Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОЛОСНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В ГОРНОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОЛОСНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В ГОРНОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ"

-

На правах рукописи УДК 631.4:551.3; 632.125

ТАНДЕЛОВ РУСЛАН АНДРЕЕВИЧ

АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОЛОСНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В ГОРНОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Владикавказ - 2005

Работа выполнена на кафедре общего и мелиоративного земледелия ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» в 2002*2004 гг.

Научный руководитель - Зав. кафедрой общего и мелиоративного

земледелия, заслуженный деятель науки и техники PCO-Алания, заслуженный работник Высшей школы РФ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Аднньяев Эмануил Даимвич

Официальные оппоненты: Доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Бясов Казбек Хариюноиич

Кандидат сельскохозяйственных наук, с. и. с. СКНИИ горного и предгорного сельского хозяйства Бзыков Мурат Александрович

Ведущая организация - Кабардино-Балкарская государственная

сельскохозяйственная академия

Защита состоится «15» июня 2005 г. в 11№ часов на заседании диссертационного совета Д 220.023.02 при ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет», адрес: 362040 г. Владикавказ, ул. Кирова, 37

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан «14» мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доцент

Т.Б. Хаднкова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Постоянный рост численности населения является объективной предпосылкой необходимости увеличения производства продуктов питания. Решение поставленной задачи может идти как по интенсивному пути, так и по экстенсивному, то есть за счет расширения посевных площадей. На Северном Кавказе важнейшим резервом дополнительных сельскохозяйственных угодий является горная зона. Так, в РСО-Алания на ее долю приходится до 40% всей территории.

Вместе с тем пахотное освоение горной зоны сдерживается в силу ряда факторов, Одной из важнейших причин является недостаточная научная обеспеченность аграрной сферы, отсутствуют высокоэффективные и экологически безопасные приемы интенсивного земледелия для склоновых земель. Нерациональное антропогенное воздействие на горные экосистемы ведет к проявлению комплекса негативных последствий, среди которых наибольшую опасность представляет эрозия почв.

Одним из наиболее важных элементов системы земледелия является обработка почвы. В эрозионно-опасных условиях горных территорий ее приоритетные задачи состоят в оптимизации водно-воздушного режима для роста и развития культивируемых растений, сохранении и расширенном воспроизводстве плодородия почвы, предотвращение эрозионных процессов и других видов деградации почвенного покрова. Вместе с тем, как показывает научно-практический опыт других регионов, существенный эффект в условиях склонового земледелия обеспечивает полосное размещение различных по биологии и агротехнике культур. Разработка и внедрение комплекса указанных приемов позволит повысить экологическую безопасность и экономическую эффективность систем земледелия в специфических условиях горных экосистем.

Цель к задачи исследований. Дать сравнительную оценку применения раз* личных способов обработки почвы и полосного размещения сельскохозяйственных культур на показатели плодородия почвы, степень водной эрозии и продуктивность пашни в стационарном полевом севообороте в условиях субальпийского пояса на склонах 5-8' крутизны.

В задачу экспериментальной работы входило:

• выявить влияние сельскохозяйственных культур на агрофизические свойства почвы (структура, объемная масса, строение пахотного слоя, водопрочность и влажность почвы);

ЦНБ МСХА фонд научной литератуоы

- изучить особенности формирования площади листьев, фотосинтетического потенциала, чистой продуктивности фотосинтеза и КПД ФАР различными культурами;

- определить поверхностный сток воды и смыв почвы в посевах различных культур;

- определить урожайность и качество продукции;

- рассчитать экономическую и энергетическую целесообразность возделывания культур в горной зоне.

Научная новизна заключается в том, что впервые в условиях субальпийского пояса Северной Осетии разработаны агроприемы, обеспечивающие повышение плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур.

Исследования являются составной частью тематического плана НИР Горского ГАУ, номер государственной регистрации 01.09,80003166. На защиту выносятся:

1. Результаты исследований агрофизических (структурно-агрегатный состав, объемная масса, строение пахотного слоя и водопрочность почвы) свойств почвы в зависимости от применяемых агроприемов;

2. Рост, развитие и фотосинтетическая деятельность посевов сельскохозяйственных культур с различной обработкой почвы;

3. Влияние агроприемов и возделываемых культур на показатели смыва почвы и стока воды иа склонах крутизной 5-8°;

4. Урожайность и качество продукции в зависимости от изучаемых агроприемов;

5. Экономическая и энергетическая оценка возделываемых сельскохозяйственных культур.

Практическая значимость и реализация результатов: Внедрение в производство разработанных агроприемов повышает плодородие почвы, снижает ее деградацию и в конечном итоге увеличивает продуктивность сельскохозяйственных культур.

Разработанные рекомендации прошли производственную проверку на горном опорном пункте СКНИИГПСХ в с. Даргавс на площади 8 га (2 га - в 2002 г., 3 га - в 2003 г. и 3 га - в 2004 г.) с экономической эффективностью 48505 руб./га (озимая рожь - 2267 руб./га, вико-овсяная смесь - 3269 рубЛа и картофель - 42969 руб./га).

