Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЗВЕНЬЕВ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В ОПТИМИЗАЦИИ ФИТОСАНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ ПОСЕВОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЗВЕНЬЕВ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В ОПТИМИЗАЦИИ ФИТОСАНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ ПОСЕВОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР"

На правах рукописи

КАПЦОВ Алексей Викторович

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЗВЕНЬЕВ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В ОПТИМИЗАЦИИ ФИТОС АНИТ АРНОГО СОСТОЯНИЯ ПОСЕВОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2007

Работа выполнена на кафедре земледелия и МОД ФГОУ ВПО Российского государственного аграрного университета — МСХА имени К А Тимирязева

Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор Баздырев Геннадий Иванович

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РФ,

член-корреспондент РАСХН доктор биологических наук, ирос гссор Спиридонов Юрий Яковлевич кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Желяев Александр Михайлович

Ведущая организация- Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны (НИИСХ ЦР НЗ)

Защита диссертации состоится «сО » U/Cl/Э /С. в / У ч на заседании диссертационного совета К 220 043 0] при РГАУ-МСХА имени К А Тимирязева

Адрес 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул, д 49 , тел /факс 976-24-92 Ученый совет РГАУ-МСХА имени К А Тимирязева

С диссертацией можно ознакомить« • ГБ РГАУ — МСХА им К А Тимирязева и на сайте www timacad ru

Приглашаем Вас принять участие в ра экземпляра , заверенных гербовой пе*

Авторефер - разослан « Р - «

Ученый секретарь диссертационного совет'

эта или прислать свой отзыв в двух адрес) указанном) выше

Я

НГ Тазина

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Современное земледелие базируется на адаптивно-ландшафтных принципах. Переход к адаптивной стратегии природопользования потребует адаптации всех звеньев системы земледелия, основанных на использовании экологически безопасных агротехнологий. Одним из наиболее важных звеньев системы современного земледелия является защита растений от вредных организмов. Звенья системы земледелия приводят к изменению экологической обстановки агроландшафта, что отражается на фитосанитарном состоянии посевов и почвы (Жученко А.А., 2004; Захаренко В.А., 2005; Спиридонов ЮЛ., 2006).

В этой связи, одной из главных задач при возделывании сельскохозяйственных культур является снижение вредоносности сорных растений в полевом агрофитоценозе до безопасного уровня на основе управления и регулирования их численности.

Современные агротехнологий сельскохозяйственного производства следует использовать для целей эффективного регулирования сорной растительности с учетом почвенно-климатических условий. Необходимо выявить и установить закономерности изменения действия и взаимодействия уровней окульту-ренности почвы, севооборотов, обработки почвы, применяемых минеральных и органических удобрений, средств защиты на количественные параметры изменения сорного компонента полевого агрофитоценоза.

Цель н задачи исследований. Цель исследований: установить агроэколо-гическую роль звеньев системы земледелия в оптимизации фитосанитарного состояния посевов сельскохозяйственных культур в плодосменном, зернотравя-ном и кормовом пропашном севооборотах.

Задачи исследований: 1. Изучить влияние отдельных звеньев системы земледелия (севооборота, систем обработки почвы, систем удобрений, систем защиты растений и уровней окультуренности почвы) на изменения обилия сорного компонента в посевах сельскохозяйственных культур.

2. Выяснить агроэкологическую роль звеньев системы земледелия в изменение биологической активности дерново-подзолистой почвы.

3. Определить действие и взаимодействие отдельных звеньев системы земледелия на возможность получения планируемой урожайности и продуктивности сельскохозяйственных культур в различных севооборотах.

4. Дать энергетическую и экономическую оценку эффективности звеньев системы земледелия.

Научная новизна. На основании реализации принципов адаптивного земледелия в условиях Центральной части Нечерноземной зоны комплексно изучены различные севообороты, системы обработки почурдутЕ^Цхиуцярц*«^-.

, «¡тайга.

водства почвенного плодородия, уровни окультуренности почвы, системы защиты растений по действию на фитосанитарный потенциал и урожайность полевых культур, отличающихся по биологии и технологии выращивания - озимая пшеница, ячмень, многолетние травы, картофель, кукуруза Открыта возможность сокращения пестициднои нагрузки и экологической стабилизации в пропашных севооборотах и севооборотах с насыщением многолетними травами Апробация работы и публикации. Результаты исследований доложены на научных конференциях РГАУ-МСХА им К А Тимирязева в 2004 - 2006 годах По материалам диссертации опубликовано три статьи в журналах «Плодородие», «Доклады ТСХА»

Объем работы. Диссертация изложена на 163 страницах машинописного текста, включает 33 таблицы, 13 рисунков и состоит из введения, семи глав, выводов, рекомендаций производству и 19 приложений Список использованной литературы включает 242 источника, в т ч 26 иностранных авторов

Содержание работы V словия и методика проведения исследований

Исследования проводи™ в комплексном опьпе М-01-02-К0 «Разработка научных основ адаптивно ландшафтных систем земледелия для Центральных районов Нечерноземной зоны РФ» Опыт заложен на опытном иоле кафедры земледелия и МОД на экспериментальной базе РГАУ-МСХА имени К А Тимирязева в 1990 году по схеме, разработанной коллективом ученых кафедры под руководством зав кафедрой, профессора Гриценко В В , с целью комплексного изучения, научного обоснования и эффективности основных звеньев адаптивно-ландшафтных сиспем земледелия Центрального района Нечерноземной зоны

При разработке были использованы основные итога многолетних исследований коллектива кафедры по севооборотам, обработке почвы, борьбе с сорняками, по воспроизводству плодородия почвы и другим основным звеньям систем земледелия, а также большой практический опыт ко 1 локти на кафедры по проектированию и освоению систем земледелия нового покотения

Почва стационарного опыта дерново-среднеподзолистая по гранулометрическому составу средний крупнопылеватый суглинок Содержание гумуса -1,7-1,8%, Р20< - 12-14 мг/100 г почвы и КгО - 18 20 мг'ЮО 1 почвы Площадь опыта 18 га Опыт заложен методом расщепленных делянок с рендомезирован-ным размещением вариантов Площадь делянок первого порядка (поле севооборота) - 2160 м:, второю порядка (удобрение) - 720 м2, третьего порядка (обработка почвы) - 360 м:, четвертого порядка (защита растений) - 120 м2 Повтор-ность - 3-х кратная Количество вариантов - 216, делянок - 648 Изучали 36 вариантов делянок - 144

Комплексный опыт представлен в схеме 1. Опыт заложен на трех уровнях окультуренности дерново-подзолистой почвы (блоки) и включает следующие основные звенья системы земледелия (факторы):А.Система севооборотов, В.Система обработки почвы, С.Система воспроизводства плодородия почвы, Д. Система защиты растений.

В 2004 - 2006 годах на комплексном опыте нами изучались звенья полевого плодосменного севооборота (клевер 2 г.п. - озимая пшеница - картофель), полевого .зервотравяного севооборота (многолетние травы 2 г.п. - озимая пшеница - ячмень), кормового пропашного севооборота (картофель - кукуруза - кукуруза).

