Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агрофизические свойства почвы и урожай ячменя в зависимости от уплотняющего воздействия движителей

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Агрофизические свойства почвы и урожай ячменя в зависимости от уплотняющего воздействия движителей"

На правах рукописи УДК 631.431.73:631.3:631.65

РУДАКОВА Лидия Владимировна

АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ И УРОЖАЙ ЯЧМЕНЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УПЛОТНЯЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ДВИЖИТЕЛЕЙ

Специальность 06.01.01 - Общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 1995

Работа выполнена в Московском Государственном агроинженерном университете имени В.П.Горячкина. Полевые исследования бьыш проведены в Азово-Черноморском институте механизации и электрификации сельского хозяйства в 1989-1991 гг.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук

профессор СОЛОВЬЕВ A.M.

Официальные оппоненты — доктор сельскохозяйственных наук

профессор КОЯЗУНОВ A.B. - кандидат сельскохозяйственных наук . доцент ХОХЛОВ Н.Ф."

Ведущее учреждение - Северо-Кавказская МИС

на заседании диссертацион россиикого ордена "Знак Почета" сельскохозяйственного института заочного обучения

по адресу: 143900, Московская область;

•а диссертации состоится

г.Балашиха 8, ВСХИЗО

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Апяуальвоазь проблемы. В связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства, изучение процесса уплотняющего воздействия сельскохозяйственных орудии на почву стало актуальной проблемой.

Негативные последствия переуплотнения разнообразны: ухудшаются водно-воздушный и тепловой режимы почвы, снижается урожайность сельскохозяйственных культур, усиливается эрозия почв, засоренность посевов, снижается эффективность удобрений, возрастают затраты на обработку почвы.

Решение проблеш снижения уплотняющего воздействия техники на почву необходимо проводить как по линии технического совершенствования движителей, так и в направлении улучшения элементов технологий, в которых используются тяжелые машины. При зтем вопрос о снижении отрицательного воздействия на почву необходимо решать зонально с учетом конкретных особенностей почв и используемой техники.

Таким образом, проблема" ходовая система^почва-урожай" является комплексной и при ее решении необходим системный подход, учитывающий условия эксплуатации машин, виды сельскохозяйственных культур, условия и технологии их возделывания.

Цель и задачи исследования. Целью исследований является изучение уплотняющего воздействия колесных и гусеничных движителей тракторов, используемых при посеве, на агрофизические свойства почвы и урожайность ярового ячменя.

В задачи исследований входило:

- изучить воздействие колесного трактора К-701М с серийной шиной ф81 и различным внутренним давлением в них (0,17; 0,11; 0,08 мПа) на агрофизические свойства почвы;

- установить некоторые показатели агрофизических свойств почвы в зависимости от уплотнения;

- определить влияние уплотнения почвы на ее агрегатный состав;

- изучить питательный режим почвы при различной степени уплотнения пахотного горизонта;

- выявить особенности формирования урожая и его структуры в зависимости от уплотнения почвы при возделывании ярового ячменя;

- рассчитать экономическую и энергетическую эффективность

использования анкерных ватников по следу движителей..

Научная вомизва. На основании проведенных исследований разработаны теоретические и практические основы формирования высоких урожаев ярового ячменя в условиях южной зоны Ростовской области. При этом установлен и теоретически обоснован ряд новых положений и закономерностей:

- степень и глубина уплотняющего воздействия гусеничных движителей тракторов зависит от исходной влажности почвы, при использовании же колесных движителей, кроме выше указанного показателя - и от давленияшинах; .

- наибольшее уплотнение почвы отмечено по следу всех исследуемых движителей в слоях 10-20 я 20-30 см;

- под действием уплотняющего воздействия движителей колесных-и гусеничных тракторов изменяются агрофизические свойства почвы и в первую очередь ее агрегатный состав, плотность' сложения, а также воздушный, водный и пищевой режимы;

- использование при посеве ярового ячменя сеялок с анкерными сошниками, идущими по следу движителей, обеспечивает прибавку урожая верна в пределах 3,90-4,99 ц/га;

- определена энергетическая эффективность применения при посеве ярового ячменя по следу движителей анкерных сошников в сравнении с дисковыми сошниками.

Указанные выше основные научные положения работы и выносятся на защиту.

