Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭФФЕКТИВНОСТЬ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ УМЕНЬШЕНИЯ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ТРАКТОРОВ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТУЮ ПОЧВУ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ЭФФЕКТИВНОСТЬ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ УМЕНЬШЕНИЯ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ТРАКТОРОВ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТУЮ ПОЧВУ"



МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

На правах рукописи МАТЮК Николай Сергеевич

УДК 631.51 ; 631.372 (470.311)

ЭФФЕКТИВНОСТЬ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ УМЕНЬШЕНИЯ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ТРАКТОРОВ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТУЮ ПОЧВУ

Специальность 06.01.01 —общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1984

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

Научный руководитель — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А. И. Пупонин,

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор П. У. Бахтин; кандидат сельскохозяйственных наук М. В. Верещак.

Ведущее предприятие — Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны. .

Защита диссертации состоится т » 1984 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 « Т

Ученый секретарь Специализированного совета — доктор биологических наук

л-тш^

1984 г.

Е. Е. Крастина

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моск. с ел ьс ко хоз. академии Mut. К. А. Тимирязева

Инв, №......................................

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. С ростом технической оснащенности земледелия усиливается воздействие на почву машинно-тракторных агрегатов. Применение тяжелых тракторов, почвообрабатывающих орудий, посевных п уборочных машин приводит к чрезмерному уплотнению пахотных и подпахотных слоев почвы, снижению ее плодородия и уменьшению урожайности сельскохозяйственных культур (П. У. Бахтин, 1971; Г. Д. Белов, А. П. Подолько, 1977; О. А. Виссер, 1967, 1970; В. С. Гапоненко, 1971, 1978; П. П. Заев, 1967, 1974; Г. И. Казаков, 1982; А. С. Кушнарев, 1982; А. М. Кононов, 1970, 1977, 1978; В. П. Нарциссов, 1972; И. С. Рабочее, П. У. Бахтин, 1978, 1979; П. А. Щербина, 1974, 1975 и др.).

В настоящее время разработаны критерии по достоверной комплексной оценке системы «движитель — почва — растение» и намечены перспективные инженерные и агротехнические пути решения проблемы устранения излишнего уплотнения почв мобильной сельскохозяйственной техникой. Однако не решены принципиально важные для производства вопросы разработки агротехнических приемов снижения отрицательного действия мобильных технических средств на дерново-подзолистую почву, не установлены целесообразность и периодичность их применения в севооборотах различной специализации.

Разработка агротехнических приемов уменьшения отрицательного действия тракторов и другой сельскохозяйственной техники на плодородие почвы и урожайность полевых культур предусмотрена Программами работ МСХ СССР и ВАСХНИЛ на 1981 —1985 гг. по решению научно-технического задания 0.СХ.107 «Исследовать в различных по ч вен но- климатических зонах влияние ходовых систем сельскохозяйственной техники на изменение характеристик почвы, урожайность сельскохозяйственных культур и сопротивление обработке; установить допустимый уровень воздействия на почву, разработать методы контроля и рекомендации по созданию ходовых систем, отвечающих требованиям сельского хозяйства» и по

^мшш^ш БпЗятто--

решению задания 0,сх.31 «Усовершенствовать зональные системы обработки почвы и разработать способы ее инициализации».

Цель н задачи исследований. Целью исследований было обоснование и разработка агротехнических приемов уменьшения отрицательного действия ходовых систем современных сельскохозяйственных тракторов на дерново-подзолистую средиесуглинистую почву в Центральном районе Нечерноземной зоны РСФСР.

В связи с этим решали следующие задачи:

1. На основе моделирования процесса длительного воздействия ходовых систем современных тракторов на дерно-во-подзол истую среднесуглинистую почву установить закономерности изменения агрофизических л биологических показателен ее плодородия, а также уровни отрицательного воздействия тракторов на почву и урожайность полевых культур.

2. Изучить динамику разуплотнения дерново-подзолистой почвы под действием естественных факторов и обосновать целесообразность разработки агротехнических приемов снижения повышенного уплотнения старопахотных земель.

3. Оценить агротехническую эффективность приемов уменьшения отрицательного действия тракторов на дерново-подзолистую среднесуглинистую почву (применение широкозахватных посевных агрегатов, использование тракторов с пневмогусеничными движителями или со сдвоенными шинами, глубокое чизелеванне почвы).

