Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Действие предшественников в сочетании с приемами обработки и удобрениями на плодородие почвы, урожайность и качество зерна озимой пшеницы в ЦЧР

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Действие предшественников в сочетании с приемами обработки и удобрениями на плодородие почвы, урожайность и качество зерна озимой пшеницы в ЦЧР"

На правах рукописи

005537894

НАЙДЕНОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ

ДЕНСТВИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ В СОЧЕТАНИИ С ПРИЕМАМИ

ОБРАБОТКИ И УДОБРЕНИЯМИ НА ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ, УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЦЧР

06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 1 НОЯ ¿013

Москва-2013

005537894

Диссертационная работа выполнена на кафедре селекции, семеноводства и растениеводства ФГБОУ ВПО «Белгородская государственная

сельскохозяйственная академия имени В.Я. Горина».

Научный руководитель Уваров Геннадий Иванович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты: Афанасьев Рафаил Александрович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Государственное научное учреждение, «Всероссийский НИИ агрохимию) (ГНУ ВНИИА), заведующий лабораторией агрохимического обеспечения координатного земледелия Николаев Владимир Антонович кандидат сельскохозяйственных наук, доцент РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, доцент кафедры земледелия и методики опытного дела

Ведущая организация: Государственное научное учреждение

«Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии»

Защита состоится « 3 » декабря 2013 года в 16.°° час. на заседании диссертационного совета Д 220.043.05 при ФГБОУ ВПО «РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева» по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 15, тел./факс: 8 (499) 976-24-92.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ФГБОУ ВПО «РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева»

Автореферат разослан « 1_» ноября 2013 года

Ученый секретарь

диссертационного совета Шитикова А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В производстве продовольственного зерна в стране озимая пшеница имеет первостепенное значение. Для условий ЦЧР важной задачей становится увеличение урожайности культуры при одновременном повышении плодородия почв (Черкасов и др., 2011). Одним из путей решения этой проблемы следует считать научно-обоснованный подбор предшественников. Правильно выбранный предшественник создает хорошую влагообеспеченность, способствует появлению дружных всходов, косвенно влияет на формирование зимостойкости растений и является гарантией получения высоких урожаев. Размещение посевов озимой пшеницы по благоприятным предшественникам существенно улучшает фитосанитарное состояние посевов и снижает потребность в применении средств защиты растений.

В Центрально-Черноземном регионе накоплен определенный опыт влияния предшествующих культур на плодородие почвы и урожайность озимой пшеницы (Дудкин, 1990; Акименко, 2001; Асыка, 2003; Дубовик, 2007; Гостев, Пыхтин, 2011 и др.).

Наряду с этим крайне необходимо установить роль комплексного применения предшественников, приемов обработки почвы и систем удобрения в создании оптимального агрофизического и водно-физического состояния почвы, обеспечении сбалансированного питания растений, благоприятной фитосанитарной обстановки посевов, создания условий расширенного воспроизводства плодородия почвы и др.

Цель исследований - установить роль предшественников в сочетании с приемами основной обработки почвы и удобрениями, обеспечивающих повышение плодородия почвы, урожайности и качества зерна озимой пшеницы. Исходя из этого, нами решались следующие задачи: 1. Изучить влияние предшественников в сочетании с приемами основной обработки и удобрениями на плотность и структурно-агрегатный состав

2. Изучить влияние предшественников в сочетании с приемами обработки и удобрениями на запасы продуктивной влаги и водопотребление пшеницы;

3. Выявить влияние предшественников в сочетании с обработками и удобрениями на засоренность посевов пшеницы;

4. Определить влияние агроприемов на реакцию почвенной среды;

почвы:

5. Определить содержание нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия в почве в зависимости от сочетания предшественников удобрений и обработок;

6. Установить комплексное действие предшественников, приемов обработки и удобрений на урожай озимой пшеницы и качество зерна;

7. Провести экономическую и энергетическую оценку приемов агротехники.

Предметом исследования являлись показатели плодородия почвы, урожай и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от сочетания предшествующих культур, приемов обработки и удобрений.

Научная новизна. Впервые в условиях юго-западной части ЦЧР в многофакторном полевом опыте проведены комплексные исследования по оптимизации почвенных и фитосанитарных условий формирования урожайности и качества зерна озимой пшеницы нового сорта Синтетик. Испытано действие предшествующих культур (многолетние травы, горох и чистый пар), приемов основной обработки почвы (вспашка на глубину 20-22 см, безотвальное рыхление на 20-22 см и мелкая обработка на глубину 10-12 см), минеральных удобрений и навоза, их сочетаний, рассчитанных на простое и расширенное воспроизводство плодородия почвы. Изучены особенности агрофизических свойств почвы, засоренности посевов, кислотности почвы, содержания подвижных форм азота, фосфора и калия, влияние приемов на урожай и качество зерна пшеницы. Проведена экономическая и энергетическая оценка агроприемов.

В результате выявлена положительная роль чистого пара и гороха, на фоне удобрений и безотвального рыхления, обеспечивающих получение стабильной урожайности на уровне 4,3-4,6 т/га с высоким экономическим эффектом.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют рекомендовать производству размещение озимой пшеницы по чистому пару или гороху. После пара вносить минеральные удобрения в дозе ЫзоР78К78 + навоз 8 т/га севооборотной площади, после гороха - ^оРбоК«о или двойные дозы этих удобрений в расчете на расширенное воспроизводство плодородия почвы. В качестве основной обработки использовать безотвальное рыхление дисковой бороной БДТ-7 на глубину 10-12 см или орудием «Параплау» на глубину 20-22 см. Это позволит получать урожай зерна озимой пшеницы порядка 4,3-4,6 т/га с содержанием бежа 12% и массовой долей клейковины до 24%.

Результаты исследований можно использовать в качестве методических рекомендаций и нормативных материалов при разработке и освоении адаптивно-ландшафтных систем нового поколения, рассчитанных на повышение плодородия черноземных почв и сборов зерна озимой пшеницы.

Положения, выносимые на защиту:

1. Роль предшественников в сочетании с приемами обработки и удобрениями в регулировании водно-физических свойств почвы и засоренности посевов.

2. Действие предшественников в сочетании с приемами обработки и удобрениями на реакцию почвенной среды, содержание подвижных форм азота, фосфора и калия.

3. Действие предшественников, приемов обработки и удобрений на урожай и качество зерна озимой пшеницы;

4. Экономическая и энергетическая оценка комплексного применения предшественников, приемов обработки и удобрений.