Практическая аваоииосяь работ. Результаты исследований являются научным обоснованием технологии посева ярового ячменя на карбонатных тяжелосуглинистых черноземных почвах, разработанный прием использоваЕйя при посеве анкерных сошников, идущих по следу движителей, вместо ранее применяющихся в сельскохозяйственном производстве дисковых, вошел ка)? .элемент технологии возделывания зерновых культур в систему земледелия Ростовской области.

Результаты исследований прешли производственную проверку в учебно-опытном хозяйстве "Зерновое" Азово-Черноморского института механизации и электрификации сельского хозяйства и подтервдены достоверной проверкой урожая, высокой экономической и энергетической эффективностью разработанного приема. Выводы и предложения, .вытекающие из данной работы, нашли отражение в учебных пособиях" по курсу технологии производства продукции растениеводства

для студентов сельскохозяйственных вузов агроинженерного профиля и используются в учебном процессе Азово-Черноморского института механизации и электрификации сельского хозяйства, а также при повышении квалификации специалистов агропромышленного комплекса.

Лпроба?агя районы. Основные положения диссертации доложены и получили положительнуую оценку на научной конференции молодых ученых и преподавателей Азово-Черноморского института механизации и электрификации сельского хозяйства (Зерноград, 1989 г.); на Всероссийской конференции по проблемам земледелия и растениеводства "Тимирязевские чтения" (Москва. 1990г.); на научной конференции молодых ученых по проблеме производства зёрна (Мелитополь, 1990г.); на конференции специалистов'агропромышленного комплекса России в Государственном агроинженерном университете им.Горячккна В.П. (Москва, 1991, 1992. гг.).

Структура и обгеы диссертации. Работа состоит из введения, трех глав, выводов и предложений производству. Изложена на 153 страницах машинописного текста. Диссертация содержит 23 таблицы (из них 0 в приложении) и 5 рисунков. Список использованной литературы включает наименований, в том числе. 18 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Характеристика почвенво-кятатческиг. условий

Почвы опытных участков представлены карбонатными • предкав-казскими черноземами; по механическому составу - тяжелосуглинистые, содержание гумуса - 3-3,3 X, карбонатов - 2,2%, рН солевой вытяжки близка к нейтральной - 6,8-7,1. Содержание в пахотном слое подвижного фосфора - 2,2 мг на 100. г почвы,обменного калия -30-35 мг на 100 г почвы. Почвы характеризуются высокой степень» структурности и хорошей водопрочностыо агрегатов пахотного слоя. Общая скважность пахотного горизонта составляет 601, плотность сложения пахотного слоя этих почв колеблется в пределах от 1,0-1,2 г/см3 (Калмыков А.Г., Сугробов М.М., 1966г.).

Зона, где проводились исследования, характеризуется континентальным, довольно сухим климатом, с сильными ветрами восточного и юго-восточного направлений. Типичными для данного региона являются резкие колебания температуры и количества выпядаших

- 6 -

осадков. Неравномерность распределения последних по месяцам неблагоприятно отражается на урожае зерновых культур.Среднее многолетнее количество выпадающих осадков равно 496 мм. На величину урожая полевых культур оказывает влияние не столько суммарное количество осадков, сколько неравномерное распределение их м месяцам. Летние осадки кратковременны, ливневого характера. Продолжительность засух в отдельные годы достигает 37 дней.

Погодные условия в годы проведения исследований были близки к средним многолетним данным и благоприятны для возделывания ярового ячменя.

Методика проведения исследований

Опыты закладывались в четырехкратной повторности в полевом севообороте учхоза "Зерновое" Азово-Черноморского института механизации и электрификации сельского хозяйства; площадь делянок -1188 м2.

В опытах использовались тракторы К-701М на колесном ходу и Т-150 с гусеничным движителем.

Варианты опыта:

1. Трактор Т-150 + ЗСЗП-3,6 м;

2. Трактор К-701Ы (шины ф81 с давлением 0,17 мПа) + ЗСЗП -

3,6м;

3. Трактор К-701М (шины ф81 с давлением 0,11 мПа) + ЗСЗП -

3,6м;

4. Трактор ¿t701M (шины ф81 с давлением 0,08 мПа) + ЗСЗП -

3,6м.

По следам трактора установили ^анкерные и дисковые сошники. В опытах был использован районированный в Ростовской области сорт ярового ячменя Зерноградский 73. Агротехника возделывания - общепринятая для области.

Отборы почвенных проб, учет полевой всхожести, изучение глубины заделки семян, анализ урожая и его структуры проводили в соответствии с методикой Государственной комиссии по испытанию сельскохозяйственных культур (М., 1971 г.).

