Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ДЕЙСТВИЕ ГЛУБИНЫ И СПОСОБА ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ НА ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО- ПОДЗОЛИСТОЙ ЛЕГКОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВЫХ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ДЕЙСТВИЕ ГЛУБИНЫ И СПОСОБА ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ НА ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО- ПОДЗОЛИСТОЙ ЛЕГКОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВЫХ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

/г ~ ^-М //и Н°- правах рукописи

ЦВИРКО Эдуард Антонович

УДК 621.7.04:631.452:631.559

ДЕЙСТВИЕ ГЛУБИНЫ И СПОСОБА ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ НА ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ЛЕГКОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВЫХ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

06.01.01 — общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1984

,лсА1-ссЬ1-сс

(Л т М-

Работа выполнена на кафедре общего земледелия и методики опытного дела Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научные руководители: кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А. И. Пупонин; заслуженный деятель науки РСФСР, доктор сельскохозяйственяых наук, профессор В. В. Гриценко.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор К. И. Сараиин; кандидат сельскохозяйственных наук М. В. Верещак.

Ведущее предприятие — Всесоюзный сельскохозяйственный институт заочного об(разования.

Защита диссертации состоится I 984 г. в «/> » часов на заседании Специализированного совета К 120.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева. Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул., 49, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «/л» .(ре£/10<ЛА. . . .1984г.

Ученый секретарь Специализированного совета. доктор биологических наук

Е. Е. Крастина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В соответствии с решениями XXVI съезда. КПСС основной задачей агропромышленного комплекса на 1981—1985 годы и на период до 1990 года является надежное обеспечение страны продовольствием и сельскохозяйственным сырьем, а важнейшей задачей земледелия— всемерное повышение плодородия почв'и" урожайности сельскохозяйственных .культур, дальнейший рост производства зерна, кормов и другой продукции на основе применения зональных научно обоснованных систем ведения хозяйства.

Важным резервом повышения эффективности производства растениеводческой продукции остается совершенствование приемов и систем обработки почвы. В настоящее время из всего комплекса работ в полеводстве страны на долю обработки почвы' приходится около 30% энергетических и 20% трудовых затрат, расходуется почти 6 млн. т горючего в год (Л. К Клепач, 1984). Поэтому разработка ресурсосберегающих технологий обработки почвы—актуальная задача исследований в земледелии.

Программой работ МСХ СССР и. ВАСХНИЛ на 1981— 1985 гг. по решению научно-технического задания 0.сх.31 «Усовершенствовать зональные системы обработки почвы и разработать способы ее минимализации» предусматривается разработать способы, обосновать глубину и периодичность обработки почвы в условиях дальнейшей химизации земледелия Нечерноземной зоны страны.

Цель и задачи работы. Целью работы было исследование длительного действия различных приемов основной обработки на плодородие дерново-подзолистой лепкосуглинистой почвы и урожайность яровых зерновых культур в Центральном районе Нечерноземной зоны РСФСР и на этой основе разработка рекомендаций производству. В процессе исследований решали следующие задачи: _...... .

1. Изучить процесс дифференциации 40-сантиметрового слоя дерно'во-лодзолистой легкосуглинистой почвы по степени окультуренности 11лэффектлвномл_гиодородию под длн-

, ЦЕНТРАЛЬНАЯ | г

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА | Моск. со.-ьскохоз. акадомми {.

им. К. А. 7/И>ЛЯЗЬ_»!Зй/ Мня Ш ЯТ&Ч*

тыльным воздействием (22—26 лет) разных приемов основной обработки в сочетании с удобрениями, оценить влияние данной дифференциации на урожайность яровых зерновых культур. . о

2. Определить закономерности изменения агрофизических, агрохимических и биологических показателей плодородия почвы в зависимости от основной обработки с целью научного обоснования рациональных приемов обработки.

3. Оценить агротехническую и экономическую эффективность приемов основной обработки дерново-подзолистой лег-11<осутинн'Сгой почвы в авене севооборота зерновой специализация.

