев, В. Д. Система обработки дерново-подзолистых почв в севообороте / В. Д. Абашев, Е. Н. Носкова, Ф. А. Попов // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2012. - № 3 (28). - С. 20-25.

3. Козлова, Л. М. Эффективность возделывания полевых культур в звене клевер луговой - яровая пшеница / Л. М. Козлова, Ф. А. Попов // Кормопроизводство. - 2012.-№ 8. - С. 17 -19.

4. Андреев, В. Л. Модернизация плуга для безотвальной обработки почвы и его использование при возделывании яровой пшеницы / В. Л. Андреев, Л. М. Козлова, С. Л. Демшин, Ф. А. Попов // Аграрная наука Евро-Северо-Востока — 2013.-№2(27).-С. 63-66.

Статьи в других изданиях:

5. Козлова, Л. М. Возделывание клевера лугового в полевых севооборотах и способы обработки клеверного пласта под яровую пшеницу / Л. М. Козлова, В. Л. Андреев, Ф. А. Попов, С. Л. Демшин, Р. Р. Нуризянов И Problemy intensy-fikacji produkcji zwierz?cej z uwzgl^dnieniem ochrony srodowiska i standardöw ue: Materialy na konferencje. - Warszawa, 2009. - S. 134-138.

6. Козлова, Л. M. Ресурсосберегающие способы основной обработки клеверного пласта под яровую пшеницу / Л. М. Козлова, Ф. А. Попов, С. Л. Демшин // Инновационные технологии - в практику сельского хозяйства: материа-

лы Всеросс. науч.-практ. конф., посвященной 65-летию агрономического факультета: Сб. науч. тр. - Киров : Вятская ГСХА, 2009. - С. 176-180.

7. Козлова, Л. М. Влияние ресурсосберегающих способов обработки клеверного пласта на физические свойства дерново-подзолистой почвы / Л. М. Козлова, Ф. А. Попов // Науке нового века - знания молодых: материалы Всеросс. науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и соискателей, посвященной 80-летию Вятской ГСХА. - Киров : Вятская ГСХА, 2010. - С. 144-148.

8. Козлова, Л. М. Энергетическая оценка ресурсосберегающих способов обработки клеверного пласта / Л. М. Козлова, Ф. А. Попов // Технологии земледелия и защиты растений: интеллектуальные и инновационные ресурсы: материалы Всеросс. науч.-практ. конф., посвященной 85-летию кафедры общего земледелия и защиты растений и 85-летию заслуженного деятеля науки РФ, д-ра с.-х. наук проф. М. Н. Гуренева: Сб. науч. тр. - Пермь : Изд-во ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2010. - С. 66-70.

9. Козлова, Л. М. Научно обоснованные подходы к выбору систем обработки почв в севооборотах для условий Евро-Северо-Востока РФ: Метод, пособие / Л. М. Козлова, Ф. А. Попов, Е. Н. Носкова. - Киров : НИИСХ Северо-Востока, 2013.-35 с.

Подписано в печать 25.10.2013 г. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 53.

Отпечатано с оригинал-макета. Типография ГНУ НИИСХ Северо-Востока Россельхозакадемии. 610007, г. Киров, ул. Ленина, 166-а.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Попов, Федор Александрович, Киров

Государственное научное учреждение научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого Российской академии сельскохозяйственных наук

На правах рукописи

ПОПОВ ФЁДОР АЛЕКСАНДРОВИЧ

ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ КЛЕВЕРНОГО ПЛАСТА НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ И ЯЧМЕНЯ, ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ

00

06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

4t со <£> £

о Диссертация

^^ CN на соискание учёной степени

О г

^^ I4» кандидата сельскохозяйственных наук

Tf ^

О

Научный руководитель: Козлова Людмила Михайловна, доктор сельскохозяйственных наук

Киров-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ................................................................................. 5

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА........................... 10

1.1 Приемы основной обработки почвы в современном земледелии... 10

1.2 Влияние основной обработки почвы на показатели плодородия, фитосанитарное состояние посевов, урожайность сельскохозяйственных культур......................................................................................... 13

1.2.1 Влияние основной обработки на агрофизические показатели плодородия почвы.............................................................................. 15

1.2.2 Влияние основной обработки почвы на фитосанитарное состояние посевов................................................................................... 22

1.2.3 Влияние основной обработки почвы на урожайность сельскохозяйственных культур..................................................................... 26

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ... 29

2.1 Программа и методика исследований...................................... 29

2.2 Условия проведения исследований.......................................... 32

2.2.1 Климатические особенности и сельскохозяйственная оценка климата Кировской области............................................................. 32