В полевых опытах определяли следующие показатели:

- влажность почвы (Z) на глубине 1 м через каждые 10 см в пятикратной повторности по каждому варианту (ГОСТ 20915-75);

- твердость почвы (мПа/см2) с помощью твердомера в слоях 0-30 см через каждые 5 см в пятикратной повторности;

- плотнгсть слО жения почвы (г/см3) в пятикратной повторности (ГОСТ 20915-75);

- агрегатный состав почвы (%) по методу Савинова И.И. (Степанов Н.Е., Костецкий И.И.; М., 1981 г.);

- глубину заделки семян (см) по следу движителей и вне следа;

- полевую всхожесть семян Ш по всем вариантам опыта на делянках плошадью 1 м2 в пятикратной повторности: (Калошина З.М., 1984 г.);

- урожайность (ц/га) и ее структуру по следам движителей и вне следа.

В полевых условиях отборы образцов для определения влажности почвы проводили с помощью почвенных буров, для определения плотности сложения почвы использовали цилиндры объемом 500 см3. Уборку урожая осуществляли вручную с последующим обмолотом с помощью сноповой молотилки. После обмолота проводили взвешивания с точностью до 0,01 грамма, урожайность с 1 га пересчитывали на стандартную вляхность. Цифровой материал подвергался математической обработке методом дисперсионного анализа (Доспехов В.А., 1979г.).

В лабораторных условиях определяли влажность почвы, плотность твердой фазы почвы, плотность сложения почва, содержание в почве подвижных форм азота, фосфора, калия, а также белка в зер-, не. Влажность почвы определяли методом высушивания (ГОСТ 20915-75) и рассчитывали в процентах по отношению к массе абсолютно сухой почвы.

Плотность твердой фазы почвы определяли пикцэдгетрическим методом (ГОСТ 2211-65).

Содержание основных элементов питания, нитратов в почве определяли калориметрическим методом. Содержание в почве подвижных форм фосфора находили методом Мачигиной В.П. Содержание калия в почве определяли на пламенном фотометре (Радов A.C.; 1985 г.) Определение количества белка в зерне проводили методом Кельдаля (Петербургский A.B.; 1963 r.j.

Автор выражает искреннюю благодарность за помощь в проведении исследований и оформлении диссертационной работы доктору

- 6 -

сельскохозяйственных наук профессору Фирсову И.П., доктору сельскохозяйственных наук профессору Соловьеву A.M., кандидату сельскохозяйственных наук доценту Субботе Т.В., кандидату технических наук Оберемку В.А., научным сотрудникам Яковлевой A.M., Кушнаре-вой Г.м.. лаборантам Бондарь C.B.. Семеновой В.М., а также сотрудникам Донского селекцентра.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Агрофизические свойства почвенного профиля перед посевои ярового ячиеня

Полевые опыты закладывались в оптимальные сроки для посева ярового ячменя. Для посева были использованы семена первого класса. Посев проведен при оптимальной плотности сложения почвы, типичной для данной зоны. Результаты определения влажности почвы в метровом слое свидетельствуют о достаточном запасе влаги для роста и развития яменя; влажность почвы в годы проведения исследований равнялась 27,15; 25,2Z; 27.99Z. Агрегатный состав показывает хорошую степень крошения почвы в посевном слое. Общая скважность и скважность аэрации также характеризуются благоприятными показателями.

Согласно данным, представленным в таблице 1, все изученные наш физические свойства почвы являются оптимальными для прорастания семян и появления всходов ярового ячменя. Влажность почеы пахотного горизонта (0-30) в годы исследований составляла 27,36; 25,79 и 27,67 X, а плотность сложения почвы - 0.82; 0,91 и 0,92 г/см3. Общая скважность и скважность аэрации находились в пределах 63-70 и 32-5^Х. • Следовательно, агрофон проведения исследований был типичным для данной зоны и^отвечал всем требованиям технологии возделывания .ярового ячмене.

Влияние различных двихтелер■ тракторов не агрофизические свойства почвы после посева ярового ячиеня

Известно, что плотность сложения является наиболее существенной характеристикой почвы, от которой зависят: водный, воздушный и тепловой режимы, а также условия биологической деятельности (Ксеневич Н.П., Скотников В.А., Ляско М.И., 1985 г.).