Исследования проводились на 2-х уровнях (блоках) окультуренности почвы - низком (I блок) и высоком (II блок); 3-х системах обработки почвы; 2-х системах воспроизводства почвенного плодородия (С1 - простое воспроизводство (органическое) и С3 - расширенное воспроизводство) и 2-х системах защиты растений (Д1 - интегрированная; Дг - биотехнологическая - контроль).

Все учеты и анализы выполнялись по соответствующим ГОСТам и методикам, принятым в научных учреждениях. Экспериментальные данные обрабатывали методом дисперсионного и корреляционно-регрессионного анализа для многофакторных полевых опытов (Доспехов Б.А., 1985). Выражаю благодарность научному руководителю, профессору Г.И. Баздыреву, коллективу сотрудников кафедры, в том числе профессору Н.С. Матюку за помощь в подготовке диссертации.

Температурный режим и режим осадков вегетационных периодов 2004 -2006 годов мало отличался от среднемноголетних данных и благотворно повлиял на урожайность сельскохозяйственных культур. Осадки и температурный режим 2004 года сложился оптимальным, что позволило получить планируемый урожай многолетних трав и картофеля. Вегетационный период 2005 года характеризовался достаточным увлажнением в мае-июне и засушливым августом, что положительно повлияло на формирование урожая озимой пшеницы и кукурузы, культур, положительно реагирующих на избыток влаги в начальный период вегетации и дефицит влаги в конце вегетации. Избыточное увлажнение августа 2006 года негативно сказалось на росте и развитии полевых культур и вызывало депрессию урожая некоторых культур.

В опыте возделывались следующие сорта полевых культур: клевер -ВИК-7; многолетние бобово-злаковые травы, смесь: клевер - ВИК-7, тимофеевка ВИК-9, овсяница ВИК-7; озимая пшеница - Московская 39; ячмень - Михайловский; картофель - Невский; кукуруза - Галина.

В посевах озимой пшеницы, ячменя и кукурузы применялась смесь гербицидов Лонтрел 0,3 кг/га + Диален 1,0 кг/га в варианте интегрированной защиты. В посадках картофеля - гербицид Зенкор 2 кг/га, против фитофтороза - Ридо-

з

Ьлоки

I - Низкий I уровень окультуренноеги

III - Средний уровень

окультуренности

II - Высокий уровень

окультуренности

_ 1. Схема иягифактопного комплексной) опыта 3x4x3x3x2

А Система севооборотов

Ai потевой плодосменный

1 Я шень клевер

2 К те вер 1i п

3 Клевер 2 г п

4 О шмая пшеница

5 Каршфель

6 Овес

7 Вико - овсяная смссь

8 Озимая рожь + tourna па удобрение Aj - полевой зериотравяной

1 Овес + многолетние травы

2 Мноюлегнис трави 1 i п

3 Мною тепше трави 2 г и

4 Озимая пшеница

5 Ячмень

6 Вико - овсяная смесь

7 Озимая рожь * солома на удобрение

8 Я шень

Аз кормовой протшнои

1 Ячмень

2 Карюфель

3 Кукуруза на силос

4 Кукуруза на силое

Л4 - кормовой травопольный

1 Очнолетние травы + мн травы

2 Многолетние 1равы 1 г п

3 Мноюлегнис травы 2 г п

4 Мною тетние трави 3 i и

В Система обработки почвы

В|- отвальная разноглубинная (контроль) - лущение на 5 6 см * вспашка на 20 22 см отин pas в 2 года с нериоти 1еским рыхлением до 30 см 1 раз в 4 юла

Вг- интенсивная глубокая

(лущение на 5 6 см + периодическая вспашка на 30 см с подпало шьгм рыхтепиеч на 40 см под каргофеи )

С Система __удобрений

С( - простое воспроизводство (органическое) тодородия почвы

С2- простое

воспроизводство

оптимальной

технологической

модели

плодородия

почвы

Bj минимальиая почвозащитная, ресурсосберегаюп шя ( чтение на 5 6 см ♦ поверхности!те ити мелкие почвы обработки под зерновые с периодическим Ьемггвальнпм рыхлением)

С3- расширенное воспроизводство плодородия

Д Система зашить!

Д.-

Интегриро ванная

Дг-

Биотехноло! ическая

мил 2,5 кг/га, против колорадского жука - Актара 0,06 кг/га. В многолетних травах гербициды не применялись.

Результаты исследований

1. Влияние плодосменного, зернотравяного и пропашного севооборота на обилие сорных растений и структуру сорного компонента агрофитоценоза

Определяющим условием защиты посевов от сорных растений является информация о мониторинге и степени засорённости посевов на каждом конкретном поле, что позволяет дифференцированно подходить к выбору мероприятий по борьбе с сорной растительностью и повысить эффективность выбранных приёмов и способов (Захаренко А.В., 2003; Баздырев Г.И., 2005).

Взаимодействие и конкурентные отношения сорных и культурных растений проявляются за факторы жизни, которые определяются условиями разработанной и освоенной системы земледелия, что позволяет достичь оптимизации фитосанитарного потенциала посевов и почвы.

Видовой состав сорных растений в годы исследований был типичным для Центральных районов Нечерноземной зоны. Из многолетних преобладали такие виды, как осот полевой (Sonchus arvensis L.), бодяк полевой (Cursium arvense L.), хвощ полевой (Eguisetum arvense L.), подорожник большой (Plantago major L.), пырей ползучий (Elytrigia repens L.), одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale L.), из малолетних - мокрица (Stellaria media L.), марь белая (Chenopo-dium album L,), пастушья сумка обыкновенная (Capsella bursa-pastoris L.), горцы (Polygonum), ромашка непахучая (Matricaria inodora L.), пикульник красивый (Galeopsis speciosa L.), фиалка полевая (Viola arvensis Murr), ярутка полевая (Thlaspi arvense L.), куриное просо (Echinochloa cras-galli L.) и другие.

Исследование изменения общей численности и сухой массы сорных растений в посевах полевых культур по вариантам опыта позволили выявить закономерности изменения сорного компонента в результате действия различных звеньев системы земледелия. Исходная засоренность посевов зерновых составляла 170-250 сорняков на 1 м1, многолетних трав 120-150 шт./мг, пропашных 5070 шт./м2.