2.2.2 Погодные условия в годы проведения исследований................ 33

2.2.3 Почвенные условия........................................................... 39

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ КЛЕВЕРНОГО ПЛАСТА НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ, ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОСЕВОВ И УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ..........................................................................................41

3.1 Влияние способов основной обработки клеверного пласта на агрофизические показатели плодородия................................................... 41

3.1.1 Структура почвы.............................................................. 41

3.1.2 Влажность почвы............................................................. 44

3.1.2 Плотность сложения почвы................................................. 52

3.2 Влияние способов основной обработки клеверного пласта на биологические показатели плодородия................................................... 57

3.2.1 Микробиологическая активность почвы................................. 57

3.2.2 Накопление и степень разложения поукосных остатков клевера лугового..................................................................................... 59

3.3 Влияние способов основной обработки клеверного пласта на фито-санитарное состояние посевов яровой пшеницы..................................... 61

3.3.1 Засоренность посевов........................................................ 61

3.3.2 Пораженность растений яровой пшеницы корневыми гнилями.... 66

3.4 Структура урожая и урожайность яровой пшеницы в зависимости

от способов основной обработки клеверного пласта............................... 68

3.4.1 Густота всходов............................................................... 68

3.4.2 Структура урожая............................................................ 69

3.4.3 Урожайность и качество зерна яровой пшеницы...................... 71

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ КЛЕВЕРНОГО ПЛАСТА ПОД ЯРОВУЮ ПШЕНИЦУ НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ, БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ, ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОСЕВОВ И УРОЖАЙНОСТЬ ЯЧМЕНЯ........................................................................... 76

4.1 Влияние последействия способов основной обработки клеверного пласта на агрофизические и биологические показатели плодородия........... 76

4.1.1 Влажность почвы............................................................. 76

4.1.2 Плотность сложения почвы................................................. 79

4.1.3 Микробиологическая активность почвы................................ 80

4.2 Влияние последействия способов основной обработки клеверного пласта на фитосанитарное состояние посевов ячменя............................... 81

4.2.1 Степень засоренности........................................................ 81

4.2.2 Степень пораженности растений ячменя корневыми гнилями...... 83

4.3 Влияние последействия способов основной обработки клеверного пласта на урожайность ячменя......................................................................................................................84

4.4 Продуктивность звена яровая пшеница - ячмень..............................................85

ГЛАВА 5. АГРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ................................87

5.1 Агроэнергетическая оценка эффективности возделывания........................87

5.2 Экономическая оценка эффективности возделывания....................................90

ВЫВОДЫ..........................................................................................................................................................................93

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ................................................................................................95

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..............................................................................96

ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................................................................................112

ВВЕДЕНИЕ

Основная обработка почвы - энергозатратный прием технологии возделывания полевых культур. Ресурсосбережение предполагает не упрощение технологий, а экологически, энергетически и экономически обоснованное использование наиболее эффективных агроприемов, применение той или иной рациональной обработки почвы (Кирюшин В.И., 2005).

При минимизации почвообработки особое внимание уделяется мульчированию поверхности почвы, поскольку значение мульчи в какой-то мере приближается к роли лесной подстилки. Приобретает особую актуальность задача оптимизации структурного состояния почвы за счет биологического саморыхления при сокращении почвообработки. Сегодня усиливается внимание к регулированию режима органического вещества, в частности, поддержанию определенного количества мобильного органического вещества в пахотном слое, активизации почвенной биоты. Весьма важным достоинством минимизации почвообработки является сокращение расхода ГСМ, амортизации техники и экономия трудовых ресурсов. Однако при всем значении и перспективах минимизации обработки почвы процесс этот достаточно сложный, поскольку связан с преодолением ряда недостатков. Главный из них - возрастание засоренности посевов. Также при минимизации обработки усиливается дефицит азота, повышается уплотнение почвы, а в эрозионных ландшафтах возрастает поверхностный сток. Соответственно ограничиваются и возможности минимизации почвообработки (Кирюшин В.И., 2006).

Большинство хозяйств Северо-Восточного региона европейской части России в качестве основной зяблевой обработки ежегодно применяет вспашку на глубину 20-22 см, что приводит к ускоренному разложению органического вещества в почве, образованию «плужной подошвы», усилению водной эрозии. Согласно исследованиям ученых НИИСХ Северо-Востока и Вятской ГСХА, плоскорезная обработка дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных почв способствует накоплению в их верхнем слое органического вещества, улучшению вод-

ного режима, при этом суглинистая почва после ливневых осадков перестает заплывать. Однако при такой обработке плодородие верхнего горизонта пахотного слоя повышается, а нижнего снижается, к тому же, без применения гербицидов увеличивается засоренность полей. Поэтому в зависимости от севооборота через один-два года безотвальной обработки почвы экономически целесообразно проводить вспашку (Мальцев Б.П., 2007). Кроме того, в регионе широко распространены зернотравяные севообороты (преимущественно с клевером), но ресурсосберегающие способы обработки пласта клевера под зерновые культуры, особенно под яровые, недостаточно изучены.