-Полученные нами данные по плотности сложения свидетельствуют

Таблица 1

Агрофизические свойства почвенного профиля перед посевом ярового ячменя

Годы исследований

Показатели

1989 1990 1991

I 2 3 4

Влажность почвы, X к массе

абсолютно сухой почвы по слоям.

см 0-10 25,48 24,26 24,56

10-20 28,17 26,10 28,72

20-30 28,44 27,02 29,74

0 - 30 27,36 25,79 27,67

0-100 27,15 25,29 27,99

Агрегатный состав посевного

слоя почвы (0-10 см), X,

размеры фракции, им

> 10 13,95 23,54 19,62

10-7 5,49 6,06 6,75

7-5 5,58 5,87 7,04

5-3 9,65 9,61 12,16

3-2 13,22 14,10 16; 35

2-1 31,07 24,85 24,31 '

1-0,5 9,87 8,38 8,44

0,5 - 0,25 6,53 4,95 3.48

< 0,25 4,28 2,61 1,57

Плотность сложения почвы,

г/см3, в слоях, см

0-10 0,78 0,82 0,90

10-20 0.85 0,95 0,90

20-30 0,92 0,96 0,97

0-30 0,85 0,91 0,92

Плотность твердой фазы

почвы, X, в слоях, см

0-10 2,59 2,54 2,47

10-20 2,61 2,57 48

20-30 2,62 2,58 2,50

-ю -

Продолжение таблицы 1

1

Общая скважность почвы, X, в слоях, см 0-10 ю - го

20-30 О - 30

Скважность аэрации почвы, X, в слоях, см

10 20 30 30

уплотнении от

70 67 65 67

68 63 63 65

48 38 37 41

64

64 61 63

42 38 32 37

0-10 50

- 10 - 20 43

20 - 30 39

0-30 44

об имеющемся уплотнении от использования движителей по всем исследуемым вариантам по сравнению с контролем (табл. 2). Таблица 2

Плотность сложения почвы в зависимости от уплотняющего воздействия движителей (1989 - 1991 гг.), г/см2

при посеве различных

2

4

Время отбора проб

Слой почвы, см

г*

По следам движителей тракторов

Т-150

К-701М ф81 с давлением,мПа

0,17

0,11?

0,08

Контроль

(вне

следа)

Н С Р

после 0-10 10-20 Лосева 20-30 0-30

1,00 1,02

1.15 1,19

1,08 1,15

1,08 1,12

1,04 1,17 1,12 1,11

1,05 0,88

1,16 0,95

1,11 0,99

1,11 0,94

0,033-0,055 0,040-0,092 0,042-0,099

перед

0-10 10-20 убор-. 20-30 кой 0-30

0,96 1,01

1,13 1,19

1,11 1,17

1,07 1,12

1,00 1,18 1,12 1,10

0,97 0,89 1,14 1,01 1,12 1,04 0,98

1,08

0,033-0,051 0,052-0,098 0,038-0,096

В нашем опыте плотность сложения по следам движителей тракторов в пахотном горизонте увеличилась по сравнению с контролем соответственно на 0,13; 0,17 и 0,18г/см3, при этом наибольшему уплотнение подвергался слой почвы 10-20 см, плотность сложения которого находилась в пределах 1.15-1.19Г/СМ3, а в слое 20-30 см - 1,07-1,15г/см3.

По нашему мнению, показатели плотности сложения в слое почвы 0-10 см нецелесообразно использовать для характеристики уплотняющего воздействия, так как анкерные сошники по следу движителей рыхлят верхний слой почвы. В среднем за годы исследований плотность сложения пахотного слоя не превышала 1,19 г/см3 по всем вариантам опыта. При таком уплотнении почва в черноземах устанавливаются наиболее благоприятные условия для роста и развития ярового ячменя.

Тарасенко В.И. (1979) считает, что урожайность зерновых культур на выщелоченном черноземе не снижается даже яри увеличении плотности сложения пахотного слоя до 1,27-1,30 г/см3.

Агрофизические свойства почвы изучались в два срока: сразу после посева ярового ячменя и непосредственно перед уборкой. Несмотря на имеющиеся различия между вариантами опытов, необходимо отметить, что величины всех показателей не выходили за пределы оптимальных значений для' предкавказских карбонатных черноземов. В наших исследованиях вариации значений плотности, сложения между вариантами опытов по следам движителей не являются существенными. Результаты дисперсионного анализа позволяют судить о достоверной существенности различий Ееличин плотности сложения только в сравнении с контролем.