Научная новизна. Выявлены закономерности изменения почвенного плодородия и урожайности полевых культур при длительном применении (22—26 лет) различных по глубине и способу приемов основной обработки в сочетании с удобрениями, изучены характер и направленность процессов дифференциации верхней части почвенного профиля по показателям окультуренности и эффективному плодородию. Установлено, что длительная мелкая основная обработка (дискование на 10—12 см) приводит к увеличению гетерогенности 40-сантиметрового слоя дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы по комплексу агрономических свойств, а вспашка на 23—25 см и сочетание вспашки на 23—25 см и глубокой обработки на 38—40 см — к ее уменьшению. При этом как за последние 5 лет, так и в целом за 26 лет полевого стационарного опыта выявлена одинаковая по урожайности реакция сельскохозяйственных культур на разные приемы основной обработки почвы, а также на различия в мощности пахотного слоя и степени гетерогенности 40-сантнметрового почвенного профиля ло окультуренности и плодородию отдельных его частей. Последнее свидетельствует о принципиальной возможности обработки дерново-подзолистой легкосугли-.'нистой почвы по технологиям, исключающим вспашку.

Практическая ценность и реализация результатов. Рекомендуемая для внедрения в Центральном районе Нечерноземной зоны РСФСР при высоком уровне интенсификации и культуры земледелия (внесение оптимальных доз удобрений, периодическое известкование, применение высокоэффективных гербицидов) система основной обработки дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы под ячмень и овес в зерновых звеньях севооборотов, которая состоит из лущения жнивья и дисковой обработки на глубину 10—'12 см, позволяет повысить производительность труда по сравнению с другими системами основной обработки на 3—32% и снизить себестоимость продукции на 3—25%.

Результаты исследований прошли производственную про-

о

верку и внедрены в учхозе «Михайловское» Московской области.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на 11-й научной конференции Московского областного НТО сельского хозяйства и первичной организации НТО учхоза «Михайловское» (1981 г.), на научных конференциях молодых ученых ТСХА (1981, 1982 гг.), на Научно-техническом совете кафедры земледелия и методики опытного дела и Поч-вешго-агрономической станции им. В. Р. Вильямса, где получили положительную оценку.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 2 статьи в соавторстве.

Объем работы. Диссертация изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 25 таблиц и 6 рисунковл Она состоит из введения, 8 глав, выводов, рекомендаций производству, списка литературы (253 наименования, в том числе 17 работ иностранных авторов).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Программа и условия проведения исследований

Схема опытов и их методика. Исследования выполняли полевым и вегетационным методами в сочетании с определением основных показателей почвенного плодородия и наблюдениями за ♦ростом и (развитием растений.

Стационарный полевой опыт. Был заложен в 1956 г. на Опытной станции , полеводства ТСХА проф. В. В. Гриценко. Весной 1978 г. опыт преобразовали в двухфакторный. Фактор А. Варианты основной обработки почвы и удобрения: 1—дискование на 10—12 см, М00Р75К100; 2 — вспашка на 23—25 см, М100Р75К100; 3 — вспашка на 23—25 см, навоз + М100Р75К100; 4 — сочетание вспашки на 23—25 см и трехъярусной обработки на 38—40 см (один раз в 5 лет), навоз + МООРТЖЮО- Фактор В. Сорта ячменя: 1—Московский 121; 2 — Трумпф.

Обработка почвы в вариантах 1, 2 и 3 (по фактору А) была постоянной с 1956 г. В варианте 4 до 1976 г. ежегодно проводили вспашку плугом с почвоуглубителями на 38— 40 см (23—25+'15 см), осенью 1976 и- 1981 гг. — трехъярусную обработку на 38—40 см, в остальные годы — вспашку на 23—25 см.

Нормы минеральных удобрений составили:, до 1976 г.— МяРаКез, с 1977 г. — МюоР78Кюо- До 1977 г. на всем опытном участке было внесено 120 т/га навоза. Осенью 1977 и 1979 гг. навоз внесли в вариантах 3 и 4 из расчета 30 т/га. Всего за. 25 лет опыта на делянках вариантов 1 и 2 (по фактору А)

внесено 120 т навоза и N)52OPI3MKI86O на 1 га> что составило в расчете на один год навоза 4,8 т/га и N^6X74- На делянках вариантов 3 и 4 за 25 лет внесено 180 т/га навоза и М520Р1395К1860. т. е. в среднем в расчете на один год навоза 7,2 т/га и ЭДР56К74-

В течение 21 вегетационного периода (1956—1977 гг.) различные группы культур возделывали следующее число лет: озимые зерновые (рожь, пшеница) —4, яровые зерновые (ячмень, овес) — 3, пропашные (картофель, кукуруза) — 7, многолетние травы — 4, однолетние травы—3. Их чередование соответствовало плодосменному виду севооборота. С 1978 г. в опыте развернуто дерновое звено севооборота: ячмень (1978 г.), овес (1979 г.), ячмень (1980 г.), овес (1981 г.), ячмень, овес (1982 г.).