Актуальность темы исследований. В последние годы минимизация поч-вообработки рассматривается как одно из важнейших условий экологизации земледелия и является одной из основных тем научных исследований. В существующих системах обработки почвы в севооборотах клеверный пласт под яровые зерновые рекомендуется пахать под зябь на глубину пахотного слоя плугами с предплужниками с предварительным дискованием или без него (Абашев В.Д., 1984). В условия ограниченного внесения удобрений пласт клевера после обработки должен быстрее разлагаться и обеспечить питание растений высеянной культуры. Поэтому возникает необходимость изучить в качестве ресурсосберегающих мелкие обработки пласта, включая безотвальные. При проведении обработки пласта после безотвального рыхления необходимо дополнительно измельчить вегети-рующие растения клевера дисковыми орудиями. Большой интерес в разных условиях увлажнения представляют комбинированные орудия (агрегаты), совмещающие эти две операции при проведении основной обработки пласта.

Степень разработанности темы. Проблемами основной обработки клеверного пласта в Северо-Восточном регионе занимались З.М. Поцелуева, Н.И. Пупов. В исследованиях З.М. Поцелуевой (1970) изучены сроки вспашки пласта клевера. Оптимальным сроком подъема пласта под яровую пшеницу является вторая половина августа и начало сентября. Н.И. Пупов (1977) в своих исследованиях изучал сроки вспашки пласта под озимую рожь и яровую пшеницу; способы и сроки основной обработки пласта под озимую рожь на суглинистых и супесчаных

почвах. Он рекомендовал использовать пласт преимущественно для посева озимой ржи, на суглинистых почвах проводить вспашку с предварительным дискованием в первой половине июля, на супесчаных почвах - вспашку или поверхностное фрезерование на глубину 10-12 см.

Исходя из исследований вышеперечисленных авторов, остается неизученным вопрос замены глубокой вспашки пласта поверхностными ресурсосберегающими обработками под яровую пшеницу на дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почвах с помощью новых комбинированных агрегатов.

Цель исследований: изучить ресурсосберегающие способы основной обработки клеверного пласта, обеспечивающие благоприятные почвенные условия для роста и развития растений, хорошее фитосанитарное состояние посевов и урожайность яровой пшеницы.

Задачи исследований:

1. Определить влияние ресурсосберегающих способов обработки клеверного пласта на агрофизические и биологические показатели плодородия почвы, фитосанитарное состояние посевов и урожайность яровой пшеницы.

2. Выявить последействие ресурсосберегающих способов основной обработки на ячмене.

3. Провести агроэнергетическую и экономическую оценку эффективности ресурсосберегающих способов основной обработки почвы.

Научная новизна - в Кировской области на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве предложены ресурсосберегающие способы обработки клеверного пласта под яровую пшеницу с использованием нового комбинированного агрегата.

Практическая значимость работы. Выявленные ресурсосберегающие способы обработки клеверного пласта 2 г.п., позволяющие получать урожайность последующих яровых культур на уровне 3 т/га при снижении энергозатрат на 1722%, рекомендуются при разработке адаптивно-ландшафтных систем земледелия и внедряются в хозяйствах Кировской области. Материалы исследований включе-

ны в методические рекомендации «Научно обоснованные подходы к выбору систем обработки почв в севооборотах для условий Евро-Северо-Востока РФ» (2013).

Метод исследования. Объекты исследований - почва, растения яровой пшеницы, ячменя. Метод исследований - полевой эксперимент. При обработке результатов исследований применялись методы дисперсионного и корреляционного анализов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Ресурсосберегающие способы основной обработки не ухудшают агрофизические свойства почвы.

2. Применение ресурсосберегающих способов обработки клеверного пласта не ведет к существенному снижению урожайности зерновых культур, но увеличивает засоренность посевов.

3. Замена вспашки клеверного пласта мелкими обработками обеспечивает получение урожая зерновых культур с меньшими энергетическими и экономическими затратами.

Апробация. Основные результаты работы ежегодно докладывали на заседаниях методической комиссии и Ученого совета ГНУ НИИСХ Северо-Востока, на Всероссийских научно-практических конференциях: «Инновационные технологии - в практику сельского хозяйства» (Киров, 2009); «Науке нового века - знания молодых» (Киров, 2010); «Технологии земледелия и защиты растений: интеллектуальные и инновационные ресурсы» (Пермь, 2010). По теме диссертации опубликовано девять печатных работ, в том числе четыре работы в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ и одна за рубежом (Варшава, 2009).