4. Разработать рекомендации сельскохозяйственному производству по ограничению воздействия и устранению отрицательных последствий влияния ходовых систем тракторов на плодородие дер ново-подзолистой почвы.

Научная новизна. Установлены уровни отрицательного воздействия тракторов на почву и урожайность полевых культур. Существенное снижение урожайности озимой пшеницы от повышенного уплотнения подпахотных слоев наступает после 6 проходов в течение 3-х лет тракторов Т-150 и Т-150К и после 4-х проходов в сумме за 2 года трактора К-700.

Разработаны научные основы агротехнических приемов снижения уплотняющего действия тракторов на дерново-подзолистую среднесуглинистую почву.

Дана агротехническая оценка применения широкозахватных посевных агрегатов, использования тракторов с пневмогусеничными движителями или со сдвоенными шинами и чн-зелевания на глубину 38—40 см в качестве приемов снижения и устранения чрезмерного уплотнения дериово-подзолпе-тон средиесуглпнистой почвы ходовыми системами тракторов. Применение чизелевання на глубину 38—40 см в системе предпосадочной подготовки почвы под картофель, снижая

угглотнение подпахотных слоев, повышает продуктивность звена севооборота картофель — ячмень — горохо-овсяная смесь в среднем на 8—13*%. Для чизельной обработки рекомендован чизельный плуг типа ПЧ-4,5 с приспособлением для дополнительного крошения пахотного слоя почвы (конструкция ВИСХОМ).

Практическая ценность и реализация результатов. Результаты исследовании были использованы при разработке «Программы и методики комплексных исследований по изучению влияния ходовых систем сельскохозяйственных тракторов, комбайнов и транспортных средств на почву (М., 1978). Программа и методика одобрена Координационным советом ВАСХНИЛ по обработке почвы.

Материалы исследований вошли во «Временные рекомендации по ограничению уровня воздействия сельскохозяйственной техннкн на почву», утвержденные Научно-техническим советом МСХ СССР (1983 г.).

Результаты исследований прошли производственную проверку в учхозе ТСХЛ «Михайловское» и внедрены в ряде хозяйств Московской области. Рекомендуемые агротехнические приемы разуплотнения, снижая уплотнение почвы, повышают урожайность полевых культур на 10—15% и обеспечивают значительный экономический эффект.

Постановлением Научно-производственной конференции руководителей и специалистов сельского хозяйства Московской области рекомендовано внедрить в 1984 г. чизельную обработку уплотненных почв на площади не менее 100 тыс. га.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научных конференциях ТСХА (1978, 1980 гг.), на научных конференциях Московского областного НТО сельского хозяйства и первичной организации НТО учхоза «Мнхай-ловское» {1978, 1979, 1982 гг.), на годичном собрании действительных членов и членов-корреспондентов отделения земледелия и химизации ВАСХНИЛ (1981 г.), на заседаниях Координационного совета ВАСХНИЛ по проблеме 0.сх.107 (Москва, 1981; Ташкент, 1982 г.; Мелитополь, 1983 г.), на Научно-техническом совете МСХ СССР (1983 г.), на НТС Московского областного управления сельского .хозяйства, на НТС кафедры земледелия и методики опытного дела и межфакультетской лаборатории разработки систем земледелия и животноводства ТСХА, где получили положительную оценку.

Публикации. По материалам исследований опубликовано в соавторстве 4 работы, одна из них методическая.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 137 страницах машинописного текста и включает 38 таблиц, 13 рисунков. Она состоит из введения, десяти глав, выводов, рекомендации производству, списка использованной литературы

(¿21 наименование, в т. ч. 46 работ иностранных авторов) и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика исследований. Трехфакторный полевой стационарный опыт 4x3x3. Заложен в

■ 1975 г. на лерново-подзолистой средиесуглинистой почве в учхозе ТСХЛ «Михайлове кое» Московской области по следующей схеме:

Фактор Л. Марка трактора: 1 — МТЗ-80; 2 — Т-150; з _ Т-1Й0К: 4 — К-700 (К-701).

Фактор В. Число дополнительных уплотнений: 1 —без уплотнения (контроль); 2 — уплотнение в один след; 3 — уплотнение в два следа.