Реализация работы. Результаты исследований включены в банк данных Научно-методического центра Российской академии сельскохозяйственных наук и Всероссийского НИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на II Международной научно-практической конференции молодых ученых «Геоэкология и рациональное природопользование: от науки к практике», г. Белгород, Белгородский ГУ (2011); на Международной научно-практической конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения», г. Белгород, Белгородская ГСХА (2011, 2012); на Всероссийской научно-практической конференции «Биологизация адаптивно-ландшафтной системы земледелия - основа повышения плодородия почвы, роста продуктивности сельскохозяйственных культур и сохранения окружающей среды», г. Белгород, Белгородский НИИСХ РАСХН (2012); на Всероссийской научно-практической конференции «Информационно-технологическое обеспечение адаптивно-ландшафтных систем земледелия», г. Курск, ВНИИЗиЗПЭ РАСХН (2012).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, в том числе 4 из них в реферируемых изданиях ВАК РФ.

Объём и структура работы. Диссертация изложена на 167 страницах компьютерной верстки и состоит из введения, б глав, выводов и предложений производству, списка литературы и приложений. Работа содержит 18 таблиц и 15 рисунков, 19 таблиц в приложениях. Библиографический указатель включает 172 наименования, в том числе 21 зарубежных авторов.

Выражаю благодарность научному руководителю, д.с.-х.н., проф. Уварову Г. И., заведующему лабораторией плодородия почв и мониторинга БелНИИСХ, д.с-х.н. Соловиченко В. Д., к.с.-х.н. Карабутову А.П. за помощь в проведении исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2. Условия и методика исследований

Комплексные исследования проведены в стационарном полевом 3-х факторном опыте лаборатории плодородия почв и мониторинга на базе Белгородского научно-исследовательского института сельского хозяйства в 2009,2010 и 2012 гг.

Почва - чернозем типичный, среднемощный, малогумусный тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке с содержанием в пахотном слое гумуса 4,7-5,6%, подвижного фосфора и обменного калия (по Чирикову), соответственно, 67-78 мг и 92-121 мг на 1 кг почвы, рН солевой вытяжки - 5,66,4, степень насыщенности основаниями около 90%. Озимая пшеница сорта Синтетик (Белгородский НИИСХ РАСХН).

Схема опыта включала факторы: А - пятипольные севообороты: 1 -плодосменный, 2 - зернопропашной, 3 - зернопаропропашной, в

которых предшественниками озимой пшеницы были соответственно -многолетние травы, горох и чистый пар; В - приемы основной обработки почвы: 1 - вспашка на глубину 20-22 см под зерновые культуры, на 24-26 см под кукурузу и 30-32 см под сахарную свеклу плугом ПЛН-5-35, 2 -безотвальная обработка орудием типа «Параплау» (глубина та же, что и под вспашку), 3 - мелкая обработка дисковой бороной БДТ-7 на глубину 10-12 см; С - удобрения: 1 - минеральные (азофоска и диаммофоска), 2 - навоз.

Вносили одинарные и удвоенные дозы, рассчитанные соответственно на простое и расширенное воспроизводство плодородия почвы. Одинарная доза минеральных удобрений под пшеницу составляла ЫвоРвоК^о кг/га д.в. Навоз вносили под сахарную свеклу один раз за ротацию севооборота по 40 и 80 т/га, что составляло соответственно 8 и 16 т/га севооборотной площади.

Агротехника возделывания озимой пшеницы сорта Синтетик выполнялась согласно зональным организационно-технологическим нормативам, г. Белгород, Белгородская ГСХА (2006).

Посевная площадь делянки составляла 120 м2 (4x30 м), учетная - 100 м2, повторность опыта в пространстве и времени трехкратная, расположение вариантов - расщепленными делянками в рендомизированных блоках.

Исследования проводили по общепринятым методикам. Плотность сложения почвы определяли методом режущего цилиндра по Качинскому, структурно-агрегатный состав почвы по Савинову, влажность почвы термостатно-весовым методом, запасы влаги в почве, суммарное потребление влаги и коэффициент влагопотребления расчетным методом, азот нитратный по методу ЦИНАО (ГОСТ 26951-86), подвижные фосфор и калий по Чирикову (ГОСТ 26204-91), реакцию почвы (рН солевое) методом ЦИНАО (ГОСТ 2648385).

Фактическую засоренность посевов проводили путем учета количества растущей сорной растительности на постоянных учетных площадках размером

0,25 м2, учет основной продукции - поделяночно, прямым комбайнированием с определением влажности и засоренности зерна, содержание белка в зерне определяли по Кьельдалю (ГОСТ 10846-91), клейковины - методом отмывки вручную (ГОСТ 13586. 1-68), оценка качества зерна и муки по реологическим свойствам теста на приборе Миксолаб Профайлер, расчет экономической эффективности по существующим в регионе ценам на затраты и готовую продукцию (Организационно-технологические нормативы, г. Белгород, Белгородская ГСХА, 2006), расчет энергетической эффективности агротехнических приемов по рекомендациям ГНУ ВНИИЗиЗПЭ РАСХН (Володин и др., 1999 и др.), математическую обработку результатов исследований методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985).

Метеорологические условия. Характерной особенностью погодных условий в годы проведения исследований является повышенная температура воздуха и пониженное количество атмосферных осадков в периоды активной вегетации озимой пшеницы. Более благоприятные погодные условия сложились в 2008, 2009, частично, 2012 году и менее благоприятные в 2009, 2010 годах. ГТК (по Селянинову) за годы исследований составлял: 2009 г - 0,5; 2010 г - 0,7; а в 2012 г - 0,9. В целом условия погоды были весьма контрастными, что характерно для последних лет территории юго-западной части ЦЧР.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. Роль предшественников в сочетании с приемами обработки и

удобрениями в регулировании водно-физических свойств почвы и засоренности посевов

3.1. Плотность почвы по нашим данным в слое 0-40 см перед уборкой изменялась в среднем за годы исследований от 1,00 до 1,28 г/см3. На контрольном варианте (без удобрений) по вспашке плотность почвы возрастала в последовательности: многолетние травы - горох - чистый пар. Плотность сложения по чистому пару и гороху в слое 0-40 см на фоне двойных доз минеральных удобрений была выше, чем под многолетними травами на 0,05 г/см3 (рисунок 1).

Увеличение плотности сложения почвы на 0,05 г/см3 в посевах озимой пшеницы по таким предшественникам как чистый пар и горох связано с насыщением севооборотов пропашными культурами. Следует отметить и роль удобрений в регулировании плотности почвы, которая существенно (на 0,06 г/см3) возрастала при внесении двойной дозы минеральных удобрений.