Организация проведения исследований. Автор выражает благодарность за помощь в проведении исследований сотрудникам отдела земледелия, агрохимии и мелиорации: доктору сельскохозяйственных наук Абашеву В.Д., Денисовой A.B., Макаровой Т.С., Носковой E.H., Ожигановой Т.Ф., Пожаловой Е.Ф.; сотрудникам лаборатории механизации полеводства: доктору технических наук Андрееву В.Д., кандидатам технических наук Демшину C.JI., Нуризянову P.P.

Искреннюю благодарность и особую признательность автор выражает научному руководителю, доктору сельскохозяйственных наук, заведующей отделом земледелия, агрохимии и мелиорации Козловой Л.М.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА

1.1 Приемы основной обработки почвы в современном земледелии

Система основной обработки почвы под яровые зерновые после культур сплошного сева состоит из лущения и вспашки на глубину пахотного слоя с предплужниками. Сочетание лущения жнивья с последующей вспашкой целесообразно лишь, если оно проводится непосредственно за уборкой хлебов и не позднее 15-20 августа, так как разрыв между лущением и вспашкой должен быть от 2 до 4 недель. При этом предпочтительнее использовать дисковые лущильники, требующие меньше энергозатрат, чем лемешные. Последние следует применять только в случаях высокой засоренности корнеотпрысковыми сорняками (Кузнецов Ю.И., 1990, 1995).

При запаздывании с уборкой урожая и обработкой полей под зерновые и однолетние травы на землях, чистых от сорняков, можно ограничиться одним лущением, а на засоренных и уплотнившихся сразу производить вспашку. Пласт многолетних трав после второго укоса обрабатывают тяжелыми дисковыми боронами в 2-3 следа. Через 1-2 недели проводится культурная вспашка. Обработку почвы после пропашных культур можно ограничить мелкой вспашкой или дискованием (Шенина И.А., 1971; Абашев В.Д., Пупов Н.И, 1984). Вспашку пласта многолетних трав лучше вести плугами с винтовыми отвалами. Они за один проход обеспечивают полный оборот травяного пласта.

Озимые культуры в Нечерноземье возделывают, как правило, по занятым парам и непаровым предшественникам. Если в хозяйстве имеются только обычные плуги общего назначения, то пахать под озимые необходимо на глубину 1618см. Плуги применять только с приспособлениями: в сухую погоду к плугу присоединяется каток, во влажную - зубовые бороны.

В особо неблагоприятных условиях (засуха или непрерывные дожди) можно провести основную подготовку почвы под озимые и промежуточные культуры

безотвально, на глубину 12-14см чизельными культиваторами или тяжелыми дисковыми боронами (Кузнецов Ю.И., 1990; Концепция..., 1998).

В системе зяблевой обработки эффективны следующие схемы борьбы с сорняками:

- на полях с малолетним типом засорения - лущение сразу после уборки предшественника на глубину 8-10см, зяблевая вспашка через 10-15 дней на глубину 2022см;

- на полях с корневищным типом засорения - дискование на глубину 8-10см сразу после уборки, дискование поперек предыдущего на глубину 10-12см через 3-5 дней и зяблевая вспашка на 30-35см через 10-15 дней после второго дискования;

- на полях с корнеотпрысковым типом засорения - лущение на глубину 10-12см сразу после уборки, зяблевая вспашка на глубину 25-27см через 10-15 дней после лущения и культивация на глубину 10-12см с боронованием через 5-7 дней после вспашки (Захаренко A.B.и др., 2007).

Современный этап поиска путей совершенствования обработки почвы характеризуется повышенным интересом к ее минимализации как ресурсосберегающей технологии, способствующей сохранению и улучшению плодородия почв (Мальцев Б.П., Шенина И.А., 1979; Старовойтов H.A., Бабиков В.П., 1986; Сдобников С.С., 2000; Холзаков В.М., 2004; Кирюшин В.И., 2005, 2006, 2007; Гуреев И.И., 2007; Баздырев Г.И., Заверткин И.А, 2008; Ивенин В.В., 2009).

С 80-х годов минимизация почвообработки получила повсеместное развитие. В это понятие входит сокращение частоты и глубины обработки почвы, замена отвальной вспашки безотвальными и плоскорезными обработками, совмещение технологических операций по предпосевной обработке и посеву. В стране накоплен солидный опыт использования комбинированных агрегатов и машин. Экономический эффект их применения состоит в сглаживании пиков потребности в энергетических средствах и трудовых рес