Сравнительное изучение средней численности сорняков плодосменного, зернотравяного и пропашного севооборотов и их влияние на численность сорняков через 16 лет соблюдения севооборотов (табл.1) показало, что наименьшая засоренность посевов наблюдается в пропашном севообороте и составляет 20 шт. /м2, в т.ч. многолетних 5 пгг./м2 (картофель - 29 шт./м2, в т.ч. многолетних - 9 шт./м2; кукуруза 2005 года - 19 и 3 шт./м2, кукуруза 2006 года 11 и 3 пгг./м2 соответственно). В плодосменном севообороте количество сорняков возрастает в 2 раза и достигает 41 штУм2, в т.ч. многолетников в 3,8 раза до 19 пгг./м2 (клевер

2 г п - 84 шт /м-*, в т ч многолетние 48 шт /м2, озимая пшеница - 28 и 5 шт /м2, картофель - 11 и 3 шт /м2 соответственно), в зернотравяном в 2,5 раза - 50 шт /м2, в т ч многолетних в 3,6 раза до 1Ь шт /м2 (многолетние бобово-злаковые травы - 69 шт /мг, в т ч многолетних - 35 шт /м2, озимая пшеница 32 и 5 шт /мг, ячмень 49 и 4 шт./м2) Что касается сухой массы сорных растений, то увеличение происходит на 1 ТОо в плодосменном и в 2 раза в зернотравяном севообороте по сравнению с пропашным севооборотом

1.Влияние шюдосменно1 о, зернотравяного и пропашного севооборота на обилие сорных растении (в числителе — всего сорняков, знаменателе - в т.ч многолетников (в среднем 2004-2006 1.1.)

Блоки

Севообороты

плодосменный зернотравяной пропашной

Средние

шт 'м* г/м2 ШТ /м2 1 г/м2 I ШТ м2 пм2 ШТ /м2 г/м2 |

« * 1 61 , 38 20 19 42 — 1

Низкий 20 11 21 13 5 15 9 1

36 38 | 28 1, 14 12 1

Высокий 17 77 8

8 15 ! 5 1 12 6

В 41 21 50 33 20 п 21 24 |

среднем 19 9 18 | 10 5 2 13 8

Таким образом, в условиях интенсификации земледелия пропашной севооборот в наших исследованиях обладает наибольшей сороочишающеи способностью, обилие сорняков приближается к экономическому порогу вредоносности Зернотравяной севооборот обладает наименьшей способностью противостоять сорнякам, плодосменный занимает промежуточное положение по действию на количество и сухую массу сорных растении По способности угнета1ь сорняки и по технологиям возделывания культур выявлена их постедователь-ность по действию на численность и сухую массу сорных растении кукуруза —> картофель -» озимая пшеница —» ячмень —» многолетние бобово-злаковые травы —» клевер или по группам сельскохозяйственных культур пропашные —» озимые зерновые —» яровые зерновые —> многолетние травы

В наших исследованиях выявлена обратная связь между количеством сорных растений и урожайностью полевых культур Определены коэффициенты корреляции и уравнения регрессии в зависимости от условий выращивания Клевер г — — 0,27, V 6,91-0 02Х, мно] олетние бобово-злаковые травы г = -

ь

0,58; У = 7,91-0,02Х; озимая пшеница плодосменного севооборота г = - 0,55; У = 4,51-0,03Х; озимая пшеница зернотравяного севооборота г = - 0,39; У =3,93-0,02Х; ячмень г = - 0,35; У = 3,16-0,01Х; картофель плодосменного севооборота г = - 0,43; У = 25,0~0,26Х; картофель пропашного севооборота г = -0,42; У = 32,8-0,16Х; кукуруза 2005 года г = - 0,32; У = 53,5-0,35Х; кукуруза 2006 года г = - 0,35; У = 42,1-0,37Х. Сила связи характеризуется как средняя, что согласуется с исследованиями других авторов (Г.С. Груздев, 1982; А.М. Туликов, 1992).

При изучении обилия сорных растений в зависимости от уровней окуль-туренности почвы, установлено, что количество и сухая масса сорных растений на высоком уровне плодородия в среднем по плодосменному и зернотравяному севообороту на треть меньше, чем при низком уровне окультуренности. Снижение количества сорняков в плодосменном севообороте происходит с 46 до 36 шт./м2, в т.ч. многолетних с 20 до 17 шт./м2; в зернотравяном с 61 до 38 шт./м2, в т.ч. многолетников с 21 до 15 штУм2. Эта тенденция отмечается и для сухой массы сорных растений, уменьшение происходит с 26 до 15 г/м2 в плодосменном, с 38 до 28 г/м2 в зернотравяном севообороте. В пропашном севообороте количество сорных растений при разных уровнях одинакова, однако сухая масса при высоком уровне окультуренности уменьшается на четверть — с 19 до 14 г/м2.

Следовательно, при высокой культуре земледелия, высоком уровне плодородия почвы наблюдается снижение засоренности посевов на 30% по сравнению с низким уровнем, что является действенным фактором подавления сорняков и оптимизации фитосанитарного состояния посевов и почвы.

По влиянию различных систем защиты растений на обилие сорных растений можно сказать, что при интегрированной системе масса и количество сорных растений меньше, чем при использовании биотехнологической системы (контрольные варианты). Рассматривая культуры севооборота, отмечена высокая эффективность интегрированной системы защиты по отношению к биотехнологической. Гибель сорняков (техническая эффективность) в посевах озимой пшеницы плодосменного и зернотравяного севооборота и кукурузы пропашного от применения смеси гербицидов Лонтрел 0,3 кг/га + Диален 1,0 кг/га составляла более чем 60%. Гибель сорняков в посадках картофеля пропашного севооборота при применении гербицида Зенкор 2 кг/га составила более чем 60%, картофеля плодосменного севооборота 90%.

Что касается засоренности севооборотов в годы исследований (табл.2),в среднем уменьшение в плодосменном севообороте происходит с 50 до 33 шт./м2, или на треть. Что касается многолетних сорных растений, то различий в системах защиты фактически не обнаружено.

Рассматривая действие гербицидов на сухую массу сорных растений в вариантах интегрированной зашиты, отмечено, что происходит снижение по сравнению с биотехнологической системой на 40° о в плодосменном и пропашном севооборотах, на 30% в зернотравяном севообороте

2. Влияние систем зашиты растений по действию на обилие сорных растений (числитель-всего сорняков, знаменатель — в т.ч. многолетние) в среднем 2004-2006 г.г.

Т"

Система защиты растений ] шт /м* | г м2

Севообороты

плодосменный

Интегрирован- 1 ЧЧ 1 17

ная 15 i 9

I

Биотехнологическая (контроль)

28 10

зернотравяной I пропашной

Средние

шт /м* т/м2 шт /и2 гт2 шт /г>Г г/м2

45 i Т7 16 10

17

52 10

17 1 12

20 о

\ 11

и ! 7

41 | 12 14 , 7

_I__I

В среднем по севооборотам уменьшение относите чъно интегрированной системы происходит с 41 до 32 шт/м* или на 22%, сухой массы сорняков на треть - с 33 до 22 шт м2, при этом различии в сухой массе многолетних сорных растений не обнаружено

Рассматривая состав и структур) сорного компонента по биогрмшам в различных севооборотах (рис 1-9), отмечено, что в посевах многолетних трав на третий год жизни отмечается увеличения обитая многолетних сорных растений, доля которых составляет 54 и 58% Это объясняется в первую очередь измене нием агрофизических показатетеи плодородия почвы (>плотнения почвы, отсутствие обработки почвы, повышение влажности верхнего слоя почвы) При посеве озимой пшеницы по многолетним травам дота многолетников уменьшается на 40 и 45%, что связано с уничтожением всходов в предпосевной и основной глубокой обработке, действием гербицидов и густым стеблестоем озимой пшеницы В озимой пшенице в составе агрофитоценола преобладают группы зимующих и яровых ранних сорняков (58 и 24%) в плодосменном севообороте, а в зернотравяном 55 и 27% соответственно Рассматривая пропашные к\ чьтуры, отмечено, что в посадках картофеля плодосменного севооборота (предшественник - озимая пшеница) дочя многолетних видов сорняков - 23% яровых ранних - 45% и зимующих —24%, в пропашном севообороте (предшественник - ячмень) соответственно 31,40 и 17%

При возделывании кукурузы после картофеля в пропашном севообороте доля многолетников стабилизируется на уровне 15-24%, доля зимующих сокращается до 3%, в то время как доля яровых ранних сильно увеличивается до 63-75% и становится преобладающей биогруппой агрофитоценоза.