Опыт заложен в трехкратной повторности методом расщепленных делянок. Учетная площадь одной делянки.первого порядка (фактор Л) составляла 600 м2, второго (фактор В) — 100 м2.

Вегетационный опыт. Изучали разнокачественность частей .пахотного слоя почвы стационарного полевого опыта по эффективному плодородию. Растения ячменя сорта Московский 121 выращивали в вегетационных сосудах, в которые набивали по 4,5 кг почвы (в .пересчете на абсолютно сухую). Почву для набивки сосудов отбирали весной 1978 г. с соответствующих делянок полевого опыта. Повторность пяти-дратная.

В программу исследований входили определения агрофизических, агрохимических и биологических свойств дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы, учеты засоренности посевов и урожайности яровых зерновых культур. Анализы и учеты выполняли по соответствующим ГОСТ и принятым в научных учреждениях методикам.

Условия проведения полевого опыта. Почва опытного участка дерново-подзолистая легкосуглинистая старопахотная. Перед закладкой опыта пахотный слой имел мощность 20—24 см, подзолистый горизонт — 8—15 см (И. П. Гречин, 1955). В это время пахотный слой характеризовался следующими агрохимическими показателями: содержание общего гумуса по Тюрину — 2,46, общего азота по Кьельдалю — 0,15%, Р205 по Кирсанову—12 мг, К20 по Пейве—18,6 мг на 100 г почвы, рН сол. — 4,6, гидролитическая кислотность— 4,1 мг.-экв. на 100 г почвы.

Основную обработку на соответствующих делянках выполняли плугами ПН-4-35, ПТН-40 и дисковой бороной БДТ-2,5. Высевали ячмень Московский 121 и Трумпф, овес Геркулес. Норма высева и глубина заделки семян соответствовали рекомендациям для данной зоны. В фазу кущения яровых зер-.4'

новых культур применяли аминную соль 2,4-Д в дозе 0,8 кг д. в. на 1 га.

Вегетационные периоды в годы исследований различались по температурному режиму и количеству осадков. В 1978 и 1982 пг. метеорологические условия были благоприятными для роста и развития яровых зерновых культур. В 1979 г. в мае—июне -стояла очень жаркая погода без дождей, 1980 г. был холодным и исключительно влажным. Вегетационный период 1981 г. характеризовался повышенной температурой воздуха и крайне неравномерным выпадением осадков.

Изменение агрофизических показателей плодородия дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы в зависимости от длительного воздействия различных способов и глубины основной обработки

Динамика сложения пахотного и подпахотного слоев почвы. Дерново-подзолистая легкосуглинистая почва, вспаханная на зябь, за осенне-зимне-весенний период уплотнялась и ко времени предпосевной обработки под яровые зерновые культуры имела такое же сложение, как и мелко обработанная почва (табл. 1).

В среднем за вегетацию ячменя и овса объемная масса слоя почвы 0—10 см по дискованию была на 0,06—0,07 г/см3 меньше, а общая скважность на 2,3—2,6% больше, чем по вспашке. В слоях 10—20 и 20—40 см различия в сложении почвы не превышали ошибки определения. В пересчете на пахотный слой преимущество в поддержании более рыхлого сложения почвы под яровыми зерновыми культурами сохранялось за мелкой дисковой обработкой. Скважность аэрации пахотного слоя под ячменем и овсом во всех вариантах опыта не опускалась ниже оптимальных значений.

Твердость почвы. В среднем за вегетацию, яровых зерновых культур посевной слой (0—10 см) на всех делянках опыта характеризовался близкими показателями твердости. Применение различных приемов и глубины основной обработки дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы в течение 22— 25 лет привело к неодинаковой твердости слоев почвы 0— 20 и 0—30 см. В среднем за вегетацию ячменя и овса твердость слоев почвы 0—20 и 0—30 см на минимально обрабо-2 танных делянках была соответственно на 1,6 и 2,0 кг/см2 выше, чем соответствующих слоев на контрольных делянках.