Фактор С. Приемы разуплотнения: 1 — традиционные (контроль); 2 — традиционные + чизелевание на 38—40 см под картофель и озимую пшеницу; 3 — чизелевание на 38— 40 см под картофель н озимую пшеницу + фрезерование.

Опыт имеет две закладки, в каждой из которых развернут во времени следующий севооборот: 1) бобово-злаковая смесь, 2) озимая пшеница, 3) ячмень, 4) картофель, 5) ячмень. В одной закладке опыта чередование начато с бобово-злаковой смеси, в другой — с ячменя (5).

Сплошное укатывание физически спелой дерново-нодзо-л истой среди есугл инистой почвы (0,65—0,70 НВ) в один к два следа в соответствующих вариантах опыта проводили до

■ предпосевной обработки под яровые культуры и до основной под озимую пшеницу, т. е. в первом случае почву уплотняли весной, а во втором — в конце лета. На контрольных делянках дополнительного уплотнения не делали.

Традиционные приемы разуплотнения включали лущение жнивья и зяблевую вспашку на глубину 20—22 см под яровые

■ культуры, лущение и вспашку на ту же глубину под озимую пшеницу, предпосевную культивацию с одновременным боронованием и обработку РВК — 3,0 под бобово-злаковую смесь и зерновые культуры, перепашку зяби на 16—18 см н предпосевную культивацию на 8—10 см под картофель. Весеннее чизелевание на 38—10 см под картофель и осеннее чизелевание на эту же глубину под озимую пшеницу выполняли чизель-ным плугом ПЧ-2,7 конструкции ВИСХОМ (И. М. Панов в соавторстве). На делянках с сочетанием чизелевания и фрезерования основную обработку почвы проводили такую же, как и в вариантах с традиционными приемами, а предпосевное фрезерование под ячмень и бобово-злаковую смесь выполняли на глубину 6—8 см трактором Т-150К. в агрегате с фрезерным культиватором КФГ-3,6. В этом варианте под

картофель и озимую пшеницу обработку проводили ротацй-онным плугом ПР-2,7 на глубину 16—18 см.

Опыт закладывали методом расщепленных делянок с рен-домизнрованным размещением вариантов. Повторность опытных вариантов в каждой закладке двухкратная, контрольных — шестикратная. Общая площадь одной делянки первого порядка, где размещали варианты фактора Л, составляла 1800 м2, второго (варианты фактора В) — 600 м! и третьего (варианты фактора С) — 200 м2.

Д в у хф а к т о р н ы й полевой стационарный опыт 3X3. Заложен в 1977 г. в совхозе «Каменка» Московской области. Схема опыта разработана сотрудниками кафедры земледелия и методики опытного дела Московской сельскохозяйственной академии им, К. Л. Тимирязева (Л. И. Пуио-ннн, Н. С. Матюк) и лаборатории ходовых систем Всесоюзного научно-исследовательского института механизации сельского хозяйства (В. Л. Русанов):

Фактор Л. Марка трактора: 1 — ДТ-75; 2 — Т-150К; 3 — К-700 (К-701).

Фактор В. Число дополнительных уплотнений: 1 —без уплотнения (контроль); 2 — уплотнение в два следа; 3 — уплотнение в четыре следа.

В 1977 г. в варианте 2 (фактор В) было проведено одно дополнительное уплотнение, а в варианте 3 — три дополнительных уплотнения. В последующие годы уплотнение производили согласно схеме опыта. Размещение вариантов но" главным делянкам и субделянкам рандомизированное.

Однофакторные краткосрочные полевые опыты проведены в 1977—1980 гг. В них оценивали влияние местного (по следу) уплотнения серийными тракторами ДТ-75, Т-150, Т-150К, К-700 и тракторами с перспективными движителями Т-150ПГ (на пневмогуссничном ходу) и К-700СШ (на сдвоенных шинах). на изменение агрофизических свойств дерново-подзолистой средиесуглиннстой почвы и урожайность полевых культур в зернотравяном севообороте. Под посев почву готовили по принятой в зоне технологии с использованием трактора ДТ-75. Сев проводили агрегатом, включающим соответствующий варианту трактор и сцеп их трех сеялок С3-3,6. Отбор образцов при агрофизических исследованиях и учете урожая осуществляли по 4 зонам: непосредственно по следу трактора, рядом со следом, между следов н на расстоянии 2 м от внешнего края следа трактора. Ширина полосы сплошной уборки составляла в вариантах с тракторами (мм); ДТ-75, Т-150, Т-150ПГ — 380; Т-150К — 530; К-700 — 680 и K-700C1II — 1360 мм. Учетная площадь делянки 12 м!. Оставшиеся части делянок убирали комбайном за два прохода для

учета общей урожайности' по вариантам. Повторность 4-кратная.