Не одинакова оптимальная плотность сложения -«..по почвенному профилю. Согласно данным Украинского научно-исследовательского института почвоведения и агрохимии имени Соколовского A.M. (1985), для возделывания зерновых колосовых на типичном тяжелосуглинистом черноземе плотность сложения подсеменной прослойки должна находиться в пределах 1,2-1,3 г/см3, под семенами -1,1-1.гг/см3, и нежелательно, чтобы ее значение было менее 1,0 г/см3.

Влажность почвы является одним из основных показателей в системе "движитель - почва", так как определяет водный режим и

- 12 -

динамику накопления питательных веществ.

Согласно полученным нами данным, влажность почвы в пахотном слое после посева по всем вариантам была несколько выше, чем на контроле (табл.3). Так, в пахотном слое 0-30 см по вариантам опыта она находилась в пределах 24,11-25,341. в то врекл как на контроле - 22,841. Однако в конце вегетационного периода различия по данному показателю сглаживаются и он составляет соответственно 23.43 - 23,891, а на контроле - 23,36!.

Таблица 3

Влажность почвы в зависимости от уплотняющего воздействия движителей (1989-1991 гг.). X

Время отбора проб Слой почвы, см По следам движителей тракторов Контроль (вне следа)

Т-150 К-701М $61 с давлением,мПа

0,17 0,11 0,08

после посева 0-10 10-20. 20-30 -0-30 22,78 26,88 26,36 25,34 20,87 25,71 25,76 24,11 21,44 25,61 26,15 24,40 23,14 26,31 25,94 25,13 20,48 23,88 24,15 22,84

перед 0-10 22,25 22,24 22,26 22,03 21,50

убор- 10-20 24,89 24,37 24,21 24,73 24,14

кой 20-30 24,53 23,78 24,19 24,47 24,45

0-30 23,89 23,46 23,55 23,74 23,36

На основании анализа экспериментальных данных также можно отметить, что о^щая скважность и скважность аэрации по следам движителей тракторов в пахотном ахфе . по сравнению с контролем уменьшается на 5-6 и 7-8Z, i-го время как между вариантами с различным уплотнением - всего на 1-2Z (табл.4).

Во всех вариантах опыта твердость почвы характеризовалась большими величинами по сравнению с контролем, при этом минимальное значение показателя твердости почвы в пахотном слое 0-30 см отмечено после посева с использованием гусеничного трактора Т-150 .(3,400 , а максимальное - по следам колесного трактора

Таблица 4

Общая скважность я скважность аэрации при различном уплотнении почвы (1989-1991 гг.), X

Слой почвы, см По следам движителей тракторов Контроль (вне следа)

Т-150 К-УОШ фб1 с давлением,мПа >

0,17 0,11 0.08

Общая скважность, Уобщ.

0-10 60,52 59,62 59,03 58,51 64,82

62,01 60,36 60,42 61,47 64,86

10-20 55,06 53,24 53,91 54,40 63,06

55,86 53,20 53,60 55,30 60,51

20-30 58,28 55,07 56,06 56,82 61,54

57,05 54,28 56,39 56.51 59,46

0-30 57,95 55,98 56,33 56,58 63,15

58,31 55,95 56,80 57.76 61.61

Скважность аэрации, У азр.

0-10 37.82 ' 38,18 36,65 34,41 46,02

40,64 38,08 38,66 40,09. 45,78

10-20 22,53 22,53 23,68 24,87 40,25

28,02 24,33 25,18 27,22 36,33

20-30 30,65 35,43 26,63 28,58 37,64

30,09 26,59 29,52 29,23 34,05

0-30 30.33 28,71 28,99 29,27 41,30

32,93 29,67 31,12 32,18 38,72

Примечание: в числителе - после посева;

в знаменателе - перед уборкой. К-701М ф61 с давлением в шинах 0,17 мПа (3,476 мПа{у£).

Определение агрофизических свойств почвы после посева ярового ячменя показало, что уплотнение почвы, вызванное воздействием различных движителей тракторов, сохраняется до конца вегетационного периода. Однако значения показателей общей скважности и скважности аэрации находятся в допустимых пределах для роста и развития растении ярового ячменя.

Следовательно, уплотнение почвы, вызванное при посеве Движи-

-я -

телямк тракторов, сохраняется на протяжении всего периода вегетации растений.