Структура почвы и ее водопрочность. Длительное применение дисковой основной обработки на глубину 10—12 см улучшало структурное состояние дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы. Так, в среднем за 3 года коэффициент

Таблица I

Сложение дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы под яровыми зерновыми культурами, в среднем за 22—25 годы после закладки опыта (в числителе — объемная масса, г/см3; в знаменателе—общая скважность, %)

Варианты Слой почвы, ом До предпосевной' обработки После посеза Середина ве- Перед уборкой В среднем за вегетацию

Дискование на 10—12 0 — 10 10—20 20—го 0—10 10—20 20 — 40 0 — Ю 10—20 20—40 0—10 10—20 20—40 ,1.28 1.26 1.29 11.30 1,28

см, ОТК ... 51,5 1.42 52,3 1,42 51,1 1,42 50,8 '.1.44 51,5 Ц,43

46,2 1.58 40,8 •1.33 46.2 1,58 46,2 /.52 45.5 1,5? 45,8 1.56

Вспашка на 23 — 25 см, (40,8 Ц.35 43,1 ,1.36 41,2 1.34 41,6 4.35

МРК*..... 49,6 1.42 -46,2 1.56 48,9 1.44 48,5 1.411 40,2 .1,42 48,9 ,1,42

45.5 1,58 46.6 1.52 46,2 .1.60 46,2' 1,57

Вспашка на 23—25 см, 41,6 2,30 40,8 \Л2 43;.1 Л,26 мл •1.33 41,2 1.34

навоз + МРК . . . . 50,8 1.38 50,0 •1.44 48,5 11,44 49,6 (1.14 49,2 ,1.4,4

47,7 '1.52 45,5 4.58 40,8 1,34 49,2 1,46 45,5 1,54 45,5 Л,59 45,5 1.57

Сочетание вспашки на 43,1 Г .31 50,4 1.44 42,3 1.35 40,4 .1.30 41-3 11.35

23 — 25 см и трехъярусной обработки на 38—40 см, навоз-Г-КРК • • ..... 4,8,0 ,1,42 48,5 ,1.49 48,9 1.46

45,5 1,52 44,7 1.59 40,4 46.2 1,52 43,6 11,57 44,7 1,56

43,1 1 4-3,1 4,1,2 4.1,6

* Данные за 23—25 годы после закладки опыта.

структурности слоя почвы 0—20 см на делянках с мишг-(.мальной обработкой составил 2,7, а на делянках с вспашкой по фону минеральных удобрений — 2,2. Содержание водопрочных макроагрегатов в данном слое почвы соответственно было равно 61,4 и 55,7%- Коэффициент структурности и содержание водопрочной макроструктуры в слое почвы 0— 20 см под ячменем и овсом на делянках, где применяли вспашку на 23—25 см и сочетание вспашки на 23—25 см и трехъярусной обработки на 3$—40 см, были одинаковыми.

6

Элементы водного режима и коэффициент водопотреблв* ния яровых зерновых культур. Различия между вариантами по запасам продуктивной влаги в метровом слое почвы в течение вегетации яровых зерновых культур были несущественными. Влажность верхней части (0—10 см) пахотного слоя в среднем за вегетационные .периоды 1978—1981 гг. на продискованных делянках была на 1,2—2,0% выше, чем на делянках с вспашкой. В годы недостаточного увлажнения это преимущество проявлялось еще сильнее.. Коэффициент' суммарного водопотребления яровых зерновых культур в большей степени зависел от условий вегетационного периода, чем от способа основной обработки. Например, в благоприятном для роста и развития растений 1978 г. этот показатель у ячменя был в среднем в 2—2,4 раза меньше, чем во влажном 1980 г., а различия в вариантах опыта в эти годы не превышали 3—10%. Ячмень Трумпф расходовал влагу на создание единицы урожая более экономно, чем Московский 121. Четко выраженной зависимости коэффициента суммарного водо-потребления от 'способа основной обработки почвы не наблюдалось.

Влияние различных способов основной обработки и удобрения на агрохимические и биологические показатели

плодородия дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы

Агрохимические показатели. Длительное действие различных по глубине и способу приемов основной обработки, вызывая неодинаковое размещение органических и минеральных удобрений, извести и растительных остатков или механическое перемещение почвенных горизонтов, привело к дифференциации верхних слоев дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы по агрохимическим показателям плодородия и окуль-ту|рен.ностн (табл. 2).

Применение органических и полного минерального удобрения (в среднем ежегодно навоз 4,8 т/га и Ш1Р56К74) в сочетании с дисковой основной обработкой на.глубину 10—12 см в севообороте с однолетними полевыми культурами и многолетними травами приводило к увеличению гумусированности слоя 0—20 см дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы за 25-летний период до 1,59%С; при вспашке она сохранялась на ГОМ же уровне, как и при закладке опыта в 1956 г.— 1,45%С. Валовые запасы гумуса в 40-сантимеровом слое почвы в зависимости от способа и глубины основной обработки на сопоставимых фонах удобрений не различались. Так, запасы гумуса на делянках с дисковой обработкой и вспашкой по фону 4,8 т/га навоза и К6,Р56К74 составили соответственно 130,2 и 131,5 т/га.