3.2. Структура почвы. Коэффициент структурности чернозёма типичного в среднем по всем вариантам обработок почвы и предшественникам без удобрений перед уборкой пшеницы в слое 0-40 см составил 3,7. По предшественнику многолетние травы он достиг величины 4,2 ед., по гороху -

Контроль МРК1 Навоз 8 т Навоз 16

+ МРК1 т+ ЫРК1

3,9, а по чистому пару 3,6 ед. при НСР05=0,1. Следовательно, многолетние травы улучшают структуру почвы по сравнению с чистым паром. Структурное состояние почвы под горохом занимает промежуточное положение между чистым паром и многолетними травами.

н Пар 0 Горох

а Мн. травы

НСР05, г/см3 фактор А=0,03 фактор С=0,05

Рисунок 1. Плотность почвы в зависимости от предшественников и удобрений в среднем за 2010 и 2012 гг., слой 0-40 см, г/см3

Применение минеральных удобрений (ЫРК) с навозом улучшает структуру почвы. По мере увеличения доз минеральных удобрений и совместного внесения их с навозом по многолетним травам в почве наблюдается увеличение количества агрономически ценных агрегатов. Коэффициент структурности в этом случае по отношению к контролю по многолетним травам повысился на 0,9 ед., по гороху на 0,8, а по чистому пару всего лишь на 0,4 ед.

3.3. Запасы продуктивной влаги в почве и водопотребление пшеницы. Определение продуктивных запасов влаги, как перед посевом пшеницы, так и перед уборкой свидетельствует о дополнительном влагонакоплении на вариантах, где предшественниками являются горох и чистый пар. На абсолютном контроле преимущество в накоплении продуктивной влаги остается за горохом и чистым паром. Так, запасы влаги перед посевом в слое почвы 0-100 см по сравнению с предшественником многолетние травы были больше по гороху на 21,8, а по чистому пару на 29,3 мм. К уборке эти различия выравнивались и составили 8,9-7,3 мм соответственно (рисунок 2).

Суммарное водопотребление озимой пшеницы, рассчитанное для слоя почвы 0-100 см, увеличилось по сравнению с предшественником многолетние

б

травы по гороху и чистому пару. Причем по гороху оно было больше, чем по многолетним травам на 98 т/га, а по чистому пару на 178 т/га. Водопотребление растений пшеницы по чистому пару было выше, чем по гороху в 1,8 раза.

Навоз8т + Навоз 16 т + ИРК1 МРК1

я Пар н Горох В Мн. травы

НСРда, мм фактор А=3,4 фактор С=7,0

Рисунок 2. Действие предшественников и удобрений на запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-100 см перед посевом озимой пшеницы в среднем за 2010 и 2012 гг, мм

Удобрения способствовали увеличению суммарного водопотребления пшеницы.

Чистый пар способствовал снижению коэффициента водопотребления по сравнению с многолетними травами и горохом на 13% (таблица 1). Удобрения и безотвальные приемы обработки создают условия для экономного расходования влаги растениями пшеницы.

3.4. Засорённость посевов озимой пшеницы на время начала весенней вегетации по предшественникам снижалась в последовательности: многолетние травы - горох - чистый пар. По гороху она была меньше, чем по многолетним травам на 30 шт./м2, а по чистому пару - 50 шт./м2.

Засоренность посевов возрастает с увеличением доз вносимых удобрений и по безотвальным приемам обработки при хорошей влагообеспеченности почвы, как в случае весеннего отрастания культуры. С увеличением доз вносимых минеральных удобрений и навоза засоренность возрастает по отношению к неудобренному варианту - по многолетним травам на 20, гороху - на 15, а по чистому пару на 35 и более шт./м2. Мелкая обработка приводила к увеличению засоренности посевов пшеницы на 10-16 шт./м2.

Таблица 1- Коэффициент водопотребления озимой пшеницы в зависимости от приемов обработки и удобрений в среднем за 2010 и 2012 гг.,

слой почвы 0-100 см, ед.

Уде брения Многолет. травы Горох Чистый пар В среднем по удобре ниям

навоз, т/га минеральные, доза В* Б М В Б М В Б М

Коэффициент водопотребления

0 0 806 912 860 914 944 846 992 797 548 846

1 573 535 626 614 605 553 636 552 575 585

2 531 534 585 559 606 502 444 423 433 513

8 1 568 571 567 574 614 536 500 418 437 532

16 1 579 541 550 513 523 483 459 459 439 505

В среднем: по обработкам: В=617, Б=602, М=569 -

В среднем по предшественникам 626 541 -

В* - вспашка, Б - безотвальная обработка, М - мелкая обработка

4. Действие предшественников в сочетании с приемами обработки и удобрениями на реакцию почвенной среды, содержание подвижных форм азота, фосфора и калия

4.1. Кислотность почвы зависит от предшествующей культуры. Среди испытанных нами предшественников более всего снижают кислотность многолетние травы (без удобрений на 0,40 ед. рН). Наоборот, на варианте, где озимая пшеница была посеяна по чистому пару, кислотность увеличилась на 0,52 ед. (рисунок 3).

Рисунок 3. Действие предшественников и удобрений на обменную кислотность почвы, в среднем за 2010 и 2012 гг., рНС0Л

Горох, как предшественник занимает промежуточное положение (увеличение на 0,37 ед). Минеральные удобрения увеличивают степень кислотности почвы по всем предшественникам в среднем на 0,35 ед., что особенно заметно по гороху и чистому пару Внесение навоза снижает подкисляющее действие минеральных удобрений, но не доводит её показатели до уровня контроля. При совместном внесении удобрений кислотность по гороху возросла в случае одинарных доз на 0,41, по чистому пару на 0,61 ед., а на фоне двойной дозы навоза и минеральных удобрений соответственно, на 0,64 и 0,72 ед. рН.

Не выявлено особых различий в показателях реакции среды в зависимости от приемов основной обработки почвы.

4.2. Содержание подвижных форм азота, фосфора и калия в почве

Наблюдения за содержанием нитратного азота в почве выявили, что содержание его перед уборкой пшеницы без удобрений было больше в посевах по чистому пару в среднем для слоя 0-50 см по сравнению с многолетними травами на 2.0 мг/кг. На фоне одинарных доз минеральных удобрений нитратов было больше по многолетним травам по сравнению с предшественником горохом на 11 мг/кг, а при сравнении с чистым паром на 8,3 мг/кг почвы. При удвоении дозы минеральных удобрений сохранилась тенденция увеличения нитратов под многолетними травами, однако по гороху и чистому пару их было наполовину меньше, чем в случае одинарных доз.

На содержание подвижных форм фосфора в почве влияли не столько предшественники, сколько фоны удобренности.