2. Действие систем обработки почвы на сорный компонент а грофитоценоза

Эффективность той или иной системы обработки почвы в значительной мере определяется ее влиянием не только на агрофизические свойства почвы, но и на обилие сорных растений, так как регулирование численности сорняков является одной из задач механической обработки (Пупонин А.И.,1984; Рассадин А.Я., 1984).

В наших исследованиях в плодосменном севообороте наименьшая засоренность отмечена при интенсивной глубокой обработке и составляет 36 шт./м2, при отвальной разноглубинной и минимальной почвозащитной увеличивается до 46 и 42 шт./м2 (табл.3). Такая же тенденция отмечена и при определении сухой массы сорняков и количества многолетних сорных растений.

В зернотравяном севообороте различные по интенсивности системы обработки почвы не повлияли на численность сорных растений, однако при минимальной обработке происходит увеличение сухой массы сорняков, относительно отвальной разноглубинной обработки на 23%, интенсивной глубокой - на треть. Сухая масса многолетних сорных растений при интенсивной обработке на четверть меньше, чем при отвальной разноглубинной и минимальной обработке.

3. Влияние систем обработки почвы на обилие сорных растений (чнслитель-всего сорняков, знаменатель — в т.ч. многолетние) в среднем

2004-2006 г. г.

Система Севообороты Средние

обработки плодосменный зернотравяной пропашной

почвы шт./м2 г/м2 шт./м2 г/м2 шт./м2 г/м2 шт./м2 г/м2

Отвальная 46 22 48 30 18 9 37 20

разноглубинная 24 10 19 12 7 2 17 8

Интенсивная 36 16 52 26 18 15 35 19

глубокая 15 7 15 9 4 2 11 6

Минимальная 42 23 49 39 23 22 38 28

почвозащитная 17 13 15 12 4 2 12 9

В пропашном севообороте минимальные обработки увеличивают количество сорных растений с 18 до 23 шт./м2 относительно глубоких обработок. Раз-

личия в сухой массе сорных растений еще выше, а масса многолетников остается неизменной

В среднем по всем севооборотам увеличение сухой массы при минимальном обработке происходит на 30% по сравнению с разноглубинной и интенсивной глубокой обработкой, а многолетними на 12/о и треть соответственно

3. Роль удобрений в изменении конкурентны* взаимоотношений между культурными н сорными растениями

Содержание и вынос питательных вешеств культурными и сорными растениями могут в какой-то мере характеризовать их конкуренцию за факторы жизни, элементы питания и необходимость применения приемов по снижению их численности Мероприятия по борьбе с сорняками должны носить характер системы (Прянишников Д Н , 1954, Витьямс В Р , 1956 Мальцев А И , 1972)

С одной стороны, при увеличении фона питания сорняки активно размножаются и накапливают вегетативную массу, с другой культурные растения, образуя густой стеблестой, подавляют сорняки

В наших исследованиях различий в количестве сорных растении в плодосменном севообороте по системам удобрений не отмечалось и их количество составляет 41-42 шт м2 (табч 4), однако при простом воспроизводстве происхо дит увеличение количества многолетних сорных растений почти в 2 раза

4. Влияние систем удобрений на обилие сорных растений в различных севооборотах (числитель - всего сорняков, знаменатель — в т.ч. мноюле1ние), в среднем 2004-2006 г.г.

Система у добрений

Севообоооты

плодосменный | зернотравяной пропашной

Средние

шт /м

г м* шт 'М I г м* | шт 'м" г'м" шт 'м* ■ г/м*

Простое | 42 1 16 I Ц 23 20 30 I 27

воспроизводство I 24 I 9 18 10 I 8 | 3 I 17 ' 7

Расширенное 11 ' 24 I 49 | 37 воспроизводство | 13 10 ! 15 10

И ю

25 7

Рассматривая действие систем удобрений на сухую массу сорных растений, отмечено, чго при расширенном воспроизводстве сорняки ботее эффективно используют питательные вещества и их масса увеличивается с 16 до 24 г/мг,

ю

или на треть, тогда как масса многолетних сорных растений остается неизменной.

Такая же тенденция наблюдается и в зернотравяном севообороте, а сухая масса уменьшается с 45 до 37 г/м2, или на 18%.

В пропашном севообороте при расширенном воспроизводстве происходит снижение как массы, так и количества сорняков на треть.

В целом ло всем севооборотам наблюдается некоторое увеличение количества сорных растений на варианте простого воспроизводства, как малолетников, так и многолетников, однако сухая масса сорняков фактически мало изменялась.

Что касается культур в различных севооборотах, то нами отмечено незначительное увеличение обилия сорняков при расширенном воспроизводстве в культурах сплошного сева, в пропашных культурах, наоборот, увеличение доз удобрений значительно снижают этот показатель.

4. Действие и взаимодействие звеньев системы земледелия в подавлении

сорных растений

В настоящее время ни один из отдельно взятых агроприемов борьбы с сорными растениями, какой бы эффективностью он не обладал, не может решить проблему в целом. Для этого необходима интегрированная система борьбы с сорняками, которая является наиболее эффективной (Г.И.Баздырев, 2002). При этом необходимо учитывать взаимодействие звеньев системы земледелия в подавление сорных растений агрофитоценоза (закон совокупного действия). Звенья системы земледелия взаимодействуют между собой, являясь действенным фактором в уничтожении сорняков.

Рассматривая долевое участие (долю вариации) звеньев системы земледелия в подавлении сорных растений на основе дисперсионного анализа в среднем по севооборотам, отмечено, что большое влияние на уничтожение сорняков принадлежит обработке почвы и гербицидам 25,3% и 24,4%, по системам удобрений 18,0%, а по уровням окультуренности — 13,3%.