Анализ данных по динамике влажности пахотного слоя' почвы в течение вегетационного периода позволяет сделать вывод о постепенном снижении ее запасов по мере роста и развития растений. Так, влажность почвы сразу после посева составила по вариантам опыта 24,08-24,772, на контроле - 23,192, а в период кущения -соответственно 22,11-23,46 и 23,832, что подтверждает более высокую степень влажности почвы по следам движителей в сравнении с контролем. Уплотненная почва более интенсивно подтягивает влагу по капиллярам из нижних горизонтов и рационально сохраняет ее до конца уборки (по следам перед уборкой - 20,94-21,552, на контроле - 20,83%).

Вместе с тем, существенных различий по динамике влажности в течение вегетационного периода между вариантами опыта нами не выявлено.

Агрегатный состав и содержание азота, фосфора и калия в лочве после посева

При механическом воздействии на почву может изменяться как количественный, так и качественный состав агрегата, сопровождающийся переходом бимодального типа структуры в модальную форму.

Почва опытных участков до посева характеризовалась высокой структурностью. Более 602 агрегатов имели размеры 1-7 мм, нй доюо глыбистой фракции приходилось 102 и 32 частиц относилось к пылевидной фракции. Состояние почвы перед уборкой характеризовалось иным соотношением структуры.между отдельными горизонтами как по следу, так 1и вне следа тракторов. По следу движителей тракторов содержание глыбистой фракции было на 8-102 выше, чем на контроле. Следовательно, воздействие движителей тракторов на почву изменяет ее агрегатный состав, что приводит к увеличению глыбистой фракции. Вместе с тем существенного влияния различных типов движителей на агрегатный состав нами не выявлено.

С ростом интенсификации земледелия резко возрастает роль подпахотного слоя для обеспечения растений питательными веществами. Из подпахотного слоя может использоваться более 1/3 общего потребления фосфора, около 352 калия (Мартынова Н.И., 1985г.}. Интенсивность полгощения зависит от степени уплотнения почвы и значительно снижается при наличии плужной подошвы (Нугис Э.Ю.,

1981Г.).

По содержании подвижных форм азота, фосфора и калия в пахотном горизонте почвы между вариантами опыта нами отмечены незначительные различия.

Урожайность ярового ячменя и его структура в зависимости от уплотнения почвы

Вопросами изучения влияния уплотнения почвы ходовыми системами мобильной сельскохозяйственной техники на урожай полевых культур занимаются многие ученые нашей страны и зарубежья (Гарбар В.А., Конанов A.M., 1966; Адаме Дж., Риис А., 1966; Пупонин А. И. МатюкИ.Н., Русанов В.П., Подолько А.П., Ляско М.И., Бондарев

A.Г., Рубинчик Е.В., Нугис Э.Ю., Ревут И.Б., 196б-1991гг. и др.).

В опытах Омского сельскохозяйственного института сравнивали

густоту всходов и урожай яровой пшеницы на выщелоченном средне-суглинистом черноземе в колеях разных тракторов и на этих же почвах без уплотнения ). Установлено, что в колеях тракторов, особенно колесных, густота всходов и урожай зерна были существенно ниже, чем между следами.

Исследования, проведенные в Почвенном институте им.Докучаева

B.В., Московской сельскохозяйственной академии им.Тимирязева К.А., Эстонском научно-исследовательском институте земледелия. Литовском научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства на подзолистых, дерново-подзолистых и серых лесных почвах, указывают на отрицательную коррелятивную связь между урожайностью полевых культур и переуплотнением почвы (Ксеневич И.П., Скотников В.А., Ляско М.И., 1985г.).

Однако по данным Северо-Кавказской и Целинной машиноиспытательных станцш" урожайность яровых зерновых культур по следу движителей бывает выше, ниже или равна урожайности вне следа. На основании этого авторы приходят к выводу, что уплотнение почвы колесами тракторов Т-125, К-700 при оптимальной влажности не влияет на рост и развитие растений (Ксеневич И.П., Скотников В.А., Ляско М.И., 1985г.).

В наших опытах условия формирования урожая ярового ячменя за годы исследований можно считать благоприятными. Наиболее высокий урожай по всем вариантам опыта был получен по следам движителей тракторов, где использовались анкерные сошники (табл.5).

Таблица 5

Урожайность ярового ячменя в зависимости от -уплотнения пахотного сдоя почвы, ц/га

Варианты опыта Годы исследований В среднем за 1989-1991гг.