Среди испытанных предшественников озимой пшеницы лучшие условия для накопления подвижного фосфора в почве создаются в среднем по обработкам в чистом пару (101,3 мг/кг) и гороху (66,6 мг/кг). По многолетним травам подвижного фосфора было в среднем 49,3 мг/кг почвы. С внесением удобрений, содержащих фосфор в доступной для растений форме, роль предшественников как регуляторов содержания фосфора в почве снижается, или она полностью исчезает.

Роль приемов обработки почвы в дополнительном накоплении доступного фосфора зависит от предшествующей культуры и количества внесенных удобрений. Так, на умеренно удобренном фоне (ЫбоРбоКбо) по многолетним травам содержание фосфора по вспашке было больше в 1,4 раза, чем по мелкой обработке. По гороху, наоборот, содержание подвижного фосфора увеличилось по мелкой обработке по сравнению со вспашкой на 68 мг/кг.

Содержание обменного калия в среднем для слоя почвы 0-30 см без

удобрений увеличивается по чистому пару в сравнении с многолетними травами на 24, а по гороху на 11 мг/кг почвы. Действие приемов основной обработки почвы на содержание подвижных форм калия зависит от предшествующей культуры. Так, содержание обменного калия по многолетним травам и гороху на фоне вспашки возросло по отношению к мелкой обработке на 19 мг/кг. Внесение удобрений приводит к увеличению данной формы элемента на 22-47 кг/га по и нивелирует его содержание в зависимости от приемов основной обработки почвы.

5. Действие предшественников, приемов обработки и удобрений на урожай и качество зерна озимой пшеницы 5.1. Урожайность озимой пшеницы

В среднем за три года отмечается закономерность увеличения урожайности культуры по чистому пару. По отношению к многолетним травам и гороху чистый пар способствовал повышению прибавки зерна на 0,46 т/га. Эффективность чистого пара возрастала с внесением удобрений. Все испытанные дозы минеральных удобрений, навоза и их сочетания давали достоверную прибавку урожая зерна не зависимо от предшествующей культуры и приемов обработки. Однако, удобрения под пшеницу, размещенную по чистому пару, обеспечивали прибавку зерна в пределах 0,37-0,86 т/га (таблица 2).

Таблица 2 - Действие предшествующих культур на урожайность озимой пшеницы в зависимости от удобрений и приемов обработки почвы, в среднем _за 2009,2010 и 2012 гг. _

Удобрения Многолетние травы Горох Чистый пар

навоз, т/га минераль ные, доза В* Б м В Б м В Б м

0 0 2,40 2,28 2,30 2,36 2,24 2,34 2,13 2,50 2,31

1 3,06 3,37 2,98 3,15 3,06 3,21 3,04 3,30 3,29

2 2,75 3,44 3,23 3,56 3,23 3,65 3,91 4,13 3,97

8 0 2,26 2,81 2,80 3,00 2,86 3,23 3,05 3,16 3,23

1 3,30 3,41 3,44 3,50 3,31 3,62 3,69 4,29 4,10

2 3,82 3,68 3,38 3,88 4,07 4,16 4,17 4,40 4,36

16 0 3,10 3,09 3,36 3,42 3,05 3,48 3,56 3,68 3,79

1 3,41 3,76 3,62 3,80 3,80 3,91 4,10 4,08 4,02

2 3,90 4,28 4,04 4,33 3,94 4,10 4,43 4,62 4,28

НСРоз т/га Частных различий по факторам: А=0Д9; В=0,10; С=0,13. Главных эффектов по факторам: А=0,06; В=0,02; С=0,04

♦В - вспашка; Б - безотвальная обработка; М - мелкая обработка.

Действие приемов обработки почвы зависело от фона удобренности. Безотвальные приемы были эффективны на фоне минеральных удобрений, навоза или их совместного применения. Безотвальная обработка повышала урожайность в среднем на фоне удобрений на 0,16, а мелкая на 0,23 т/га. В то же время не отмечено преимущества ни одного из приемов обработки без удобрений, а также при совместном внесении навоза и минеральных удобрений в двойных дозах.

5.2. Качество зерна пшеницы. Данные свидетельствуют, что содержание белка возрастает с увеличением доз минеральных удобрений, внесенных как в отдельности, так и в сочетании с навозом. За счет внесения минеральных удобрений в двойной дозе и совместно с навозом содержание белка увеличивается с 11,4% (без удобрений) до 12,6%. Среди предшественников чистый пар способствовал увеличению содержания белка на 0,6%.

Содержание клейковины в зерне изменялось от 19 до 24% , что позволяет отнести качество пшеницы в первом случае к четвертому, а во втором -третьему классу. При этом массовая доля клейковины увеличивалась по многолетним травам на фоне совместного внесения минеральных удобрений в дозе (ИбоРбоКбо) и навоза (8 т/га) на 1,8%.

Анализ муки на приборе Миксолаб Профайлер показал, что мука из зерна, полученного по чистому пару на фоне удобрений, выделяется высокой водопоглотительной способностью (ВПС) на 1 ед. Это указывает на экономию сырья при получении конечного продукта при хлебопечении. Тесто из зерна, полученного по многолетним травам, обладает удержанием объема и липкостью на 2 ед. больше, чем по чистому пару.

6. Экономическая и энергетическая оценка комплексного применения предшественников, приемов обработки и удобрений

6.1. Условно чистый доход возрастал при внесении минеральных удобрений в одной дозе на 1 тыс. руб/га. Двойные дозы минеральных удобрений по предшественнику многолетние травы снижали чистый доход на 1,3 тыс. руб/га. Совместное внесение минеральных удобрений в одной дозе и навоза приводило к увеличению чистого дохода на 2-3 тыс. руб/га.

В среднем по предшественникам не зависимо от уровня удобренности чистый доход возрастал в последовательности: многолетние травы - горох -чистый пар (таблица 3).

Таблица 3 - Экономическая и энергетическая эффективность возделывания озимой пшеницы в зависимости от предшественников и

Удобрения Условно чистый доход, тыс. руб/га (1), уровень рентабельности, % (2) Энергетическая эффективность, ед.

навоз ,т/га минеральн ые, доза мп. травы Горох пар мн. травы горох пар

1 2 1 2 1 2

0 0 7,2 163 7,2 161 7,1 158 2,7 2,7 2.7

1 8,2 108 8,1 108 8,2 106 2,6 2,7 2,7

2 5,9 60 6,6 61 7,6 61 2,1 2.3 2,7

8 0 8,3 167 9,3 159 9,7 168 2,5 2,9 3,0

1 9,1 118 9,4 117 10,9 117 2,5 2,5 2,9

2 7,2 67 8Д 67 8,6 67 2,1 2,4 2,6

16 0 9,8 163 10,3 163 11,4 163 2,6 2,7 3,0

1 9,7 117 10,4 117 11,0 117 2,3 2,4 2,6

2 8,6 73 8,6 72 9,3 72 2,2 2,2 2,4

В среднем 8,2 103 8,7 103 9,3 102 2,4 2,5 2,7

6.2. Рентабельность производства зерна пшеницы на контрольных вариантах опыта (без удобрений) не зависимо от предшественников была довольно высокой (порядка 160%). При внесении минеральных удобрений общие затраты на производство пшеницы возрастали, что снижало чистый доход и уровень рентабельности. По сравнению с абсолютным контролем рентабельность от двойной дозы минеральных удобрений снижалась в 2,7 раза и составляла порядка 61%.