Долевое участие звеньев системы земледелия в подавлении сорных растений по обработке почвы в плодосменном и зернотравяном севообороте составляет 18,2% и 18,9%. В пропашном севообороте увеличивается до 38,9%. При этом действие гербицидов минимально, и составляет 10,4%, а взаимодействие обработки и удобрений 73% (+10,4%), тогда как взаимодействие всех звеньев (факторов) системы земледелия по сравнению с обработкой и удобрениями всего лишь 74,8%. Это показывает, что при сбалансированном применении удобрений, правильной и своевременной обработке почвы можно отказаться от применения гербицидов в пропашном севообороте. В плодосменном севообороте, наоборот, отказ от применения гербицидов ведет к увеличению засоренности

и

посевов, тк их доля в гибели сорняков составляет около 44% В зернотравяном севообороте этот показатель равен 19,2% взаимодействие обработки и удобрений около 45% (+4,9%), а действие всех изучаемых звеньев системы земледелия 60,6% В этом случае можно уменьшить гербицидную нагрузку в 50% полей зернотравяного севооборота Рациональное применение удобрений в наших исследованиях снижает засоренность на 9,4% в плодосменном, до 21% в зернотравяном и 23,7% в пропашном севооборотах

5. Действие звеньев системы земледелия на биологические показатели

плодородия почвы 5.1 Действие звеньев системы земледелия на биологическую активность

почвы

Важным показателем, влияющим на фитосанитарнос состояние дерново-подзолкстой почвы, а также показывающим темпы превращения растительных остатков в почве является ее биологическая активность (Воробьев С А ,1986, Лыков АМ , 1996)

В нашем опыте биологическая активность в среднем по севооборотам не отличалась и составляла (степень разложения льняного полотна) 54-56% (рис 10) Рассматривая непосредственно культуры севооборотов можно ошетить существенное различие в сторону увеличения целлюлозоразлогаюшей способности в пропашных культурах, вследствие внесения под эти культуры органических удобрений и поддержания рыхлого состояния почвы, вследствие междурядных обработок Разложение льняного полотна в картофеле и кукурлзе составляло 62% и 66",о (НСР0<^3%)

Системы обработки почвы и системы зашиты растении фактически не оказывали влияния на активность почвенной биоты а что касается уровней окультуренности почвы, то на высоком уровне происходит активизация биош-гических процессов с 54 до 62?»

Рассчитаны коэффициенты корреляции и уравнения регрессии для определения связи биологической активности и урожайности Силу связи можно характеризовать как слабая и средняя

5.2 Влняния звеньев системы земледелия на численность почвенных

беспозвоночн ых

Для эффективного управления воспроизводством почвенного плодородия и урожайностью важно знать ход изменения запасов почвенной зоофауны под влиянием звеньев системы земледелия Дождевые черви (Ьшп ЬпснЗае) - важный фактор оценки влияния биологизированного земледелия на окружающую среду (Баздырев Г И, 1991)

В результате наших исследований (рис 11) наибольшее количество дождевых червей обнаружено в зернотравяном севообороте (69 шт /м2 в слое 0 20

яровые эфемеры ранние 16%

стержнек. 5%

корневищ. 13%

зимующие 23%

корнеотпр. 36%

Рис. 1. Клевер 2 т.п., 2004 г.

многол. 13%

эфемер. 5%

Рис.2. Озимая пшеница, 2005 г.

яр.поздн. 3%

эфемеры 5% зимуют. 24%

Рис.3. Картофель, 2006 г.

яр.

ранние эфемеры 14% 1% знмуюш

стержн — ЧВиЯВ^И! 27%

22%

корпев 1%

корн.отп.

Рис 4 Много 1етние бобово-злаковые травь 2 г п , 2004 г

эфемер. 5%

яровые ранние 27%

зимуют. 55%

Рис 5 Озимая пшеница 200^ г

зимующ. 41%

эфемеры

14% корнеотп.

V/,.

корт-в

2 о/

/О

яровые рашше Г7%

Рис 6 Ячмень 2006 I

эфем. яр. позд. корн отп 9% V/. 16о/о

яр ранние 40%

Рис 7 Картофеть, 2004 г

яровые ранние 75%

яровые поздние 7%

ЗИМУЮШ MHOIO.ll

3% 14%

Рис 8 К>кур\за, 200^ г

яр ранние 64°/»

Рис 9 Кукуруза, 2006 г

Действие звеньев системы земледелия на биологические показатели плодородия

почвы.

Плодосменный Зернотравяной Пропашной

НСР 05 = 2% (30 дней), 3% (60 дней)

Рис. 10. Действие севооборотов на биологическую активность почвы, % разложения льняного полотна.

НСР 05 = 3 шт./м2

Рис. 11. Действие севооборотов на количество дождевых червей, шт./м2.

см) В плодосменном севообороте количество дождевых червей уменьшается до 59 шт /м\ в пропашном до 43 шт /м2 (НСРвд-3 шт /м2), что связано в первую очередь с интенсивностью воздействия на почву при возделывании пропашных культур и пересыханию верхнего слоя почвы Большое количество представителей почвенных беспозвоночных в посевах кукур\ зы объясняется большим количеством органических удобрений, внесенных, согласно схеме опыта, в это поле севооборота По влиянию систем обработки почвы и систем зашиты растений на количество дождевых червей различий не выявлено, а что касается систем воспроизводства почвенного плодородия то, благодаря внесению органических удобрений происходит увеличение количества дождевых червей почти на 30%, с 47 до 67 шт 'м*

Рассчитаны коэффициенты корреляции и уравнения регрессии для определения связи между количеством дождевых червей и урожайностью Для клевера г - 0,12, У - 5,02+0,ООбх, многолетних бобово-злаковых трав г ~ 0,36, У 5,55+0,01х, озимой пшеницы плодосменного севооборота г = 0,25, У 3 30-0,ООбх, зернотравяного севооборота г 0,22, У 3,75-0,ООЗх, ячменя г - -0,29, У 2,99 0,09х, картофеля плодосменного севооборота г 0,34, У-17,0+0,14х, пропашного севооборота г 0,39, У 23,7-0,16х, кукурузы 2005 года г 0,65, У 27,5-Ю 24х, кукурузы 2006 года г 0,14, У - 36,6+0,08х Сила связи между обилием червей и урожайностью характеризуется как слабая, за исключением кукуру зы и картофеля где связь средняя

6. Действие и взаимоденствие звеньев системы земледелия на урожайность полевых культур 6.1. Влияние факторов интенсификации на урожайность полевых

культур

В основу конструирования адаптивных агроэкосистем и агроландшафтов должны быть положены факторы, обеспечивающие планируемую урожайность (Жученко А А , 2004, Кирюшин В И , 2002, Лыков А М ,2005)

В наших исследованиях существенная роль в росте урожайности принадлежит обработке почвы (табт 5) В плодосменном севообороте максимальный урожай клевера 2 г п прн одном укосе потучен при отвальной разноглубинной и интенсивной глубокой обработках и составляет 7,31 т га и 7,03 т сена/га, тогда как при минимальной обработке происходит снижение урожайности до 6,11 т сена'га В озимой пшенице при интенсивной глубокой обработке до 30 см получен наибольшим урожай, составляющий 4,09 т га, тогда как при отвальной разноглубинной - 3,77 т/га, а при минималыюи 3,87 т/га, что связано с тем, что помимо вспашки здесь, согласно схеме опыта, было произведено фрезерование на 6-8 см В картофеле наименьший урожай получен при минимальной обработке (фрезерование на 14-16 см) и отвальной обработке (вспашка на 20-22 см) - 25,8 и 25,2 т'га, при интенсивной обработке (вспашка на 30 см) получена наибольшая урожайность - 27,4 т'га, т е прибавка составила 1,6 и 2,2 т/га