1989 1990 1991

Контроль 25,21 35,62 33,23 31,35

(вне следа) 29,91 41,20 ■ 37,63 36,25

К-701М ф61 31,16 35.99 34.54 33,90 •

давление 27,51 30,11 30,61 29,49

0,17 мПа

К-701М $81 31,38 39,46 35,18 35.34

давление 26,47 33,98 31,07 30,51

0,11 мПа

К-701М ф81 32,82 35,36 35,19 34,42

давление 27,09 30,11 31,09 29,43

0,06 мПа

Т-150 34,36 36,32 34,18 34,95

28,17 34,07 31,53 31,26

НСР 3,47 4.52 3,43 -

Примечание: в числителе - анкерные сошники, в знаменателе - дисковые сошники.

фи использовании по следам движителей дисковых сошников отмечено уменьшение урожайности ярового ячменя на 3,69-4,99 ц/га. Вне следа тракторов, где были установлены анкерные сошники, урожайность снизилась по сравнению с использованием дисковых сотников на 4,9 ц/га.

Согласно полученным данным, анкерные сошники заделывают на оптимальную глубину семена только по следу движителей (5-6,6 см), в то время как вне следа - на 8,8-9 см, что приводит к низкой полевой всхожести (40-451), снижению продуктивной кустистости (1,0-1,2).

Диперсионныи анализ урожайных данных подтверждает, что имеющиеся различия между вариантами опыта с использованием по следу движителей анкерных и дисковых сошников существенны«-

"17 -

Энергетическая оценка возделывания ярового ячменя с применением по следу движителей анкерных и дисковых сошников

В связи с переходом страны к рыночной экономике, систематическим изменением лен на материалы и услуги не представляется возможным дать объективную экономическую оценку эффективности возделывания той или иной культуры, использованию того или иного технологического процесса. Такой объективной оценкой может быть определение энергетической эффективности (Посыпанов Г.С., Долго-дворов В. Е., 1995г.).

При расчете суммарного количества энергозатрат мы учитывали затраты энергии на сельскохозяйственные машины, с учетом их амортизации, капитального и текущего ремонта, затраты на удобрения, пестициды, израсходованное топливо, электроэнергию и семена, энергозатраты человека, участвующего в сельскохозяйственном производстве. В среднем за годы исследования энергетические затраты на применение минеральных удобрений составили 42,9-43,4%, на горючее - 31,2, семена - 11,6, пестициды - 4,2, машины и сельскохозяйственную технику - 5,1, электроэнергию - 1,2-1,4 и на долю живого труда - 3,3-3,62 от общего количества энергозатрат.

Таким образом, определение структуры энергетических затрат позволяет выявить наиболее энергоемкие технологические операции.

Расчеты энергетической эффективности показывают, что, по мере повышения интенсификации возделывания ярового ячменя, знерго-отдача (калорийность) агробиоценоза увеличивается. В среднем за годы исследования энергозатраты (табл.6) во всех вариантах опыта с применением анкерных сошников возросли на 4,842, в то время как прирост энерги с основной и побочной продукции составил 18,152.

В этом случае чистый энергетический доход на яровом ячмене с анкерными сошниками увеличлся на 18,89 гДж/гз.

Лучшие пстсазатели энергетической эффективности и биоэнергетического коэффициента (КПД) также были в вариантах с применением по следу движителей анкерных сошников. Таким образом, расчеты энергетической эффективности позволяют наиболее правильно оценить экономическую эффективность применяемых агротехнических приемов при возделывании ярового ячменя, определить и наметить кути сокращения технологически энергоемких приемов.Энерго- и .ресурсосберегающая технология должна быть направлена на экономию горючего.

- 18"

удобрений, снижение расходов на применение пестицидов.

Таблица 6

Энергетическая оценка посевов ярового ячменя при использовании анкерных и дисковых сошников по следу тракторов (1990-1991 гг.)

Показатели Сошники по следу трактора

дисковые анкерные

Затраты энергии, гДж/га 18,15 19,06

Урожай зерна, т/га 3,15 3,72

Получено энергии с основ

ной и побочной продукции ,

гДж/га 109,20 129,00

Чистый энергетический

доход, гДж/га 91,05 109,94

Коэффициент энергетичес-

кой эффективности посева 5,01 5,78

Биоэнергетический коэф-

фициент (КПД) посева 6,01 6,77

Энергетическая себестои-

мость, гДх/т зерна 5,76 5,12

Затраты, чел-ч/га 18,28 19,45

Затраты, чел-ч/1т зерна 5,80 5.22

Энергетическая себестоимость при установке для посева анкерных сошников составила 5,12 гДж/т зерна, а рентабельность возросла на 761 по сравнению'с контрольным вариантом.