Апробация работы к публикации. Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались на кафедре общего и мелиоративного

земледелия ГГАУ я 2002-2004 гг., межвузовской конференции «2002 - год гор», (Владикавказ, 2002), 1-й региональной конференции молодых ученых «Новые и редкие растения Северного Кавказа», (Владикавказ 2002), lV-ой СевероКавказской региональной конференции «Студенческая наука — экологии России», (Владикавказ 2004), Международной научно-практической конференции «Проблемы рационального использования растительных ресурсов», (Владикавказ 2004), а также в сборнике «Труды молодых ученых», (Владикавказ 20032004 гг.) №4 н №2. По результатом исследований опубликовано 9 научных работ.

Место и годы проведения опытов. Работа выполнялась в 2002-2004 гг. на кафедре общего и мелиоративного земледелия Горского государственного аграрного университета. Полевые опыты закладывались в стационарном полевом севообороте ОПХ "Горное" СКНИИГПСХ,

Структура » объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 116 страницах машинописного текста; состоит из введения, семи глав, выводов и рекомендаций производству, списка использованной литературы включающего 171 наименования, в том числе 21 - иностранных авторов. Работа содержит 27 таблиц, 11 рисунков и 50 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Условия и методика проведения исследований

Наши исследования проводились на горном опорном пункте СКНИИГПСХ в с. Даргавс, находящейся в Пригородном административном районе РСО-Алания. Рельеф местности гористый, сильно пересеченный спускающимися с гор притоками р. Терека. Высота хребтов в пределах района достигает 15001600 м н.у.м.

Климат Даргавской котловины умеренно-континентальный, относительно мягкий. Среднегодовая температура воздуха по многолетним данным +5,9°С. Сумма активных температур (выше 5°С) - 2370вС. Среднегодовое количество осадков составляет 540 мм. Продолжительность безморозного периода - 154 дня.

Почва опытного участка относится к горно-луговой субальпийской выщелоченной с перегной но-иллювиальным горизонтом, су глинисто щебнистой на элювии глинистых сланцев. Характерной особенностью этих почв является высокое содержание в них дресвы до 30,5% н кислая реакция почвенного раствора. По шкале обеспеченности основными элементами питания почву можно от-

нести к: повышенной по доступному фосфору (10,6 мг/100г почвы) и высокой по обменному калию (15,6 мг/100г почвы).

Полевые исследования проводились на богаре в течение трех лет (2002-2004 гг.). Схема опыта включала 12 вариантов. Опыт размещен методом организованных повторений, повторкость опыта трехкратная. Метод размещения вариантов рендоминированный, форма делянки прямоугольная. Общая площадь делянки 20 мг, всего опыта ] 440 м2.

Закладку опыта, фенологические наблюдения, статистическую обработку полученных данных проводили по общепринятым методикам.

Отвальная обработка (вспашка}

1. Овес + вика

2. Озимая рожь

3. Картофель

4. Овес + вика

5. Озимая рожь

6. Картофель

Схема опыта;

Без удобрений

ЫРК+навоз

Безотвальная обработка (чизелевание)

7. Овес + вика

8. Озимая рожь

9. Картофель

10. Овес + вика

11. Озимая рожь

12. Картофель

Примечании нормы удобрений рассчитывались на программированный уровень урожая, овес + вика 80 ц/га сена (МмРзЖя + ¡5 т/га), озимая роясь 60 ц/га (^тРщК^ц + 20 т/га) и картофель 300 ц/га АЪЛоКвв + 25 т/га),

В опыте проводили следующие наблюдения, учеты и определения:

1. Объемная масса почвы определялась в образце почвы У=50 см1 в ненарушенном состоянии путем деления массы абсолютно сухой почвы на объем кольца;

2. Влажность почвы устанавливали термостатно-весовым методом в слоях почвы 0-20 и 20-40 см;

3. Строение пахотного слоя определяли методом насыщения в патронах;

4. Структурно-агрегатный состав определяли методом «сухого» просеивания по Саввинову Н.И (1966);

5. Водопрочность почвенных агрегатов устанавливали по методу Н.В. Саввинова(1966);

6. Поверхностный сток и смыв почвы - методом стоковых площадок с помощью почвоу ловите лей ГГАУ;

7. Химический состав стока и смыва определяли по утвержденным методикам государственного комитета по охране окружающей среды;

8. Наступление фаз. За начало наступления той или иной фазы принималась дата, когда наличие определенного признака проявлялась у 10-15% растений, полная фаза отмечалась при наличии признака у 75% растений;

9. Густота посева, посадки определялась в 5-ти стандартных площадках no 1 м1, расположенных по диагонали делянки;

10. Линейный рост растений по вариантам определяли по основным фазам роста н развития в 10 точках делянки;

11. Накопление сухого вещества определяли термостатно-весовым методом по основным фазам роста развития растений;

12. Площадь листьев учитывали как методом высечек, так и расчетным методом в зависимости от биологии культуры (Ничипорович А.А., 1963);

13. Фотосинтетнческий потенциал (ФП) посева определяли по формуле; ФП= Sep х Т; где: Sep - средняя площадь листьев, тыс. мг/га; Т-продолжительность периода вегетации в днях;

14. Учет урожая проводился уборкой сплошным методом и взвешиванием. В дальнейшем урожай пересчнтывался на 100% чистоту и кондиционную влажность;

15. Качество продукции определяли по общепринятым методикам;

16. Расчеты антропогенных затрат энергии и денежных средств, а также эффективности возделывания полевых культур проводились по общепринятым методикам (В.М. Володина, 1989 и В.В. Коринца, 1985);

17. Статистическая обработка результатов исследований проводилась согласно общепринятых методик по Б.А. Доспехову (1972) с использованием компьютера (при помощи электронных таблиц Microsoft Excel).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1.Влияние различных способов обработки на агрофизические свойства почвы

Агрофизические свойства оказывают существенное и многообразное воздействие на комплекс агрономических характеристик почвы и ее плодородие.