Таблица 2;

Агрохимические показатели плодородия дерново-подзолистой. легкосуглинистой почвы, 1881 г. (25 лет после закладки опыта)

Варианты

Слои • почвы, см

ко

мг на 400 г

£ почвы' ~ 8 л « «о

(>>Л о л Мп 5 2 (3 ,-1-а «

(-> >а- с '- _ и о к

0—20 2,74 53,4 15,0 5,6 0,25 12,8

.1,62 20,5 8,6 4,6 0 76 8,1

0—20 2,50 43,7 12,5 5,2 0Л29 10,7

20—40 1,82 25,2 9,8 4,6 0,72 8,4

0—20 2,7.1 47,6 44,8 5,7 0,26 11,4

20 — 40 1,90 28,2 9,9 5,1 0,58 9,1

0—(20 2,51 40,6 114,8 5,6 0,27 11,2

20 — 40 2,14 30,8 10,6 5,2 0,4(9 9,8

Л

15 £ Ц § С

Э и са.

0 8 ?•

г; Л о

с 5

Дискование см, МРК.

на 10—>12

Вспашка на 23—25 см, МРК.....

Вспашка на 23 — 25 см, навоз + МРК . . . . Сочетание вспашки ка 23 — 25 см и трехъярусной обработки на 38—40 см, навоз + ОТК

Р2О5

Оценка уровня окультуренностн и плодородия слоев почвы по агрохимическому баллу (по Б. А. Доспехову, 1976) показала, что длительная 'мелкая основная обработка в сочетании с известью и средними дозами удобрений увеличивала гетерогенность частей 40-сантиметрового слоя дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы по окультуренностн, а вспашка на 23—25 см и сочетание вспашки на 23—25 см с глубокой обработкой на 38—40 см уменьшали ее (табл. 3).

Таблица 3

Агрохимический балл плодородия слоев дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы (%), 1981 г.

Варианты

Слой почвы, см

0—110 1 110—20 С0—00 30—40

87 69 33 .12

67 ,54 43 17

83 в4 47 30

76 60 55 36

Дискование на 10 — 12 см, МРК . Вспашка на 23—25 см, МРК . • Вспашка на 23—25 см, навоз +

Сочетание вспашки на 23—25 см и трехъярусной обработки на 38 — Ю см, навоз + ОТК . • •

Увеличение глубины основной обработки при применении удобрений повышало агрохимический балл слоя почвы 20— 40 см. За 25 лет применения вспашки на 23—25 см агрохимический балл плодородия слоев 20—30 и 30—10 см возрос в 1,3—1,4 раза по сравнению с вариантом, где. систематически проводили дискование на 10—12 см. При сочетании вспашки на 23—25 см и трехъярусной обработки на глубину 38—40 см агрохимический балл плодородия данных слоев был в 1,2 раза больше, чем при ежегодной вспашке, на 23—25 см.

Биологическая активность. Данные микробиологических анализов показали, что количественный и качественный состав почвенной .микрофлоры изменялся в зависимости от способа и глубины основной обработки, норм внесения удобрений, сезона и метеорологических условий. К концу вегетации ячменя и овса микробиологическая активность по всем вариантам опыта снижалась.

Известно, что в почвах с энергичной минерализацией органического вещества более многочисленны организмы, которые развиваются на крахмало-аммиачном агаре, а в почвах с ограниченной 'минерализацией доминирует микрофлора, использующая органический азот (Л. Н. Илялетдинов, 1976). В среднем за вегетацию яровых зерновых, культур на делянках с дисковой обработкой в слое почвы 20—10 см преобладали бактерии, использующие для своего развития органические формы азота. Аналогичная тенденция наблюдалась и в слое почвы 0—20 см. В остальных вариантах опыта в данных слоях почвы было больше бактерий, которые потребляют минеральные формы азота.

Различные способы основной обработки оказали неодинаковое влияние на активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве под зерновыми культурами. В среднем за 4 года наибольшая интенсивность действия целлюлозоразлагающих микроорганизмов наблюдалась в слое почвы 0—10 см на делянках с мелкой обработкой, а наименьшая—в варианте сочетания вспашки с трехъярусной обработкой. В слоях почвы 20—30 и 30—40 см наибольшая активность данной группы микроорганизмов была на делянках сочетания вспашки и трехъярусной обработки, а наименьшая — в варианте с дисковой обработкой.