При совместном внесении навоза по 8 или 16 т/га и минеральных удобрений в одной или двойной дозах затраты увеличивались, снижался чистый доход и уровень рентабельности. Одинарные дозы удобрений снижали уровень рентабельности по отношению к фону в среднем на 53%, а удвоение доз - на 100%. Приемы основной обработки почвы не оказывали существенного влияния на экономические показатели возделывания пшеницы.

6.3. Энергетическая эффективность. При оценке энергетической эффективности предшествующих культур отмечается увеличение её при производстве зерна пшеницы, размещаемой по гороху и чистому пару. Энергетическая эффективность повышается в направлении предшественников от многолетних трав к гороху и чистому пару. Наивысшая энергетическая эффективность (3,0 ед.) получена по предшественнику чистый пар при внесении навоза в дозах 8 и 16 т/га. Довольно высокой она была (2,9 ед.) по гороху на варианте 8 т/га навоза и по чистому пару на фоне совместного внесения навоза и минеральных удобрений по одной дозе.

выводы

1. Комплексное воздействие предшественников, приемов основной обработки и удобрений в условиях ЦЧР обеспечивает воспроизводство плодородия чернозема типичного, повышает урожай и качество зерна озимой пшеницы.

2. Плотность сложения почвы возрастала на контрольном варианте (без удобрений) по вспашке в последовательности: многолетние травы - горох - чистый пар. По чистому пару и гороху в слое 0-40 см на фоне двойных доз минеральных удобрений она была выше, чем под многолетними травами на 0,05 г/см , что связано с насыщением севооборотов пропашными культурами. Плотность почвы возрастала на 0,06 г/см3 при внесении двойной дозы минеральных удобрений.

3. Минеральные удобрения на фоне 16 т/га навоза улучшают структурное состояние почвы. Коэффициент структурности в этом случае по многолетним травам по отношению к контролю (без удобрений) повысился на 0,9 ед., по гороху на 0,8, а по чистому пару на 0,4 ед.

А. Запасы влаги перед посевом озимой пшеницы под чистым паром были больше, чем под многолетними травами на 29,3 мм, а под горохом на 21,8. К уборке запасы сокращались, и различия по вариантам выравнивались. Суммарное водопотребление озимой пшеницы по чистому пару было больше, чем по многолетним травам на 178 т/га, а по гороху на 98 т/га. Чистый пар снижал коэффициент водопотребления по сравнению с многолетними травами и горохом на 13%. Удобрения и безотвальные приемы обработки уменьшают расход влаги растениями пшеницы.

5. Засорённость озимой пшеницы на время начала весенней вегетации по по гороху была меньше, чем по многолетним травам на 30 шт/м2, а по чистому пару на 50 шт/м2. С увеличением доз вносимых минеральных удобрений и навоза засоренность возрастает по отношению к неудобренному варианту - по многолетним травам на 20, гороху - на 15, а по чистому пару на 35 и более шт./м2. Мелкая обработка приводила к увеличению засоренности посевов пшеницы на 10-16 шт./м2.

6. Кислотность почвы по гороху снижается на 0,2-0,3 ед. по сравнению с чистым паром. Двойные дозы минеральных удобрений увеличивают кислотность почвы на 0,3-0,5 ед. в зависимости от предшественника. Навоз в дозе 16 т/га по многолетним травам и гороху способствует снижению кислотности на 0,2-0,7 ед. По чистому пару кислотность остается на уровне контроля.

7. Содержание нитратов на фоне одинарных доз минеральных удобрений было больше по многолетним травам по сравнению с предшественником горохом на 11,0 мг/кг, а при сравнении с чистым паром на

8,3 мг/кг почвы. Лучшие условия для накопления подвижного фосфора в почве создаются в среднем по обработкам в чистом пару (101,3 мг/кг) и гороху (66,6 мг/кг). С внесением удобрений, содержащих фосфор в доступной для растений форме, роль предшественников в накоплении содержания фосфора в почве снижается, или она полностью исчезает. Содержание обменного калия в среднем для слоя почвы 0-30 см без удобрений увеличивается по чистому пару в сравнении с многолетними травами на 24, а по гороху на 11 мг/кг почвы. Внесение удобрений приводит к увеличению данной формы элемента на 22-47 кг/га по и нивелирует его содержание в зависимости от приемов основной обработки почвы.

8. Урожай зерна озимой пшеницы по предшественникам увеличивается в ряду: многолетние травы - горох - чистый пар. Прибавка зерна по чистому пару в среднем составила 0,46 т/га. На фоне чистого пара возрастает эффективность удобрений и безотвальных обработок. Удобрения обеспечивают прибавку зерна в пределах 0,37-0,86 т/га. Безотвальная обработка повышала урожайность на фоне удобрений в среднем на 0,16, а мелкая на 0,23 т/га.

9. Содержание белка в зерне пшеницы возрастало на 1,2% с увеличением доз минеральных удобрений, внесенных как в отдельности, так и в сочетании с навозом. Чистый пар способствовал увеличению содержания белка в среднем на 0,6%. Содержание белка в зерне пшеницы по приемам обработки почвы не имеет частных различий. Массовая доля клейковины изменялась от 19 до 24% (третий и четвертый класс качества), увеличивалась по многолетним травам и при внесении удобрений.

10. Условно чистый доход по предшественникам возрастал в последовательности: многолетние травы - горох - чистый пар. Рентабельность производства зерна пшеницы на контрольных вариантах опыта (без удобрений) не зависимо от предшественников была довольно высокой (порядка 160%). При внесении минеральных удобрений возрастали общие затраты, а чистый доход и уровень рентабельности снижались. Одинарные дозы удобрений приводили к снижению уровня рентабельности по отношению к фону в среднем на 53%, а удвоение доз - на 100%.