Установлено, что содержание агрономически ценных агрегатов на вариантах с отвальной обработкой почвы было выше на 0,8-1,9%, а пылеватой фракции на 0,3-0,7% по сравнению с безотвальной обработкой.

Вспашка Чизелевание

Без удобрений

« > в 1а и 11

Рнс. 1 Влияние различных агропрнемов на структурно-агрегатный состав почвы под различными культурами в ср. за вегетацию,%, 0-40 см (ср. за 2002-2004 гг.)

При внесении удобрений содержание агрегатов повышалось на 2,9-4,3% в начале; 2,0-3,9% в середине и на 3,7-4,8% к концу вегетации.

Наибольшее количество макроагрегатов было под озимой рожью - 69,074,5% с коэффициентом структурности - 2,23-2,92, что соответственно на 0,3-

0,9% и 2,9-3,3% больше по сравнению с вико-овсяной кормосмесью и картофелем.

Лучшие показатели средней плотности почвы установлены при вспашке. Разница на неудобренных вариантах составила 0,02-0,03 (0-20 см) и 0,05-0,15 г/см1 <20-40 см), а на удобренных 0,02-0,06 г/см1 (0-40 см).

Внесение органо-минеральных удобрений способствовало снижению объемной массы почвы в слое 0-40 см на 0,04-0,09 г/см1 (в начале вегетации); 0,060,08 (в середине) и 0,06-0,07 г/см3 (в конце вегетации).

Таблица 1

Динамика объемной массы почвы в зависимости от агроприемов, г/см1 _1___(ср. за 2002-2004 гг.)_

Способ обработки Фон Культуры Слой, см Вегетация

начало середина конец

Отвальная обработка (вспашка) Без удобрений Овес + вика 0-20 20-40 1,16 1,30 1,18 1,29 1,20 1,31

Оз. рожь 0-20 20-40 1Д1 1,27 1,21 1,32 1,29 1,31

Картофель 0-20 20-40 1,21 1,21 1,16 1,35 1,19 1,40

ЫРК. + навоз Овес + вика 0-20 20-40 1,15 1,20 1,15 1,20 1.14 1,25

Оз. рожь 0-20 20-40 1,11 1,23 М4 1,25 1,19 1,28

Картофель 0-20 20-40 1.11 1,23 1,10 1,26 1.15 1.31

Безотвальная обработка (чизелевание) | Без удобрений Овес + вика 0-20 20-40 1,21 1,35 1,20 1.37 1,22 1.40

Оз. рожь 0-20 20-40 1,18 1,38 1,24 1.41 1,27 1,44

Картофель 0-20 20-40 1,18 1,36 1,18 1,44 1,21 1,49

ОТК + навоз Овес + вика 0-20 20-40 1,13 1,30 1,13 1,31 1,17 1,34

Оз. Рожь 0-20 20-40 1,11 1,28 1,14 1,35 1,19 1,39

Картофель 0-20 20-40 1,12 1,30 1,12 1,35 1,15 1,42

Наиболее рыхлая почва в слое 0-20 см была под пропашной культурой -картофелем, она изменялась от 1,16 до 1,21 (неудобренные варианты) и 1,101,15 г/см5 (удобренные). В подпахотном слое (20-40 см) - под вико-овсяной кормосмесью эти показатели составили соответственно; 1,29-1,40 и 1,20-1,34

г/см1. Наиболее плотная почва установлена под озимой рожью. Она на вариантах с естественным плодородием почвы в среднем за вегетацию составила 1,27 - 1,32 г/см' (0-40 см), а при внесении органо-минеральных удобрений - 1,19 -],24 г/см3.

На протяжении вегетационного периода доля твердой фазы была выше при безотвальной обработке почвы. Разница в среднем под испытываемыми культурами составила 2,2% (без удобрений) и 1,9% (удобренный).

К концу вегетации отмечено снижение общей пористости на 0,3-3,2% (0-20 см) и 0,8-5,7% (20-40 см). При этом капиллярная пористость возрастала на 1,15,9%, а некапиллярная снижалась - на 1,4-10,5%.

Применение удобрений положительно сказывалось на строении пахотного слоя, улучшая соотношение пористости к твердой фазе в слое почвы 0-40 см на 2,2-3,2% в начале вегетации и 2,2-2,8% в период уборки.

Вспашка Чизелевание

Безудобрений

Пжонщ Лсареднна О начало

+навоз

□конац ■ середина Он «чало

□ конац ■ серед О начал

Рис. 2 Содержание водопрочных агрегатов под различными культурами в зависимости от агроприемов, %, 0-20 см, (ср. за 2002-2004 гг.)

Количество водопрочных агрегатов при безотвальной обработке почвы (040 см) под культурами возрастало на 0,10-1,34%.

Внесение удобрений повышало количество водопрочных агрегатов на 0,140,90% в начале вегетации, 1,04-2,40%-в середине и 1,31-2,45% в конце вегетации.