В среднем за 4 года между интенсивностью разложения льняного теста целлюлозоразлагающимм микроорганизмами и комплексным агрохимическим баллом плодородия слоев почвы 0—10, 10—20, 20—30 и 30—40 см установлена тесная корреляционная зависимость (коэффициент корреляции 0,97±0,14). Связь между степенью окультурепности слоев

почвы и целлюлозоразлагающими микроорганизмами выражалась уравнением регрессии у = 0,31х + 11,09. Активность целлюлозоразлагающих .микроорганизмов проявлялась тем сильнее, чем выше была окультуренность почвы.

Засоренность посевов яровых зерновых культур и почвы. Учет численности сорных растений в посезах яровых зерновых культур показал, что использование в течение 22—25 лет дисковой основной обработки на глубину 10—12 см даже на фоне применения гербицидов группы 2,4-Д увеличивало засоренность посевов по сравнению с вспашкой на 23—25 см. Численность малолетних сорняков в агрофитоценозах ячменя и овса была выше в 1,8, а многолетних — в 1,5 раза по сравнению с ежегодной вспашкой на 23—25 см. Интересно отметить, что численность многолетних сорняков как в целом по опытно'му участку, так и на делянках с дисковой обработкой была ниже экономического порога вредоносности данных сорняков.

Большая масса сухих сорняков в среднем за 1978— 1981 гг. была на делянках с мелкой обработкой. На остальных делянках опыта этот показатель в среднем за этот же срок был практически одинаковым.

Запас семян сорняков в слое 0—10 см по дискованию был в 1,4 раза больше, чем в этом же слое по вспашке. Запас семян сорняков в слое 20—30 см по вспашке превосходил аналогичный показатель по дискованию в 1,8 раза. Сочетание /вспашки и трехъярусной обработки почвы обусловливало тенденцию увеличения запаса семян сорняков в слое 20— 30 см по сравнению с вспашкой на сопоставимом фоне удобрений.

Эффективное плодородие частей пахотного слоя почвы.

Разнокачественность 10-сантиметрсгаых слоев верхней части почвенного профиля, вызванная разными по глубине и способу приемами основной обработки в сочетании с внесением извести и удобрений, подтверждалась п данными вегетационного опыта с ячменем сорта МохКОВСКЁ 121. Результаты опыта показали, что верхний слой (0—10 см) почвы на делянках с дисковой обработкой отличался более высоким эффективным плодородием, чем на делянках с вспашкой по такому же фону удобрений. При сочетании вспашки и трехъярусной обработки по фону навоз+ КРК эффективное плодородие слоев 0—10 и 10—20 см было существенно ниже, чем при вспашке на 23—25 см по аналогичному фону удобрений. Плодородие 10-сантиметровых слоев почвы во всех вариантах опыта уменьшалось с глубиной. При этом верхняя часть (0—10 см) почвенного профиля при всех приемах основной обработки приобретала более высокое плодородие, чем нижележащие части. .

Реакция яровых зерновых культур и их сортов на глубину и способ основной обработки дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы

Различия в урожайности яровых зерновых культур в за-внсишости от способа основной обработки дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы на сопоставимых фонах удобрений были ,в пределах ошибки -опыта (табл. 4).

Реакция сортов ячменя на основную обработку почвы была неодинаковой. Так, в более благоприятном 1978 г. урожайность сорта Трумпф в варианте с дисковой обработкой была ниже, чем сорта Московский 121. Это связано, видимо, с тем, что при такой обработке данный сорт сильнее поражался пыльной головней. Во влажный и холодный 1980 г. в этом варианте, а также по вспашке на фоне КРК урожайность Трумпфа была существенно, выше, чем Московского 121, посевы которого сильно полегали. В среднем по всем вариантам основной обработки .урожайность сорта Трумпф существенно превышала урожайность сорта Московский 121.

Различия в урожайности овса по вариантам основной обработки почвы не превышали наименьшей существенной разности. -..

В 1982 г. ячмень и овес были покровными культурами для клевера. Подсевной клевер сформировал хороший стеблестой, что способствовало резкому подавлению сорных растений. В условиях практически чистых от сорняков посевов проявилась четкая тенденция к увеличению урожайности ячменя и овса на делянках с дисковой основной обработкой почвы на глубину 10—12 см, что можно считать положительной реакцией этих культур на гетерогенное строение 40-сантиметрового почвенного профиля с размещением наиболее плодородной его части в верхнем слое.