5. Влияние систем обработки почвы на урожайность полевых культур, т/га

Севооборот Культура Система обработки почвы НСР 05

Отвальная разноглубинная Интенсивная глубокая Минимальная

Плодосменный Клевер, 2004 7,31 7,03 6,11 0,68

0з.пшеница2005 3,77 4,09 3,87 0,29

Картофель, 2006 27,4 25,2 25,8 1,4

Зернотравя-ной Мн. травы, 2004 7,19 6,87 7,35 0,19

0з.пшеница2005 3,75 3,77 2,99 0,37

Ячмень, 2006 3,01 2,85 2,81 0,37

Пропашной Картофель,2004 28,7 28,8 32,1 2,8

Кукуруза, 2005 46,1 49,1 46,6 1,0

Кукуруза, 2006 39,6 39,9 35,3 0,9

(НСР05 = 1,4 т/га). В зернотравяном севообороте наибольшая урожайность многолетних бобово-злаковых трав 2 г.п. получена при отвальной разноглубинной и минимальной обработках, а наименьшая при глубокой, что объясняется меньшей отзывчивостью злаковых трав с мочковатой корневой системой на увеличение глубины обработки почвы. Озимая пшеница зернотравяного севооборота снижает урожайность при минимальных обработках на 0,76 и 0,78 т/га относительно глубоких обработок (НСР05 = 0,37 т/га).

В ячмене высокая урожайность (3,01 т/га) получена в варианте лемешного лущения на 14-16 см (разноглубинная), тогда как при роторной обработке на 14-16 см (интенсивная) и дисковании на 8-10 см (минимальная) происходит некоторое снижение урожайности до 2,85 и 2,81 т/га (НСР05 = 0,37 т/га).

В картофеле пропашного севооборота более отзывчивой на увеличение урожайности стала минимальная обработка в сочетании с чизелеванием на 30 см - 32,1 т/га, чем вспашка на 20-22 см (отвальная обработка) и трехъярусная вспашка на 40 см (глубокая), где урожайность составила 28,7 и 28,8 т/га, что связано с качеством обработки почвы при выполнении этих приемов и улучшением водно-воздушных свойств почвы. Наибольшая урожайность кукурузы была получена в пропашном севообороте в 2005 году при интенсивной глубокой обработке и составляет 49,1 т/га. В 2006 году при безотвальном рыхлении на 30 см (отвальная разноглубинная) и 40 см (интенсивная глубокая) происходило увеличение урожайности на 4,3 и 4,6 т/га по сравнению с минимальной обработкой (дискование и фрезерование на 10-12 см) (НСР05 = 1,0 и 0,9 т/га).

Рассматривая влияние различных систем воспроизводства почвенного плодородия нами выявлена закономерность увеличения урожайности от повышения доз удобрений (табл.6). Наименьшие урожайности культур получены при

простом органическом воспроизводстве, по сравнению с расширенным воспроизводством и простым воспроизводством оптимальной технологической модели, где получены величины урожаев, соответствующие планируемым

6. Влияние систем лдобрення на урожайность полевых культур,т/га

Севооборот

Плодосменный

I

Культура

I

Клевер.2004 Оз пшеница2005

вянои

__Ячмень 2006

I картофель 2004 Пропашной Кукуруза 2005

Система удобрения

_ , Мн травы, 2004

Зернотра- faj^^os"

Простое I Простое (органиче- воспроизвод-

ское) I ство воспроиз- оптимальной водство модели

Расширен- 1 ное | НСР | воспроиз- 05 I водство

5,93 3,48 ~

8.21

Т

3,90

Картофель 2006 18,0

6,88

05 2 28

26

40,0 ~

_30,9_ 7,10

3.56 3,32

29.6

48.7

6,33 ,0,35

4,36

0,22

29 5 7,42

3 89_ 3 06

; 2,3 I 0.31 ' 0.34 ,0 42

33,8

4 1

53 1

08 1

Тая, урожайность многолетних бобово-злаковых трав уветичивается с 6,88 до 7,10 и 7,42 т cenara озимой пшеницы плодосменного с 3,48 т/га до 3,90 т/га (простое воспроизводство N^-PapKiTs) и 4,36 т/га (расширенное воспроизводство КдаРгооК^навоз 50 т'га) и зернотравяного севооборотов соответственно с 3,05 т/га до 3,56 т/га (простое воспроизводство КгбтРгпКгг) и 3,8^ т/га соответственно (расширенное воспроизводство КигРгор+навоз 50 т/га), НСР<к ~ 0,22 т/га и 0,34 т га

В клевере 2 г п и картофеле плодосменного и ячмене зернотравяного севооборота наибольшая урожайность получена при простом воспроизводстве оптимальной технолошческой модели, что связано с ботьшим влиянием минеральных удобрений на формирование урожая, чем органических, и согласно схеме опыта, с более низкой дотеи минеральных удобрении в варианте расширенного воспроизводства

Урожайность картофстя в пропашном севообороте при про-стом(органическом) воспроизводстве составляет 26Л т'га (навоз 50 т га), а в варианте оптимальной модели и расширенного воспроизводства (КщРздКш ^ навоз 58 т/га и Ред+навоз 150 т/га соответственно) возрастает до 29,6 т/га и 33, 8 т/га (НСРц< ~ 4 1 т га) Урожайность кукурузы увеличивается, в зависимости от условий возделывания с 38,8 ъга до 48,7 т'га в варианте оптимальной

модели (Nw6P47K74+HaB03 45 т/га) и до 53,1 т/га в вариантах расширенного воспроизводства (Ы1в8р4оК9о+навоз 150 т/га), HCP0s =0,8 т/га и 0,6 т/га).

Анализируя влияние систем защиты растений на урожайность (табл.7), выявлен положительный эффект в большинстве культур севооборота от применения интегрированной системы по сравнению с биотехнологической.

7. Влияние систем защиты растений на урожайность полевых культур, т/га

Система защиты Хоз.

растений эффектив- НСР

Севооборот Культура ность

Интегри- Биотехно- т/га % 05

рованная логическая

Плодосменный Клевер,2004 6,88 6,72 0,16 2,4 0,16

0з.пшеница,2005 4,19 3,63 0,56 15,4 0,08

Картофель,2006 29,3 22,9 6,4 27,9 1,3

Зернотравя-ной Мн. травы, 2004 7,32 6,94 0,38 5,5 0,11

Оз.пшеница, 2005 3,70 3,30 0,40 12,1 0,06

Ячмень,2006 3,09 2,69 0,40 14,9 0,16

Картофель,2004 29,9 29,8 0,1 3,0 2,7

Пропашной Кукуруза,2005 47,8 46,8 1,0 2,1 3,4

Кукуруза,2006 40,9 35,5 5,4 15,2 1,6

Урожайность многолетних трав при интегрированной системе увеличивается на 0,16 т/га и 0,38 т сена/га соответственно. В озимой пшенице плодосменного и зернотравяного севооборотов с 3,63 до 4,19 т/га и с 3,30 до 3,70 т/га (15,4 и 12,1% соответственно). В картофеле плодосменного севооборота урожайность увеличивается с 22,9 до 29,3 т/га, или на 27,9%, а урожайность ячменя зернотравяного севооборота с 2,69 до 3,09 т/га или 0,4 т/га (14,9%).