Наибольшее количество водопрочных агрегатов образовалось под озимой рожью и вико-о веяной травосмесью, а наименьшее - под картофелем. Водо* прочность почвы на неудобренных вариантах озимой ржи в слое 0-40 см составила 43,92 - 45,26% (в начале вегетации) и 47,94 — 48,70% (в конце). Низкое содержание водопрочных агрегатов под картофелем (особенно в середине вегетации 41,28-43,92%) в слое 0-20 см, объясняется междурядными обработками.

Вспашка

Чизелеванне

Без удобрений

ШЬ

1 1 11 Е-л;

й'

1 1

. : .. "ЗаГ

.....Д

I»

10

Рис, 3 Динамика влажности почвы под различными культурами в зависимости от агроприемов, % от а.с.п., 0-40 см (ср. за 2002-2004 гг.)

Влажность почвы при вспашке (0-40 см) была выше, чем при чизелеваниит в начале вегетации — на 1,5-2,5%, в середине — на 8,8-11,0% и в конце — на 8,911,5%, что связано с более интенсивным поверхностным стоком воды при чизелевании.

Применение удобрений способствовало увеличению влажности на 2,610,1%, за счет улучшения физических свойств почвы и меньшей испаряемости.

Содержание влаги (в ср. заЗ г.) колебалось в пределах 15,16-22,61% от массы абсолютно сухой почвы. В пересчете это составляет порядка 60-90% от наименьшей влагоемкости (НВ) или 240-360 м3/га.

2, Рост, развитие и фотосинтетическая деятельность посевов под влиянием различных агроприемов

Важнейшими физиологическими характеристиками посева являются площадь листовой поверхности, размер фотосинтетического потенциала, размер накопленной биомассы, чистая продуктивность фотосинтеза и КПД ФАР.

Безотвальная обработка почвы приводила к незначительному снижению высоты растений. К концу вегетации разница на вариантах с естественным плодородием составила 9,1 % (овес + вика), 7,3% (оз. рожь) и 11,2% (картофель).

Наибольшую листовую поверхность однолетняя травосмесь из овса (колошение) и вики (бутонизация) формировала на удобренных вариантах, которая составила 39,44 - 42,33 тыс. мг/га, что на 30,8 - 31,0% больше, чем без удобрений. Относительно низкие показатели фотосинтетической деятельности были отмечены на вариантах с картофелем. При этом максимального значения листовая поверхность достигала в фазе цветения, которая составила 23,64 и 21,22 тыс. м3/га.

Наивысший суммарный фотосикгетический потенциал отмечен на посевах с озимой рожью: на неудобренном фоне он составил 1,509 млн. мг/га х дни, а при внесений удобрений - 1,758 млн. ма/гах дни, что на 85,7-119,0% выше по сравнению с вико-овсяной травосмесью и картофелем.

Наибольшее количество сухого вещества накапливалось в посевах озимой ржи. На неудобренных вариантах с отвальной обработкой почвы к фазе колошения формировалось 68,39 ц/га биомассы, к концу вегетации - 102,69 ц/га, а на безотвальной - на 7,43 ц/га меньше.

В среднем за вегетацию показатели ЧПФ у внко-овсяной смеси, озимой ржи и картофеля при отвальной обработке почвы были выше на 2,8; 3,2; 5,5% (без удобрений) и 4,7; 5,0; 6,1% (удобренные) по сравнению с чизелеванием.

Таблица 2

Показатели фотосинтетической деятельности полевых культур в горной зоне (ср. за 2002-2004 гг.)

Способ обработки почвы X в Культуры 1 э 0 5 к «РГ 1 £ * ■5 5 « г к % £ 1 . г з 1 я | 1 в«" в * а и и г ь Г из я £ О I 5 & п « 0 ^ * с 1 Средне вегетационное значение КПД ФАР, %

Отвальная обработка (вспашка) Без удобр. Овес + вика 32,33 1,063 569,9 5,36 2,03

Оэ. рожь 30,43 1,476 1026,9 6,96 2,76

Картофель 23,64 0,708 596,6 8,43 1,99

2 а Овес + вика 42,33 1,331 827,2 6,21 2,98

Оз. рожь 37,05 1,749 1349,2 7,71 3,61

Картофель 32,57 0,934 892,2 9.55 3,01

Безотвальная обработка (чизелевание) Без удобр. Овес + вика 30,16 1,011 519,5 5,14 1,84

Оз. рожь 28,63 1,406 952,6 6,77 2,54

Картофель 21,22 0,639 514,2 8,05 1,72

ЫРК+ навоз Овес + вика 39,44 1,260 746,6 5,92 2,68

Оз. рожь 34,58 1,663 1231,1 7,40 3,29

Картофель 28,98 0,833 755,5 9,07 2.57

Первый пик ЧПФ в посевах вико-овсяной смеси, озимой ржи отмечался в фазе колошения и на неудобренных вариантах она составила 7,30 - 7,00 и 7,95 — 7,83 г/м3 х сутки, а у картофеля в фазе цветения - 9,76 - 9,18 г/м2 х сутки. Показатель ЧПФ во втором пике оказался выше. На удобренных вариантах с озимой рожью составила 18,29 - 17,30 г/м5 х сутки, что на 12,3 - 13,1% больше, чем у картофеля.

Исследуемые культуры имели хороший КПД ФАР (1,5-3,0%), а посевы озимой ржи на удобренном фоне рекордные значения (3,61-3,29%).