В среднем за 5 лет опыта урожайность яровых зерновых культур по вариантам опыта существенно не различалась.

Обобщение урожайных данных в целом за 26 лет опыта показало, что отмечается одинаковая но урожайности реакция полевых культур на разные приемы основной обработки дерново-подзолистой легкосуглиннстой почвы, а также на различия в мощности пахотного слоя и степени гетерогенности 40-сантиметрового почвенного профиля по окультурен-ности и плодородию отдельных его частей.

Экономическая эффективность различных способов основной обработки почвы

Дисковая основная обработка де,рново-подзолистой легкосуглинистой почвы в звене севооборота зерновой специализа-

И-'

Т а б л н ц а 4

Урожайность яровых зерновых культур, ц/га

; .' Варианты. Ячмень, ;1078 г. (НСР'и=5А . НСР"с5-2,5) Ячмень, (1980 г. (НСР'о5=1,4, НСР"о5-7,1) 1982 г. я о я 1 й 2

Московский 121 Трумпф в среднем Овес Геркулес 1979 г. 9 Москов-979ский 121 .Трумпф в среднем т ячмень Московский 12-1 Геркулес о ' И 8 о е.<« а

Дискование на 10—12 см, ОТК . 47,0 41,7 : 45,8 .12,3 25,9 33,6 29,8 (16,5 38,0 31,1 30,6

Вспашка на 23—25 см, ОТК . . 45,7 48,0 46,8' 12,8 23,2 31,2 27,2 ,16,8 36,8 аз,о •30,2

Вспашка на 23—25 см, навоз 4-№К.......... 43,8 48,0 45,9 13,1 25,7 30,9 28,3 17,4 36,9 27,8 29,8 :

Сочетание вспашки иа 23—25 см , и трехъярусной обработки на • £38—40 см, навоз+ОТК . . . 44,9 49,8 47,4 12,4 26,3 32,0 29,2 10,1 37,2 30,2 .30,2

В среднем......... НСР« . . •....... 45,4 1 47,6 ,0 3,7 2,3 25,3 31,9 2,9 3,1 2,6 6,0 6,6 '•1,7

ции обеспечила наибольший экономический эффект. Применение дискования на глубину 10—12 см в качестве приема основной обработки способствовало снижению себестоимости 1 ц корм. ед. основной и побочной продукции, росту производительности труда, чистого дохода и рентабельности по сравнению со вспашкой на 23—25 см. В среднем за четыре года при данной обработке почвы себестоимость 1 ц кормовых единиц основной и побочной продукции была ниже по сравнению с другими приемами оснозной обработки на 3— 25%, производительность труда выше на 3—32%, чистый доход с 1 га больше на 1,6—10,7%, рентабельность выше на 4—39%. Сочетание вспашки на 23—25 см и трехъярусной обработки на 38—40 см в звене севооборота зерновой специализации дает меньший экономический эффект по сравнению с ежегодной вспашкой на 23—25 см.

Выводы

1. Длительное .применение разных приемов основной обработки в сочетании с известью и средними дозами удобрений при выращивании полевых культур в Центральном районе Нечерноземной зоны РСФСР вызывает неодинаковую дифференциацию 40-сантиметрового слоя дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы по агрофизическим, агрохимическим, биологическим свойствам, степени окультуренности и эффективному плодородию. Мелкая основная обработка почвы (дискозание на 10—42 см) приводит к увеличению гетерогенности частей данного слоя по комплексу агрономических свойств, а вспашка на 23—25 см и чередование вспашки на 23—25 ом с глубокой обработкой на 38—40 см — к ее уменьшению. При всех приемах основной обработки верхняя часть (0—10 см) почвенного профиля приобретает более высокое плодородие, чем нижележащие части.

2. Увеличение глубины основной обработки почвы при применении удобрений улучшает агрохимические свойства слоя 20—40 см. За 25 лет применения вспашки на 23—25 см комплексный агрохимический балл плодородия слоев 20—30 и 30—40 см возрос в 1,3—1,4 раза ,по сравнению с вариантом, где систематически проводили дискование на 10—12 см.

При вспашке на 23—25 см и периодической основной обработке на глубину 38—40 см агрохимический балл плодородия данных слоев стал в 1,2 раза больше, чем при ежегодной вспашке на 23—25 см.