Изучение воздействия ходовой системы трактора класса тяги 14 кН па почву и растения при весеннем уходе за посевами озимой пшеницы выполняли по схеме: 1 — без укатывания (контроль); 2 — укатывание посевов в один след при весенней подкормке; 3 — укатывание посевов в один след при обработке гербицидами; 4 — укатывание посевов в два следа (сочетание 2 и 3). Сплошное укатывание посевов озимой пшеницы в соответствующих вариантах опыта производили трактором МТЗ-80 в агрегате с опрыскивателем ОН-400 или разбрасывателем минеральных удобрений РУМ-3. Опыт закладывали методом рендомнзнрованных повторений. Учетная площадь одной делянки составляла 100 мг, повторность ' 4-кратная.

Исследования динамики разуплотнения дерпово-подзолне-той среднесуглинистой почвы под действием природных факторов проводили в полевых условиях в модельном опыте. Схема модельного опыта была следующей; 1 — без уплотнения (контроль); 2 — сплошное уплотнение трактором Т-(50К в два следа; 3 — то же, в четыре следа; 4 — сплошное уплотнение трактором ДТ-75 в два следа; о — то же, в четыре следа, Опыт без растений был заложен в 1977 г. на старопахотной дерново-подзолистой среднесугл инистой почве в трех рендомизированных повторениях. Площадь опытной делянки 45 ,чг. Опыт имел две закладки. В первой уплотнение почвы в состоянии ее физической спелости (0,65—0,70 НВ) проводили весной 1977 г., во второй — осенью 1978 г.

Исследования выполняли по соответствующим ГОСТ и методикам, принятым в научных учреждениях сельскохозяйственного профиля.

Условия проведения полевых опытов. Перед закладкой трехфакторного полевого стационарного опыта пахотный слой дерново-подзолистой среднесуглиннстой почвы мощностью 20—22 см характеризовался следующими агрохимическими показателями (1975 г.): содержание гумуса — 1,6%, РзОа — 4,5 мг, КаО — 9 мг на 100 г почвы, гидролитическая кислотность (Нг)—3,8 мэкв, сумма поглощенных оснований (в) — 13 мэкв на 100 г почвы, рНс0., — 4,7. Подпахотный слой (20—40 см) содержал в среднем 0,7% гумуса, рНсод — была равной 3,4, Нг — 4,4 мэкв, 5 — И мэкв на 100 г почвы, Ра05 п КаО соответственно 3,0 и 5,5 мг на 100 г почвы.

Почва опытных участков, на которых закладывали двух-факторный стационарный полевой опыт и однофакторные полевые краткосрочные опыты, имела сходные агрохимические свойства,

Вегетацпонны периоды 1977—1981 гг. по метеорологиче-

ским условиям различались. Вероятность повторения метео-. рологическнх условий 1977—1981 гг. составляет 90% (расчеты выполнены по Д. И. Шашко, 1967).

Агротехника возделывания полевых культур при проведении исследований соответствовала схемам опытов и рекомендациям для Центрального района Нечерноземной зоны РСФСР. В опытах выращивали озимую пшеницу Мироновская 808, ячмень Надя, картофель Бирюза, вику Льговская, овес Геркулес.

Органические н минеральные удобрения на опытном участке вносили общим фоном: навоз в дозе 80 т/га — перед основной обработкой почвы под картофель, минеральные удобрения NsoP^oKpo — до предпосевной (предпосадочной) обработки под бобово-злаковую смесь, ячмень, озимую пшеницу н картофель. Посевы ячменя и озимой пшеницы обрабатывали гербицидом 2,4—Д (аминнан соль) из расчета 0,8 кг действующего вещества на 1 га. В посевах бобово-злаковой смеси и посадках картофеля гербициды не применяли.