Наивысшую энергетическую эффективность обеспечили чистый пар(3,0 ед.) и горох(2,9 ед.) при совместном использовании минеральных удобрений и навоза на фоне безотвальных приемов обработки почвы.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В условиях ЦЧР для получения урожаев зерна озимой пшеницы порядка 4,3-4,6 т/га с содержанием белка 12% и массовой долей клейковины до 24% необходимо ее размещать по чистому пару или гороху. После пара вносить минеральные удобрения в дозе N30P78K78 + навоз 8 т/га севооборотной площади, после гороха - N60P6oK6o или двойные дозы этих удобрений в расчете на расширенное воспроизводство плодородия почвы.

В качестве основной обработки использовать безотвальное рыхление дисковой бороной БДТ-7 на глубину 10-12 см или орудием «Параплау» на глубину 20-22 см.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Карабутов, А.П. Особенности агротехники озимой пшеницы в меняющихся погодных условиях / А.П. Карабутов, Г.И. Уваров, A.A. Найденов И Достижения науки и техники АПК. - 2012,- №9. -С. 43-45.

2. Уваров, Г.И. Учет погодных условий в агротехнологиях озимой пшеницы и сахарной свеклы / Г.И. Уваров, A.A. Найденов, А.П. Карабутов, В.Д. Соловиченко//Сахарная свекла.-2012, - №10. - С. 24-27.

3. Карабутов, А.П. Приемы повышения урожайности озимой пшеницы и сахарной свеклы / А.П. Карабутов, Г.И. Уваров, В.Д. Соловиченко, A.A. Найденов //Вестник Курской ГСХА. - 2012, - № 7. - С. 4951.

4. Уваров, Г.И. Влияние предшественников озимой пшеницы на плотность сложения и агрегатный состав почвы / Г.И. Уваров, А.П. Карабутов, A.A. Найденов // Научные ведомости БелГУ. Естественные науки. № 7 (160) 2013. Вып. 24.-С. 108-113

Публикации в материалах конференций, других научных и научно практических изданиях

5. Найденов, A.A. Агроэкологическая оценка предшественников озимой пшеницы на черноземах типичных / A.A. Найденов, А.П. Карабутов // Геоэкология и рациональное природопользование: от науки к практике: Материалы П Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых. 10-13 октября, 2011 г. - Белгород: «ПОЛИТЕРРА», - 2011. - С. 35-36.

6. Найдёнов, A.A. Влияние предшественников на засоренность озимой пшеницы / A.A. Найдёнов, А.П. Карабутов, Г.И. Уваров // Материалы XV научно-производственной конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения» (23-26 мая 2011 года) Белгород, - 2011. - С. 45.

7. Найдёнов, A.A. Агроэкологическое обоснование предшественников озимой пшеницы на чернозёмах типичных / A.A. Найдёнов, А.П. Карабутов, Г.И. Уваров // Бюллетень научных работ. Выпуск 26. Белгород: Изд. БелГСХА,-2011. - С. 49-52.

8. Найденов, A.A. Влияние агроприемов на урожайность озимой пшеницы в условиях Центрального Черноземья / A.A. Найденов, А.П. Карабутов, Г.И. Уваров // Материалы конференции «Инновационные пути развития АПК на современном этапе». XVI международная науч.-произв. конф. - Белгород, - 2012. - Издательство БелГСХА. - С. 36.

9. Найденов, A.A.. Урожайность озимой пшеницы в зависимости от приемов возделывания в ЦЧР / A.A. Найденов, А.П. Карабутов, Г.И. Уваров // Бюллетень научных работ. Выпуск 30. Белгород - Издательство БелГСХА, -2012.-С. 12-15.

10. Карабутов, А.П. Способы повышения урожайности озимой пшеницы и сахарной свёклы в Белгородской области / А.П. Карабутов, В.Д. Соловиченко, Г.И. Уваров, A.A. Найдёнов // Материалы Всеросс. научно-практ. конф. Белгородского НИИСХ «Биологизация адаптивно-ландшафтной системы земледелия - основа повышения плодородия почвы, роста продуктивности сельскохозяйственных культур и сохранения окружающей среды». 12-13 июля 2012 года. Белгород, 2012. - Издательство «Отчий край». -С. 84-90.

11. Уваров, Г.И. Урожайность озимой пшеницы в зависимости от погодных условий и агроприемов / Г.И. Уваров, А.П. Карабутов, A.A. Найденов // Сб. докл. Всеросс. науч.-практ. конф. / Информационно-технологическое обеспечение адаптивно-ландшафтных систем земледелия. ГНУ ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 11-13 сент. 2012. г. Курск. - С. 253-256.

Отпечатано с готового оригинал-макета

Формат б0х841/16. Усл. печ. л. 0,93. Тираж 100 экз. Заказ 502.

Издательство РГАУ - МСХА 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44 Тел.: (499) 977-00-12,977-26-90, 977-40-64

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Найденов, Александр Александрович, Белгород

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «БЕЛГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ В.Я. ГОРИНА»

ч

04201364602 На правах рукописи

НАЙДЁНОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ

ДЕЙСТВИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ В СОЧЕТАНИИ С ПРИЕМАМИ

ОБРАБОТКИ И УДОБРЕНИЯМИ НА ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ, УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЦЧР

06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Диссертация

на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: д.с.-х. наук, профессор Уваров Геннадий Иванович

Белгород - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ............................................................... 4

ГЛАВА 1. ДЕЙСТВИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ, ПРИЕМОВ ОБРАБОТКИ И УДОБРЕНИЙ НА ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ (обзор литературы)... 10

1.1. Действие предшественников на плодородие почвы и урожайность озимой пшеницы........................................... 10

1.2. Действие удобрений и приемов основной обработки на

плодородие почвы и урожайность озимой пшеницы................ 25

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ................ 33

2.1. Характеристика почвенных условий.............................. 33

2.2. Ботанико-биологическая характеристика озимой пшеницы. 36

2.3. Агрометеорологические условия................................. 41

2.4. Схема опыта и методика исследований........................... 47

ГЛАВА 3. ДЕЙСТВИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ, ПРИЕМОВ ОБРАБОТКИ И УДОБРЕНИЙ НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ И ЗАСОРЕННОСТЬ ПОСЕВОВ....... 52

3.1. Плотность почвы и ее структурный состав..................................52

3.2. Запасы влаги в почве и влагопотребление озимой пшеницы 61

3.3. Засоренность посевов................................................. 70

ГЛАВА 4. ДЕЙСТВИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ, ПРИЕМОВ ОБРАБОТКИ И УДОБРЕНИЙ НА КИСЛОТНОСТЬ ПОЧВЫ И РЕЖИМ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ..................!................. 75

4.1. Кислотность почвы................................................... 75

4.2. Содержание нитратного азота..................................... 80

4.3. Подвижный фосфор................................................... 84

4.4.Обменный калий...................................................... 89

ГЛАВА 5. УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ,

ПРИЕМОВ ОБРАБОТКИ И УДОБРЕНИЙ..................................................................96

5.1. Действие предшественников, приемов обработки и удобрений на урожайность пшеницы..................................................................97