Основные вывода Исследования по влиянию уплотняющего воздействия движителей тракторов при посеве на агрофизические свойства почвы и урожайность ярового ячменя в зависимости от конструкции сошников сеялки, проведенные в южной зоне Ростовской области, позволяют сделать следующие выводы:

1. Все движители тракторов, используемые при посеЕе зерновых культур, уплотняют пахотный слой по сравнению с исходны!/, состоянием почеы. На предкавказском карбонатном черноземе в результате зсздействия движителей тракторов плотность сложения пахотного го-

ризонта не. превышает пределов оптимальной величины для этой разновидности почвы.

2. Степень и глубина уплотняющего воздействия гусеничных движителей тракторов зависят от исходной влажности почвы, а при использовании колесных движителей кроме этого и от давления в шинах.

3. Наибольшее уплотнение почвы отмечено пд £леду всех исследуемых движителей в слоях 10-20 и 20-30 см (1,12-1,19 г/см3). Разница в степени уплотнения между колесными и гусеничными движителями не является существенной.

4. Воздействие движителей тракторов вызывает изменение агрегатного состава почвы вследствие увеличения глыбистой фракции на 8-102.

5. Использование для посева ярового ячменя по следу движителей сеялок с анкерными и дисковыми сошниками обеспечивает прибавку урожайности зерна за счет анкерных сошников 4,99 ц/га.

6. Важнейшей причиной резкого снижения урожаев зерновых культур на карбонатных черноземах южной зоны Ростовской области при использовании колесных и гусеничных тракторов является не плотность сложения почвы, а отсутствие контроля за давлением в винах и несоблюдение технологии возделывания культуры, что в конечном итоге приводит к снижению полевой всхожести семян.

7. Существенное снижение густоты всходов по следу колесного двлжителя объясняется несовершенством конструкции дискового сошника сеялки, который не прорезает уплотненную почву не только по следу трактора, но и по следу колеса и способствует мелкой заделке семян.

Предложения производству

1. - При использовании трактора К-701М на посеве зерновых культур без технологической колеи в степных зонах Ростовской области следует устанавливать по следу движителей анкерные сошники на полях, не имеющих в посевном слое неразложившихся органических остатков.

2. Для снижения степени уплотняющего воздействия движителей на почву необходимо проводить посев зерновых культур трактором К-701М с давлением в шинах 0,08-0,11 мПа.

3. Посев зерновых культур всеми типами движителей следует проводить при оптимальной влажности почвы в интервале 23-25% от массы абсолютно сухой по"вы.

-20 -

По иатериамаы диссертации опубликованы следуете работ:

1. Рудакова Л.В., Суббота Т.В., Яковлева A.M. Агрофизические свойства почвы и урожайность ярового ячменя при использовании на посеве различных движителей//Совершенствование технологии возделывания зерновых культур: Сб. науч. тр"./Кубанский СХИ. Вып. Э04 (332).- Краснодар, 1990.

2. Рудакова Л. В., Суббота Т.В., Яковлева A.M., Кушнарева Г.М. Оценка воздействия ходовых систем тракторов на почву при посеве озимой пшеницы// Совершенствование технологии возделывания зерновых культур: Сб.науч.тр./Кубанский СХИ. Вып.304 (332).-Краснодар, 1990.

3. Рудакова Л.В., Яковлева A.M., Бондарь C.B. Агрофизические свойства почвы при посеве ярового ячменя различными движителями тракторов//Науч.конф.:"Современные проблемы земледельческой механики". Тезисы докладов.- Мелитополь, 1990.

" 4. Соловьев A.M., Суббота Т.В., Рудакова Л.В. Влияние уплотняющего воздействия движителей сельскохозяйственных тракторов на агрофизические свойства почвы при посеве ярового ячменя// Технические средства для интенсивных технологий сельскохозяйственного производства: Сб. науч. тр. /)ШСП - М. : 1991.

5. Соловьев A.M., Суббота Т.В., Рудакова Л.В. Влияние сельскохозяйственной техники на структурно-агрегатный состав черноземов при посеве ярового ячменя// Технические средства для интенсивных технологий сельскохозяйственного производства: Сб.науч. тр./ МИИСП - М.: 1992.