Не существенная хозяйственная эффективность от применения интегрированной системы защиты наблюдается в пропашном севообороте, что подтверждает возможность возделывания культур без дополнительных средств за щиты - гербицидов и открывает возможность экологической стабилизации аг-роландшафтов.

Рассчитаны коэффициенты множественной корреляции и уравнения множественной регрессии уровня урожайности (У, т/га) в зависимости от количества сорняков (х, шт./м2), биологической активности почвы (у,%) и количества дождевых червей (г, шт./м2): клевер Я = 0,31; У= 6,35-0,02х-0,03ую,08г; многолетние бобово-злаковые травы Я = 0,76; У= 7,05-0,02х-0,12у+0,02г; озимая пшеница плодосменного севооборота К = 0,62;

1б

Y= 3,03-0,02x^0,02j+Ü,006z, зернотравяного севооборота R - 0,61, Y 2,90-0,02x—0,02y-0,0037, ячмень R « 0,58, Y- 2,26-0,01x+0,02y-0,06z, картофель птодосменного севооборота R = 0,53, Y= 26,6-0,26x-0,09y+0,llz, пропашного севооборота R - 0 54, Y- 23,32-0,1 lx~0,08\-,-0,12z, кукуруза 2005 года R 0,73, Y=36,0-0,33x-0 33y+0,24z кукуруза 2006 года R = 0,35, 41,0-0,35x-0,01y+0,05z Сила связи между урожайностью и биологическими показателями плодородия почвы характеризуется как средняя и сильная

6.2 Продуктивность звеньев плодосменного, зернотравяного и пропашного

севооборотов

Для опенки продуктивности севооборотов часто используют их агроэко-номическую оценку в сопоставимых единицах (Воробьев С А , 1986, Лошаков В Г, 2004)

Оценка долевого участия факторов интенсификации в создании урожая по обработке почвы в плодосменном севообороте составляет 8,8%, зернотравяном севообороте 18 0%, пропашном ¡6,1%

Доля удобрении в Формировании урожайности в плодосменном севооборот 42 0%, зернотравяном севообороте 53 3%, пропашном 50,1%

Долевое участие гербицидов в формировании урожая в плодосменном севообороте 17,8%, зернотравяном 9,2%, пропашном 11,3%

Действие уровней окультуренности в формировании урожая сельскохозяйственных к\льтур в плодосменном севообороте 20,5%, в зернотравяном 11,0%, пропашном 14,1% Прибавка от совокупного действия звеньев системы земпеделия в плодосменном севообороте 11%, в зернотравяном и пропашном севооборотах - 8° о соответственно В среднем по севооборотам доля обработки в формировании урожайности 14,3%, удобрений 48,5%, систем зашиты 12,8%

Фактическая урожайность к\льтур, полученная в опыте за редким исключением соответствуют nnaHiipveMoü урожайности (табл 8)

Согласно иссчедованиям, наибольшей продуктивностью обладает звено пропашного севооборота - 9,9 т корм ед /га, наименьшей - звено зернотравяного севооборота - 4,5 т корм ед 'i а, звено плодосменного севооборота занимает промежуточное положение - 7,0 т корм ед /га

По сбору протеина наибольшие показатели в звене пропашного и плодосменного севооборота - 727 и 718 кг В первом счучае это связано с наибольшей продуктивностью пропашного севооборота, во втором - присутствием в плодосменном севообороте бобовых трав - клевера, богатого белком

8. Продуктивность звеньев плодосменного, зернотравяного н пропашного

севооборотов

Севооборот Культура Урожайность, т/га Продуктивность культур, т. корм едУга / протеин, кг Продуктивность звеньев севооборотов т. корм, ед./га / протеин, кг

план факт

Плодосменный Клевер,2004 6,0 6,81 3,54 864 Ш 718

0з.пшеница2005 5,0 3,91 6.56 508

Картофель,2006 25,0 26,1 10,96 783

Зернотравя-ной Мн. травы, 2004 6,0 7,04 3.35 463 400

0з.шпеница2005 5,0 3,50 5,88 455

Ячмень,2006 4,0 2,88 4.31 283

Пропашной Картофель,2004 25,0 29,9 12,56 897 9£ 727

Кукуруза,2005 50,0 47,3 9.46 710

Кукуруза,2006 50,0 38,2 7.64 574

В качестве обобщающего показателя, характеризующего уровень окуль-туренности мы использовали агроэкобиологический балл плодородия, учитывающий свойства почвы и посевов с которыми наиболее тесно коррелируют урожаи изучаемых культур. Для вычисления агроэкобиологического показателя плодородия использовали 3 бонитировочных показателя: количество сорняков, биологическую активность и обилие почвенной зоофауны.

Агроэкобиологический балл колебался от 83% в зернотравяном севообороте, до 90% в плодосменном и 92% в пропашном севообороте. На высоком -уровне окультуренности агроэкобиологический балл был равен 92%, на низком 85%. Аналогичные данные получены по системам удобрений - колебания от 83% до 98%, по обработкам почвы от 86% (на минимальной) до 91%

(отвальная разноглубинная обработка) и системам зашиты от вредных организмов - при интегрированной защите - 94% и биотехнологической - 86% Чем больше агроэкобиологический балл, тем выше хозяйственная эффективность культур и уровень оку льтуренности Например, в посевах озимой пшеницы плодосменного севооборота максимальная урожайность 5,4 т/га получена на высоком уровне оку льтуренности, расширенном воспроизводсте плодородия, разноглубинных обработках и интегрированной системе защиты, где агробиоэкологический балл самый высокий

7. Экономическая и энергетическая оценка звеньев системы земледелия

В наших исследованиях для оценки энергетической и экономической эффективности взята технология возделывания озимой пшеницы плодосменного севооборота Наибольшая рентабельность получена при простом воспроизводстве оптимальной модели и составляет 80-90% Средняя стоимость про луки и и составляет 11300 руб , при средних закупочных ценах 2900 руб 'т, урожайности 3,90 т/га, затраты на I га в среднем 7030 руб , чистый доход составил 4270 руб /га Увеличение доз удобрений при расширенном воспроизводстве уменьшает этот показатель до 50-70% Таким образом, дополнительное внесение удобрений не всегда окупается прибавкой урожая Наибольшая экономическая эффективность получена при интенсивных глубоких обработках, связанная, в первую очередь с более высоким урожаем на этих вариантах Эффективность применения гербицидов и их рентабельность может снижаться на 3-6% в вариантах глубоких обработок, что связано с высокими ценами на средства защиты