5.2. Действие предшественников, приемов обработки и

удобрений на качество зерна пшеницы............................................................101

ГЛАВА 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИЕМОВ АГРОТЕХНИКИ ПРИ

ВОЗДЕЛЫВАНИИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ......................................................111

6.1. Экономическая эффективность агроприемов....................................111

6.2. Энергетическая эффективность агроприемов..............................115

ВЫВОДЫ......................................................................................................................................120

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ..............................................................122

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..............................................................................................123

ПРИЛОЖЕНИЯ........................................................................................................................144

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Россия - зернопроизводящая страна: в 2008-2009 гг. она вошла в тройку мировых лидеров по экспорту зерна. Страны Евросоюза в 2009 г. произвели 151,6 млн. т зерна озимой пшеницы (Katrin R., 2009). Потребность человечества в производстве зерна пшеницы возрастает, что вызывает рост мировых цен (Zinke О., 2009; Preuße Т., 2010; Banse М., 2012).

Вместе с тем, известно, что Россия отличается большим разнообразием агроклиматических зон. При этом только 10% сельхозугодий находятся в зоне устойчивого земледелия, остальная часть - в зоне рискованного земледелия. Вследствие большой амплитуды колебания атмосферных осадков и температуры воздуха по годам в одной и той же зоне уровень урожая может быть разным (Аграрное обозрение, 2009).

Озимая пшеница - основная продовольственная культура нашей страны. Увеличение производства зерна, которой является одной из приоритетных задач сельского хозяйства. Увеличение должно быть достигнуто главным образом за счёт роста урожайности. Пшеничный хлеб характеризуется самыми высокими вкусовыми качествами и по питательности занимает первое место среди других зерновых хлебных культур. В 1 кг пшеничного хлеба находится порядка 2450-2550 ккал, что сопоставимо с суточной потребностью в них человека.

В последние годы зерновое производство страны претерпевает значительные количественные и качественные изменения. В структуре продовольственной группы доля озимой пшеницы возросла, т.к. она служит одним из основных источников пищи для населения и используется для хлебопечения, макаронной и кондитерской промышленности. В связи с этим первоочередной задачей в ЦЧР становится увеличение урожайности пшеницы при одновременном повышении плодородия почвы (Дубовик, 2007; Лазарев и др., 2007; Доманов и др., 2010; Черкасов и др., 2011).

Одним из важных факторов повышения урожайности озимой пшеницы и плодородия почвы следует считать научно-обоснованный подбор предшественников. Севообороты - важный элемент технологий возделывания зерновых культур, влияющий на элементы структуры урожая, а в итоге и на урожайность.

Для формирования высокой продуктивности пшеницы необходимо соблюдать условия, при которых культура будет обеспечена в достаточном количестве продуктивной влагой, а поле должно быть чистым от сорняков.

Озимая пшеница как основная культура в Европейской части России, весьма требовательна к предшественнику. Эта взыскательность усугубляется дефицитом влаги. Самый лучший ее предшественник - чистые пары, повышающие влагообеспеченность почвы в севообороте. Близкими по эффективности к чистому пару являются занятые и сидеральные пары. В условиях ЦЧР наиболее ценным предшественником озимой пшеницы являются многолетние травы и горох.

В увеличении продуктивности озимой пшеницы и плодородия почвы немаловажное значение имеет комплекс таких агротехнических приемов, как приемы основной обработки и система удобрения. Только сбалансированное питание растений, оптимальное агрофизическое и водно-физическое состояние почвы, благоприятная фитосанитарная обстановка посевов могут создать необходимые условия для формирования высокого урожая культуры с хорошим качеством зерна (Жученко, 1990, Дубовик, 2007 и др.).

В сельскохозяйственной практике при размещении озимой пшеницы в севооборотах часто не уделяется должного внимания выбору предшественников. Игнорирование роли предшествующей культуры снижает продуктивность озимой пшеницы и не позволяет регулировать плодородие почвы в нужном направлении. Для условий региона необходимо иметь чёткое представление о роли разнообразных предшественников для озимой

пшеницы. В связи с этим требуется изучение данного вопроса с целью повышения плодородия почвы и урожайности.

Цель исследований - установить роль предшественников в сочетании с приемами обработки и удобрениями, обеспечивающих повышение плодородия почвы, урожайности и качества зерна озимой пшеницы.

Исходя из этого, в задачи исследований входило решение следующих вопросов:

1. Изучить влияние предшественников в сочетании с приемами основной обработки и удобрениями на плотность и структурно-агрегатный состав почвы;

2. Изучить влияние предшественников в сочетании с приемами обработки и удобрениями на запасы продуктивной влаги и водопотребление пшеницы;

3. Выявить влияние предшественников в сочетании с обработками и удобрениями на засоренность посевов пшеницы;

4. Определить влияние агроприемов на реакцию почвенной среды;

5. Определить содержание нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия в почве в зависимости от сочетания предшественников удобрений и обработок;

6. Установить комплексное действие предшественников, приемов обработки и удобрений на урожай озимой пшеницы и качество зерна;

7. Провести экономическую и энергетическую оценку приемов агротехники.

Предметом исследования являлись показатели плодородия почвы, урожай и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от сочетания предшествующих культур, приемов обработки и удобрений.

Научная новизна. Впервые в условиях юго-западной части ЦЧР в многофакторном полевом опыте проведены комплексные исследования по

оптимизации почвенных и фитосанитарных условий формирования урожайности и качества зерна озимой пшеницы нового сорта Синтетик. Испытано действие предшествующих культур (многолетние травы, горох и чистый пар), приемов основной обработки почвы (вспашка на глубину 20-22 см, безотвальное рыхление на 20-22 см и мелкая обработка на глубину 10-12 см), минеральных удобрений и навоза, их сочетаний, рассчитанных на простое и расширенное воспроизводство плодородия почвы. Изучены особенности агрофизических свойств почвы, засоренности посевов, кислотности почвы, содержания подвижных форм азота, фосфора и калия, влияние приемов на урожай и качество зерна пшеницы. Проведена экономическая и энергетическая оценка агроприемов.