Применение удобрений повышало КПД у исследуемых растений в среднем на 1,68% (вика-овсяная смесь), 1,58% (оз. рожь), 1,71% (картофель).

3. Влияние способов обработки почвы на эрозионную устойчивость различных культур

Различия по величине поверхностного стока и смыва почвы определялась в зависимости от способа обработки, произрастающих культур, приемов их возделывания и их влияния на почвенный покров.

Почвозащитная способность (смыв почвы) безотвальной обработки почвы повышалась с увеличением количества осадков. Так в 2002 году она была выше на 6,4-11,2% по отношению к 2003 году и на 1,7-7,5% - к 2004 году.

При чизелеванин (в ср. за 3 г.) смыв почвы сокращался на 15,1-22,6% в зависимости от культуры, в то время как сток воды увеличивался на 6,6-8,2% по сравнению с отвальной обработкой.

Рис. 4 Сток (А, м*/га) и смыв (Б, кг/га) под культурами в зависимости от обработки почвы (ср. за 2002-2004 гг.)

Наилучшим почвозащитным действием обладали посевы озимой ржи, при этом наименьший смыв почвы отмечен при безотвальной обработке — 556 кг/га, что на 1050 кг/га или 188,8% меньше по сравнению с вико-овсяной смесью и на 2340 кг/га или 420,8% - с картофелем. Сток воды был ннже при отвальной обработке и составил 665 м3/га, что соответственно на 22,6 и 6,3% меньше, чем на посевах вико-овсяной кормосмеси и картофеля.

Противоэрозиен ная способность вариантов с вико-овсяной смесью и картофеля по сравнению с озимой рожью составила соответственно: 32,9 — 34,6% и

А

Б

18,0-19,2%.

Непроизводительные потери (поверхностный сток) влаги составили: под озимой рожью — 16,4 — 17,6%, картофелем — 17,6— 18,9%, вико-овсяной смесью -20,1-21,8%.

Полосы с озимой рожью являлись ие только поглотителями влаги, а также уменьшали смыв почвы. Полосы, занятые картофелем хорошо поглощали влагу, но при этом увеличивали смыв почвы. Таким образом, правильное пространственное чередование культур на склоках может в значительной степени минимализировать размеры эрозии.

Таблица 3

Вынос основных элементов питания с продуктами эрозии под различными культурами, кг/га (ср. за 2002-2004 гг.)

Вынос со: В сумме

о с 3 8 <8 | Культуры смывом стоком N0)+ N^1 Рг05 К,О

с N0,+ ЫН, Р20; к3о N0,+ NH^ РзО,

к 'я* Овес + вика 7,01 3,70 42,83 7,74 0,55 14,75 4,25 42,83

Оз. рожь 2,30 1,22 14,08 6,32 0,45 8,62 1,67 14,08

Картофель 12,78 6,74 78,10 6,72 0,47 19,50 7,21 78,10

5 „ ё ¡=3 5 5 Р я Яй ц £ 1. 5 Овес + вика 5,78 3,05 35,33 8,38 0,59 14,16 3,64 35,33

Оэ. рожь 2,00 1,06 12,23 6,74 0,47 8,74 1,53 12,23

2 3 £ о К Картофель 10,43 5,50 63,71 7,18 0,51 17,61 6,01 63,71

Выявлено, что для создания 1ц зерна и соответствующего количества соломы озимой ржи требуется N-2,53, Р-1,21, К-2,58 кг, вико-овсяной кормосмеси -N-0,30, Р-0,15, К-0,23 кг, а картофелю - N-0,62, Р-0,3, К-1,45 кг. Исследования показали, что вынесенных элементов питания с эрозией при безотвальной обработке хватило бы на создание дополнительно 1 ц озимой ржи, 24 Ц вико-овсяной смеси и 20 ц картофеля, а при отвальной обработке почвы эти показатели составили соответственно: 1; 28 и 24 ц. Эти показатели получены, исходя из закона минимума, то есть по дефициту фосфора.

4. Влияние различных агроприемов на продуктивность и качество продукции

Важнейшим параметром оценки эффективности любого агроприема является продуктивность выращиваемых растений. Качество урожая является важным интегральным показателем при оценке оптимальности условий роста и развития растений.

Урожайность вико-овсяной смеси, озимой ржи и картофеля была выше на вариантах со вспашкой. Прибавка урожая (в ср. за 3 г.) составила 7,5-13,0% (без удобрений) и 8,9-15,4% (удобренные) по сравнению с чизелеванием.

Удобрения повышали продуктивность травосмеси на 41,5 — 37,5%, озимой ржи - на 27,5 - 25,9%, картофеля - на 46,7 - 43,9%.

Таблица 4

Влияние различных агроприемов на продуктивность сельскохозяйственных культур, ц/га (ср. за 2002-2004 гг.)