Анализируя энергетическую эффективность в посевах озимой пшеницы, можно отметить, что среднее энергосодержание основной продукции, в зависи мости от варианта колебалось от 50 до бОхЮ'МЭЮга Энергозатраты складывались, главным образом, из энергозатрат на удобрения, ГСМ и семена Поэтому энергозатраты в вариантах расширенного воспроизводства были выше из-за более высоких норм удобрений, особенно азотных, чем при простом воспроизводстве и были равны 36-37 и 30-31x103 МЖ/га соответственно При этом и урожайность в вариантах расширенного воспроизводства выше, чем при простом воспроизводстве

Системы обработки почвы и системы защиты растений (внесение гербицидов) фактически не отличаются по энергозатратам, так как различия в энергозатратах при обработках различной интенсивности и применения гербицидов минимальны в общей доле энергозатрат на производство продукции сельскохозяйственного производства Наименьший коэффициент энергетической эффективности

наблюдается при расширенном воспроизводстве без мер защиты от сорных растений на отвальной разноглубинной и минимальной обработках и составляет 1,381,39; наибольший при простом воспроизводстве оптимальной технологической модели с внесением гербицидов на вариантах интенсивных глубоких и минимальных обработках - 1,84-1,85 и зависит, главным образом, от энергоемкости основной продукции, т.е. от урожайности.

Выводы

1. Исследование засоренности севооборотов показало, что наибольшее среднее количество сорняков отмечено в зернотравяном севообороте — 50 шт./м2, в т.ч. многолетних 18 шт./м1; сухая масса 33 г/м , в т.ч. многолетников 10 г/м2; в плодосменном севообороте 41 и 19 шт./м2 и 21 и 9 г/м2. В пропашном севообороте засоренность наименьшая и составляет 20 и 5 шт./мг, сухая масса 17 г/м\ в т.ч. многолетних 2 г/м2.

2. Высокий уровень окультуренности почвы способствует снижению количества сорных растений в плодосменном севообороте с 46 до 36 штУм2, в зерно-травяном с 61 до 38 шт./м2, в том числе многолетников с 20 до 17 шт./м2 и с 21 до 15 штУм2 соответственно. Сухая масса уменьшается в плодосменном севообороте с 26 до 15 г/м2, в зернотравяном с 38 до 28 г/м2, в пропашном с 19 до 14 г/м2.

3. Биологическая эффективность интегрированной защиты посевов озимой пшеницы плодосменного и зернотравяного севооборота, кукурузы и картофеля пропашного севооборота составила более чем 60%, картофеля плодосменного севооборота 90%.

4. Выбор технологии обработки почвы является существенным фактором регулирования структуры агрофитоценоза. Наибольшая засоренность по севооборотам выявлена при минимальной почвозащитной обработке - 38 шт./м2, сухой массы 28 г/м2. При отвальной разноглубинной обработке происходит снижение сухой массы сорняков до 20 г/м2, при интенсивной глубокой до 19 г/м2.

5. Биологическая активность в пропашных культурах возрастает на 5-13%, по сравнению с культурами сплошного сева. В картофеле и кукурузе разложение полотна составило 62-66%, в озимой пшенице, ячмене 53-57%.

6. Наибольшее количество дождевых червей обнаружено в зернотравяном 69 шт./м2 и плодосменном севообороте 59 шт./м2, в пропашном севообороте обилие дождевых червей снижается до 43 шт./м2.

7. Средняя урожайность по опыту фактически была равна планируемой: многолетних трав 2 г.п. составляла 6,81-7,04 т сена /га, озимой пшеницы 3,50-3,91 т/га, картофеля 26,1-29,9 т/га, ячменя до 2,88 т/га, кукурузы 38,2-47,3 т/га. Наибольшей продуктивностью отличается звено пропашного севооборота - 9,9 т

корм ед /га, 727 кг/га протеина, наименьшей - звено зернотраняного севооборота

- 4,5 т корм ед /га, 400 кг/га протеина Продуктивность плодосменного севооборота составляет 7,0 т корм ед /га, 718 кг/га протеина

8 Высокой экономической и энергетической эффективностью озимой пшеницы обладают варианты с интенсивной глубокой обработкой и простым воспроизводством оптималыгои модели плодородия почвы Рентабельность возрастает до 80-90% Наименьший коэффициент энергетической эффективности был на вариантах без мер защиты от сорных растений и минимальнои обработке и составлял 1,38-1,39, наибольший на вариантах с внесением гербицидов и интенсивных обработок и составлял 1,84-1,85

Рекомендации производству

При разработке и освоении адаптивно-ландшафтных систем земледелия в Центральном регионе Нечерноземной зоны рекомендовано использовать разработанные закономерности по оптимизации фитосанитарного потенциала

1 Разрабатывать и осваивать севообороты плодосменный - ячмень - клевер

- клевер 1 г п - клевер 2 г п - озимая пшеница - картофель - овес - вико овсяная смесь — озимая рожь солома на удобрения, зернотравяной - овес * многолетние травы - многотетние травы 1 г п - многолетние травы 2 г п — озимая пшеница -ячмень - вико-овсяная смесь — озимая рожь - солома на удобрения - ячмень, пропашной — ячмень — картофель — кукуруза - кукуруза

2 При простом и расширенном воспроизводстве плодородия почвы для получения птанируемой урожайности многолетних трав - 8-9 т сена'га, озимых -4,5-5,0 т/га, яровых зерновых - 3,0-3,5 т га, картофеля - 25 т'га, кукурузы на силос

- 45-50 ъга необходимо вносить под озимую пшеницу - N267p2nK]78' ячмень -N112P107K10S, картофель - МшРэд^из ~ 40 т/га навоза, кукурузу - Nio6p47K-4 ^ 45 т/га навоза на фоне внесения соломы 1 раз за ротацию на поле озимой ржи

3 При обработке почвы целесообразно применять под пропашные культуры глубокую интенсивную обработку (лушение + вспашка + глубокое рыхление 1 раз в 4-5 лет), под зерновые - минимальную почвозащитную ресурсосберегающую (лущение -+ поверхностные обработки + безотвальное рыхление 1 раз в 4-5 лет)

4 В плодосменном и зернотравяном севообороте гербициды применять на 50% севооборотной площади, в пропашном севообороте отказаться от их применения

Список опубликованных работ

1. Баздырев Г.И., Матюк Н.С., Капцов A.B. Фитосанитарное состояние посевов в различных севооборотах Н Докл. ТСХА.- 2005.- Вып. 277. - С.50 - 53.

2. Баздырев Г.И., Матюк Н.С., Капцов A.B. Воспроизводство оптимального фито-санитарного потенциала в различных севооборотах // Плодородие - 2005. - №4 — С.16-17.

3. Матюк Н.С., Капцов A.B., Спатарь П.П. Оптимизация агрофизических свойств дерново-подзолистой почвы в различных севооборотах // Докл. ТСХА.- 2006,-Вып. 278. —С.153— 157.

Объем 1,5 печ л Зак 94 Тираж ЮОэкз

Центр оперативной полиграфии ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА им К А Тимирязева 127550 Москва, Тимирязевская \л, 44