В результате выявлена положительная роль чистого пара и гороха, на фоне удобрений и безотвального рыхления, обеспечивающих получение стабильной урожайности на уровне 4,3-4,6 т/га с высоким экономическим эффектом.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют рекомендовать производству размещение озимой пшеницы по чистому пару или гороху. После пара вносить минеральные удобрения в дозе Ю0Р78К78 + навоз 8 т/га севооборотной площади, после гороха - N60 Р60К60 или двойные дозы этих удобрений в расчете на расширенное воспроизводство плодородия почвы. В качестве основной обработки использовать безотвальное рыхление дисковой бороной БДТ-7 на глубину 10-12 см или орудием «Параплау» на глубину 20-22 см. Это позволит получать урожай зерна озимой пшеницы порядка 4,3-4,6 т/га с содержанием белка 12% и массовой долей клейковины до 24%.

Результаты исследований можно использовать в качестве методических рекомендаций и нормативных материалов при разработке и освоении адаптивно-ландшафтных систем нового поколения, рассчитанных

на повышение плодородия черноземных почв и сборов зерна озимой пшеницы.

Положения, выносимые на защиту:

1. Роль предшественников в сочетании с приемами обработки и удобрениями в регулировании водно-физических свойств почвы и засоренности посевов.

2. Действие предшественников в сочетании с приемами обработки и удобрениями на реакцию почвенной среды, содержание подвижных форм азота, фосфора и калия.

3. Действие предшественников, приемов обработки и удобрений на урожай и качество зерна озимой пшеницы;

4. Экономическая и энергетическая оценка комплексного применения предшественников, приемов обработки и удобрений. Реализация работы. Результаты исследований включены в банк

данных Научно-методического центра Российской академии сельскохозяйственных наук и Всероссийского НИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова.

Реализация работы. Стационарный опыт включён в Географическую сеть опытов с удобрениями и поэтому основные результаты исследований войдут в банк данных Научно-методического центра Российской академии сельскохозяйственных наук и Всероссийского НИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Международных и Всероссийских научно-практических конференциях «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения» (Белгород - 2011, 2012), «Геоэкология и рациональное природопользование: от науки к практике» (Белгород - 2011 г), «Информационно-технологическое обеспечение адаптивно-ландшафтных систем земледелия» (Курск-2012), на ученом совете агрономического

факультета Белгородской ГСХА им. В.Я. Горина (Белгород - 2011), заседании кафедры селекции, семеноводства и растениеводства (Белгород - 2011, 2012).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 11 научных статей, в том числе 3 из них в реферируемых изданиях ВАК РФ.

Объём и структура работы. Диссертация изложена на 167 страницах компьютерной верстки и состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, списка литературы и приложений. Работа содержит 18 таблиц и 15 рисунков основного текста и 19 таблиц в приложениях. Библиографический указатель включает 185 наименований, из которых 23 иностранных.

Декларация личного участия в выполнении работы. Автором осуществлялись: постановка задач, разработка программы исследований, проведение полевых опытов и лабораторных анализов, оценка литературных и полученных данных, формулирование основных положений и выводов и доведение их до научной общественности.

Благодарность. Считаю необходимым выразить благодарность научному руководителю, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Уварову Геннадию Ивановичу за активную помощь в работе, заведующему лабораторией плодородия почв и мониторинга БелНИИСХ, доктору сельскохозяйственных наук Соловиченко Владимиру Дмитриевичу за возможность проведения полевых и лабораторных исследований, кандидату сельскохозяйственных наук Карабутову Александру Петровичу за активное сотрудничество и помощь в проведении исследований.

ГЛАВА 1. ДЕЙСТВИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ, ПРИЕМОВ ОБРАБОТКИ И УДОБРЕНИЙ НА ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ (обзор литературы)

1.1. Действие предшественников на плодородие почвы и урожайность озимой пшеницы

В истории земледелия России благодаря классическим трудам ученых установлена важная роль культур севооборотов (Вильяме, 1949; Болотов, 1952 и др.). Следует отметить, что согласно накопленным научным знаниям, предшествующие культуры являются надежным средством восстановления и повышения плодородия почвы. Были получены научные и практические знания по выбору различных способов обработки почвы и удобрений под культуры севооборота.

Разрабатывая учение о севооборотах, ученые нашей страны указывали на многоцелевое значение предшествующих культур (Воробьев с сотр., 1991 и др.). В частности, была доказана главная заслуга научно-обоснованных севооборотов, которая заключается в регулировании процессов накопления и разложения органического вещества и оптимизации эффективного плодородия. Конкретно, это выражается через регулирование водного, воздушного и пищевого режимов почвы. Следует назвать одну из важных агроэкологических характеристик предшествующих культур - это улучшение фитосанитарного состояния посевов.

Учеными Воронежского СХИ в конце прошлого столетия (Сидоров, 1988; Зезюков с сотр., 1997, Федотов с сотр., 1998) исследованы культуры севооборота, порядок их размещения на предмет влияния на трансформацию органического вещества в почве. Они установили, что как правило, незначительное увеличение продуктивности культур севооборота часто сопровождается заметным снижением содержания гумуса. Поэтому при

подборе культур севооборота необходимо выбрать и обосновать такое чередование, которое обеспечивало бы создание условий повышения плодородия почвы. В то же время при этом важно получать стабильные урожаи при высоком качестве продукции, а также иметь высокие экономические показатели.

Предшествующие исследования ученых нашей страны показали, что севооборот нельзя рассматривать в отрыве от средств интенсификации сельскохозяйственного производства. В условиях интенсивного ведения земледелия севооборот сильнее влияет на урожайность культур по сравнению с бессменными посевами. Эта истина особенно злободневна в настоящее время, когда зерновые компании часто игнорируют классическую роль севооборотов.

В то же время известно, что народнохозяйственное значение чередования культур заключается в сохранении плодородия почвы и получении экологически чистой продукции.

Рассматривая роль чередования культур в агротехнике возделывания озимой пшеницы, важно подобрать необходимый предшественник, который бы учитывал биологические свойства и сортовые особенности культуры (Козачков, 2002; Наумкин и др., 2002 и др.). Эти и другие авторы считают,

— —______-- __Г^____ч ______ „ „ „

ЧхО прагтлЬНи »ЫираННЫй ирсдШсСIВ6ННМК иОД ОЗйМуЮ иШбНИЦу СОЗДаСТ

ряд положительных агроэко логических моментов: хорошую влагообеспеченность, появление дружных всходов, высокую зимостойкость растений и др. Следует уяснить истину, что все сорта пшеницы требовательны к предшественникам и, особенно, интенсивные.

Рассматривая роль предшествующих культур на отдельные показатели плодородия почвы, а также рост и развитие культурных растений, важно выяснить возможности культур севооборота в регулировании органического вещества и элементов питания. Ученые Курской государственной

сельскохозяйственной академии им. профессора И.И. Иванова и Курского НИИ агропромышленного производства (Стифеев, Лазарев, 2002; Беседин, 2006 и др.) установили, что различные предшественники оставляют после себя неодинаковое количество органического вещества,