Способ обработки почвы Фон Культуры Выход с 1 га, ц Прибавка от:*/»

основной продукции кормопротеиновых единиц обработки удобрений

Л Овес + вика 287,4 62,1 8.5

Оз. рожь 40,3 40,5 7.5 -

Картофель 167,3 32,1 13,0 -

+ Й и 2 а, 3 г х Овес + вика 406,6 87.8 П.6 41,5

Оз рожь 51,4 51,7 8.9 27,5

Картофель 245,5 47,1 15.4 46,7

1 Я ! 118 п «О <3 8 Овес + вика 264,9 57,2 -

Оз. рожь 37,5 37.7 . -

Картофель 148,1 28,4 -

% я Овес + вика 364,2 78.7 - 37.5

Оз. рожь 47,2 47,5 - 25,9

Картофель 212,8 40,8 - 43.9

НСРиДЛи: ц травосмеси - 8,85-17,99; оз. ржи - 2,14-2,33; картофеля - 9,46-10,95; 3,01-535; 4,52-5.82; 4,06-7,23.

По содержанию кормопротеиновых единиц & урожае лучшие показатели имела внко-овсяная травосмесь (65,4 - 59,8 ц/га), при этом ценность урожая озимой ржи и картофеля была ниже на 52,5 - 97,4%,

Удобрения повышали сбор кормопротеиновых единиц у вико-овсяной кор-мосмеси, озимой ржи и картофеля на 23,6; 10,5; 13,7 ц/га.

Внесение удобрений способствовало улучшению качества продукции: у вико-овсяной кормосмеси содержание протеина увеличивалось (в ср. за 3 г.) на

0,45 - 0,51%, а озимой ржи на 0,21 — 0,19%. Содержание крахмала у картофеля возросло на 0,48 - 0,42% и составило 14,57- 14,52%.

5.Экономическая и энергетическая эффективность возделываемых культур Главной задачей в сельском хозяйстве при возделывании любой сельскохозяйственной культуры является — обеспечение максимального выхода продукции с минимальными затратами.

Себестоимость 1 ц продукции на контрольных вариантах со вспашкой по сравнению с чизелеванием была меньше соответственно на 4,3; 4,7; 13,2% и составила 13,9; 115,9; и 237,3 руб. Внесение удобрений в посевах внко-овсяной смеси и озимой ржи приводило к повышению себестоимости 1 ц продукции на 19,6-28,5%, вто время как с картофелем она снижалась на 26,2-29,0%.

Условно чистый доход при возделывании картофеля был наивысшим и составил 35672-44771 руб., что на 28976- 37321 руб. больше по сравнению с озимой рожью и на 27558 - 35766 руб. — с вико-овсяной кормосмесью.

Таблица 5

Экономическая и энергетическая эффективность полевых культур в зависимости от агро приемов (ср. за 2002-2004 гг.)

Способ обработки Фон Культуры г & н " а Себестоимость 1 ц, руб. 11 * я* I5 4 , * в О . а 1|ь Г И" £ = л 1 (7) л

1 ¡3 5 ь э 5 щ Я п п с Овес + вика 3926 13,8 12931 9005 228,8 37,6 8,6

Оэ. рожь 4640 115,9 12090 7450 160,6 262,0 17,7

Картофель 38862 237,3 83633 44771 114,8 108,2 3.3

+ к II Овес + вика 6440 16,5 17823 11383 176,0 45,7 7,1

Оз. рожь 7457 145,1 15420 7963 106,8 357,6 12,9

Картофель 44126 183,9 122767 78641 177,5 114,7 3,1

1.1 § о 1> 14 Овес + вика 3804 14,4 11919 8114 212,9 39,2 8,3

Оз. рожь 4554 121,4 11250 6696 147,0 276,3 16,7

Картофель 38394 268,7 74066 35672 92,5 122,6 3,0

й § н Овес + вика 6256 17,7 15996 9740 155,2 48,9 6,6

Оз. рожь 7366 156,0 14160 6794 92,2 386,2 12,0

Картофель 43441 212,9 106383 62942 143,9 134,1 2,7

По рентабельности внко-овсяная травосмесь превосходила картофель на 114,0 - 120,4%, а озимую рожь на 65,9 - 68,2%. При внесении удобрений под картофель отмечалось увеличение рентабельности производства на 51,4 -62,7% с окупаемостью 6,3 — 7,4 рублей. Возделывание вико-овсяной смеси и озимой ржи с применением удобрений снижала рентабельность на 52,8-57,7%, при этом окупаемость составила соответственно: 1,7- 1,9 руб. и 1,0—1,2 рубля.

Расход энергии на производство 1 ц озимой ржи составил 262,0 - 276,3 МДж, а вико-овсяной смеси - 37,6 - 39,2 МДж. Внесение удобрений повышало энергоемкость продукции на 6,0-36,5% (вспашка) и 9,4-39,8% (чизелевание).

Энергетическая эффективность при возделывании озимой ржи характеризовалось как очень высокая (ЭЭ>10), с вико-овсяной травосмесью высокая (ЭЭ=5-10), а с картофелем средняя (ЭЭ=3-5). Способы основной обработки почвы незначительно (0,3-0,1) влияли на показатели энергетической эффективности.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Содержание агрономически ценных агрегатов на вариантах с отвальной обработкой почвы было выше на 0,8-1,9%, а пыле ватой фракции на 0,3-0,7% по сравнению с безотвальной.

При внесении удобрений содержание ценных агрегатов повышалось на 2,94,3% в начале; 2,0-3,9% в середине и на 3,7-4,8% к концу вегетации.