Повышение окультуренности и плодородия слоя 20—40 см сопровождается некоторым снижением окультуренности и плодородия слоя 0—20 см.

3. Длительная минимальная основная обработка способ-

стоуст'улучшений сложения и структурного состояния пахот-/ного слоя и существенно не ухудшает другие агрофизические показатели плодородия дерново-'подзолистой легкосуглинистой почвы.

4. Глубина и способ основной обработки оказывают влия- . ние на направленность. и интенсивность микробиологических процессов в почве под яровыми зерновыми культурами.

МинималПзация основной обработки путем замены вспашки на 23—25 см дискованием на ,10—'12 ам приводит к снижению интенсивности минерализации органического вещества вгслое почвы 20—40 см. Такая же тенденция характерна и для слоя 0—20 см.

В условиях достаточного увлажнения активность целлю-лозоразлагающих микроорганизмов проявляется тем сильнее, чем выше степень окультуренности почвенного слоя (коэффициент корреляции 0,97).

5. Применение, в севообороте с однолетними полевыми культурами и многолетними травами дисковой основной обработки на глубину 10—12 см приводит при внесении органических и поляюго минерального удобрения (в среднем ежегодно навоз 4,8 т/га и Ш1Р56К74) к увеличению гумусирован-чости слоя 0—20 см дерново-'подзолистой легкосуглинистой почвы за .25-летний период до 1,59%С; при вспашке она сохраняется на прежнем уровне (1,45%)- Однако в этих условиях запасы гумуса. в слое .почвы 0—40 см в зависимости от глубины и способа, основной обработки существенно не различаются.

Чередование вспашки и глубокой обработки на 38—40 см также не изменяет запасы, гумуса в 40-сантиметровом слое почвы по сравнению с вспашкой на 23—25 см при сопоставимом фоне удобрений (в среднем ежегодно навоз 7,2 т/га и ВДбМ).

При данном уровне интенсификации земледелия изменение глубины и способа основной обработки в севообороте не оказывает существенного действия на запасы гумуса в слое 0—40 см дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы.

6. Однократная обработка аминной солью 2,4-Д яровых зерновых культур не устраняет полностью повышенную засоренность посевов, обусловленную минимализацией основной обработки почвы. Так, после применения гербицида на делянках с дисковой основной, обработкой почвы на глубину 10—12 см численность малолетних сорняков в аг;роф>итоцено-зах ячменя и овса была выше в среднем в 1,8 раза, многолетних—в 1,5, масса сухих сорняков—,в 1,3 раза по сравнению с ежегодной вспашкой на 23—25 см.

Для снижения засоренности посевов при минимализации 14

основной обработки почвы следует применять более эффективные гербициды.

7. Как за последние 5 лет, так и в целом за 26 лет опыта отмечается одинаковая ,по урожайности реакция полевых культур на разные приемы основной обработки дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы, а также на различия в мощности пахотного слоя и степени гетерогенности 40-сантиметрового почвенного профиля по окультурелности и плодородию отдельных его частей. Последнее свидетельствует о принципиальной возможности обработки дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы по технологиям, исключающим вспашку.

8. Среди изучаемых приемов основной обработки почаы в звене севооборота зерновой специализации наиболее высокий экономический эффект обеспечивает дискование на 10—12 см в сочетании с гербицидами. При этом производительность труда возрастает по сравнению с другими приемами основной обработки на 3—32%, рентабельность — на 4—39%, а себестоимость продукции снижается на 3—25%.

Рекомендации производству

В зерновых звеньях севооборотов в Центральном районе Нечерноземной зоны РСФСР при высоком уровне интенсификации и культуры земледелия (внесение оптимальных доз удобрений, применение высокоэффективных гербицидов, периодическое известкование) целесообразно применять систему основной обработки дерновочподзолистой легкосуглини-стои почвы под ячмень и овес, которая состоит из лущения жнивья и дисковой обработки на глубину 10—12 см.

Опубликованные по теме диссертации работы

1. Основная обработка дерново-подзолнетой легкосугли-нистои почвы. — Земледелие, 1982, 4, с. 24—25 (в соавторстве) .

2. Влияние способов основной обработки дерново-подзолистой почвы на урожайность ячменя и овса. — Известия ТСХЛ, 1982, вып. 1, с. 27—32 (в соавторстве).

Л 68836 30/1—84 г. Объем 1 п. л.

Заказ 323.

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К- А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44

Бесплатно.