Наибольшее количество макроагрегатов было под озимой рожью - 69,074,5% с коэффициентом структурности - 2,23-2,92, что соответственно на 0,30,9% и 2,9-3,3% больше по сравнению с вико-овсяной кормосмесью и картофелем,

2. Лучшие показатели средней плотности почвы установлены при вспашке. Разница на неудобренных вариантах составила 0,02-0,03 (0-20 см) и 0,05-0,15 г/см1 (20-40 см), а на удобренных 0,02-0,06 г/см1 (0-40 см).

В пахотном слое (0-20 см) наиболее рыхлой почва была под картофелем, которая изменялась от 1,16 до 1Л (неудобренные варианты) и 1,10-1,15 г/см1 (удобренные). В подпахотном (20-40 см) - под вико-овсяной кормосмесью -1,29-1,40 и 1,20-1,34 г/см1.

3. На протяжении вегетационного периода доля твердой фазы была выше при безотвальной обработке почвы. Разница в среднем под испытываемыми культурами составила 2,2% (без удобрений) и 1,9% (удобренный).

К концу вегетации отмечено снижение общей пористости на 0,3-3,2% (0-20 см) и 0,8-5,7% (20-40 см). При этом капиллярная пористость возрастала на 1,15,9%, а некапиллярная уменьшалась - на 1,4-10,5%.

Применение удобрений положительно сказывалось на строении пахотного слоя, улучшая соотношение пористости к твердой фазе.

4. Количество водопрочных агрегатов при безотвальной обработке почвы (0-40 см) под культурами возрастало на 0,10-1,34%.

Внесение удобрений повышало количество водопрочных агрегатов на 0,140,90% в начале вегетации, 1,04-2,40% - в середине и 1,31-2,45% в конце вегетации.

Наибольшее количество водопрочных агрегатов образовалось под озимой рожью и вико-овсяной травосмесью, а наименьшее — под картофелем.

5. Влажность почвы при вспашке (0-40 см) была выше, чем при чизелева-нии: в начале вегетации-на 1,5-2,5%, в середине-на 8,8-11,0% и в конце - на 8,9-11,5%, что связано с более интенсивным поверхностным стоком воды при чизеле ванин.

Применение удобрений способствовало увеличению влажности на 2,610,1%, за счет улучшения физических свойств почвы и меньшей испаряемости.

6. Безотвальная обработка почвы приводила к незначительному снижению высоты растений. К концу вегетации разница на вариантах с естественным плодородием составила 9,1% (овес + вика), 7,3% (оз. рожь) и 11,2% (картофель).

7. Наибольшую листовую поверхность однолетняя травосмесь из овса (колошение) к вики (бутонизация) формировала на удобренных вариантах, которая составила 39,44-42,33 тыс. м'/га, что на 30,8 —31,0% больше, чем без удобрений.

Наивысший суммарный фотосинтетический потенциал отмечен на посевах с озимой рожью: на неудобренном фоне он составил 1,509 млн. м3/га х дни, а при внесений удобрений — 1,758 млн. м*/га х дни, что на 85,7-119,0% выше по сравнению с вико-овсяной травосмесью и картофелем.

8. Наибольшее количество сухого вещества накапливалось в посевах озимой ржи. На неудобренных вариантах с отвальной обработкой почвы к фазе колошения формировалось 68,39 и/га биомассы, к концу вегетации - 102,69 ц/га, а на безотвальной - на 7,43 ц/га меньше.

В среднем за вегетацию показатели ЧПФ у вико-овсяной смеси, озимой ржи и картофеля при отвальной обработке почвы были выше на 2,8; 3,2; 5,5% (без удобрений) и 4,7; 5,0; 6,1% (удобренные) по сравнению с чизелеванием.

9. Исследуемые культуры имели хороший КПД ФАР (1,5-3,0%), а посевы озимой ржи на удобренном фоне рекордные значения (3,61 - 3,29%).

10. При чизелевании (в ср. за 3 г.) смыв почвы сокращался на 15,1-22,6% в зависимости от культуры, в то время как сток воды увеличивался на 6,6-8,2% ло сравнению с отвальной обработкой.

Наилучшим почвозащитным действием обладали посевы озимой ржи, при этом наименьший смыв почвы отмечен при безотвальной обработке — 556 кг/га, что на 1050 кг/га или 188,8% меньше по сравнению с вико-овсяной смесью и на 2340 кг/га или 420,8% - с картофелем, Сток воды был ниже при отвальной обработке и составил 665 м5/га, что соответственно на 22,6 н 63% меньше, чем на посевах вико-овсяной кормосмесн и картофеля.

11. Урожайность вико-овсяной смеси, озимой ржи и картофеля была выше на вариантах со вспашкой. Прибавка урожая (в ср. за 3 г.) составила 7,5-13,0% (без удобрений) и 8,9-15,4% (удобренные) по сравнению с чизелеванием.

Удобрения повышали продуктивность травосмеси на 41,5 - 37,5%, озимой ржи - на 27,5 - 25,9%, картофеля - на 46,7 - 43,9%.

12. По содержанию кормопротеиновых единиц в урожае лучшие показатели имела вико-овсяная травосмесь (65,4 - 59,8 ц/га), а ценность урожая озимой ржи и картофеля была ниже на 52,5 - 97,4%.

Удобрения повышали сбор кормолротеиновых единиц у вико-овсяной кормосмесн, озимой ржи и картофеля на23,6; 10,5; 13,7 ц^га.

13. Внесение удобрений способствовало улучшению качества продукции: у вико-овсяной кормосмесн содержание протеина увеличивалось (в ср. за 3 г.) на 0,45 - 0,51%, а озимой ржи на 0,21 - 0,19%. Содержание крахмала у картофеля возросло на 0,48 — 0,42% и составило 14,57 - 14,52%. Удобрения повышали продуктивность травосмеси на 41,5 -37,5%, озимой ржи-на 27,5-25,9%, картофеля - на 46,7 - 43,9%.

14. Условно чистый доход при возделывании картофеля был наивысшим и составил 35672 - 44771 руб., что на 28976 - 37321 руб. больше по сравнению с озимой рожью и на 27558 - 35766 руб. — с вико-овсяной смесью.

По рентабельности вико-овсяная травосмесь превосходила картофель на 114,0 — 120,4%, а озимую рожь на 65,9 - 68,2%. При внесении удобрений под картофель отмечалось увеличение рентабельности производства на 51,4 - 62,7 % с окупаемостью 6,3 — 7,4 рублей. Возделывание вико-овсяной смеси и озимой ржи с применением удобрений снижала рентабельность на 52,8-57,7% с окупаемостью 1,7 — 1,9 руб. и 1,0—1,2 рублей.

15. Расход энергии на производство 1 Ц озимой ржи составил 262,0 - 2763 МДж, а вико-овсяной смеси - 37,6 - 39,2 МДж. Внесение удобрений повышало энергоемкость продукции на 6,0-36,5% (вспашка) и 9,4*39,8% (чизелевание). Способы основной обработки почвы незначительно (0,3-0,1) влияли на показатели энергетической эффективности.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для повышения плодородия горно-луговых почв, предотвращения эрозионных процессов и получения урожая вико-овсяной кормосмеси 400-450 ц зеленой массы, озимой ржи - 50-60 ц зерна и клубней картофеля 250-300 iVra необходимо:

а) размешать культуры по полосам в следующей последовательности: вико-овсяная травосмесь—► озимая рожь—> картофель;

б) проводить вспашку, обеспечивающая повышение урожайности культур на 7,5-15,4% по сравнению с чизелеваннем;

в) вносить удобрения под: вико-овсяную кормосмесь - N^PjiKjo + 15 т/га навоза, озимую рожь - М^РчбКзд + 20 т/га навоза и картофель - N^PjoK«, + 25 т/га навоза.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Танделов P.A., Адиньяев Э.Д., Суанов A.B. Смыв почвы на эрозионно-опасных землях в зависимости от способов обработки почвы. <(2002 год — Международный год гор». Тезисы докладов XV межвузовской конференции

6 декабря 2002 года. Владикавказ, 2002. - С. 111 -113.

2, Танделов P.A., Дауров A.C. Фотосинтетическая деятельность в посевах различных культур в зависимости от способа обработки почвы в субальпийском поясе РСО-Алания. «Новые и редкие растения Северного Кавказа». Мате-

риалы 1-Й региональной конференции молодых ученых. Ч, 1. Владикавказ, 2003. — С. 15-17.

3. Танделов P.A., Адиньяев Э.Д, Влияние способов обработки и удобрений на агрофизические показатели почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур. Труды молодых ученых Владикавказского научного центра ВНЦ РАН. Т.4. Владикавказ, 2003. -С. 98-102.

4. Танделов P.A., Адиньяев ЭД. Вынос основных элементов питания с эрозионными процессами в зависимости от способа обработки почвы. «Стратегия адаптивного ведения сельского хозяйства в условиях экономического кризиса». Назрань, 2003. - С, 54-56.

5. Танделов P.A., Дауров A.C. Влияние различных агроприемов на показатели фотосинтетической деятельности полевых культур и их продуктивность в субальпийском поясе РСО-Алания. «Студенческая наука - экологии гор». Материалы IV Северо-Кавказской региональной конференции. Владикавказ, 2004. - С. 153-156.

6. Танделов P.A., Адиньяев Э.Д. Влияние различных агроприемов на продуктивность нетрадиционных растительных ресурсов в субальпийском поясе PCO-Алания. Проблемы рационального использования растительных ресурсов. Владикавказ, 2004. - С. 213-215.

7. Танделов P.A., Адиньяев ЭЛ. Энергетическая эффективность возделывания различных культур в зависимости от способов обработки почвы и удобрений в субальпийском поясе РСО-Алания, Труды молодых ученых Владикавказского научного центра ВНЦ РАН. Т.4. Владикавказ, 2004. - С. 70-73.

8. Танделов P.A., Адиньяев Э.Д., Джериев Т.У., Никитченко С.Ю. Террасирование склонов — путь к созданию экологически устойчивых горных агро-ландшафтов. «Устойчивое развитие горных территории: проблемы и перспективы интеграции науки и образования». Материалы V международной конференции. Владикавказ, 2004.- С. 450-451,

9. Танделов P.A., Адиньяев Э.Д. Влияние способов обработки почвы, удобрений на водно-физические свойства почвы и урожайность полевых культур в горных условиях. Вестник научных трудов молодых ученых Горского ГАУ. Вып. 2. Владикавказ, 2004. - С. 25-28.

Информационна издательский отдел Ссаеро-Осетинской государственной медицинской академии. Подписано в печать 12.05.05г. Тираж 100 экз. Формат издания 60x84 усл. печ. л. 1,0 Заказ №44

Р127 3 в