Действие ходовых систем тракторов на агрофизические показатели плодородия дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы и урожайность полевых культур

При передвижении тракторов по физически спелой почве степень ее уплотнения определялась эксплуатационной массой тракторов и типом их движителей, а также зависела от исходного состояния почвы и числа последовательных проходов по одному и тому же следу. С глубиной деформация почвы затухала н коэффициент относительного уплотнения снижался до 1,18—1,10 в слое 10—20 см, 1,12—1,08 в слое 20— 30 н до 1,08—1,06 в слое 30—40 см. С увеличением влажности почвы до 25—27.% резко возрастали различия в степени уплотнения, особенно в пахотном слое. При уплотнении поч. вы ходовыми системами тракторов общая пористость снижалась на 5,1—13,6%, а пористость аэрации — на 7,8—10,7¡%' и более в зависимости от слоя почвы и степени деформации. По мере увеличения массы тракторов эти показатели строения ухудшались.

При многократном уплотнении происходит аккумуляция остаточной деформации в подпахотном слое. Существенное ухудшение сложения подпахотного слоя дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы в среднем за вегетацию озимой пшеницы отмечали после трех- н шестикратного уплотнения в сумме за три года тракторами МТЗ-80, T-I50, Т-150К и четырехкратного в сумме за два года трактором К-700. Действие однократного и суммарного многократного уплотнения

проявлялось №е только в ухудшении сложения почвы, но и в повышении ее твердости. Различия по вариантам опыта сохранялись в течение всей вегетации озимой пшеницы и картофеля, Отрицательное влияние движителей тракторов на структуру пахотного слоя почвы усиливалось по мере увеличения их эксплуатационной массы. Полного восстановления разрушенной структуры за один вегетационный период не происходило и при систематическом многократном уплотнении полей мобильной сельскохозяйственной техникой распыленность пахотного слон почвы непрерывно возрастала. Уплотнение почвы ходовыми системами тракторов до основной обработки под озимую пшеницу и до предпосадочной обра-Сотки под картофель приводило к повышению глыбнстости пашни и снижению густоты всходов этих культур. Так, в среднем по всем .чаркам тракторов (МТЗ-80, Т-150, Т-150К и К-700) густота всходов картофеля уменьшалась на 5,5% при однократном и на 9,0% при двукратном уплотнении. Отрицательное действие повышенного уплотнения почвы тракторами проявилось в увеличении засоренности посевов и снижении урожайности ячменя и бобово-злаковой смеси.

Последействие 2- и 4-кратного уплотнения дерново-подзолистой среднесугл ни истой почвы в состоянии ее физической спелости тракторами МТЗ-80, Т-150 и Т- ШОК обусловило четкую тенденцию к снижению урожайности озимой пшеницы. Такое же последействие оказывали двукратное уплотненно трактором К-700 и шестикратное трактором МТЗ-80, Последействие шести уплотнений почвы, проведенных в течение трех лет до предпосевной обработки под предшественники и до основной и предпосевной обработки под озимую пшеницу, снижало ее урожайность на 2,6 ц/га (Т-150К) н на 2,8 ц/га (Т-150) по сравнению с контролем. Последействие четырех уплотнений в сумме за два года трактором К-700 уменьшало урожайность зерна озимой пшеницы на 7,1 ц/га.

В результате трехлетних исследований установлено, что при использовании для ранневесеннего ухода за посевами озимой пшеницы трактора класса 14 кН (МТЗ-80) по следу колес ухудшались агрофизические свойства почвы, повреждались растения. Такое же действие оказывал проход трактора МТЗ-80 с опрыскивателем ОН-400 при обработке посевов гербицидами. В среднем за вегетацию озимой пшеницы по следу колес трактора объемная масса пахотного слоя дерново-подзолистой среднесуглннистой почвы была выше на 5—7%, пористость аэрации ниже на 16—19.%, а твердость больше п 0,7—3,2 раза, чем вне следа. При внесении азотного удобре-рения на посевах озимом пшеницы урожайность ее непосредственно по следу колес трактора МТЗ-80 снижалась на 2— 4 ц/га, при весенней обработке гербицидами — на 5—7, а 8

при суммарном двукратном воздействии — на 8—10 ц/га (урожайность на контроле составляла 38—42 ц/га, НСРо5 = = 4—6 и/га). В пересчете на 1 гектар снижение урожайности озимой пшеницы от проходов трактора Л1ТЗ-80 с разбрасывателем минеральных удобрений при внесеннн в подкормку азота составило в среднем за 3 года 0,3 ц/га, этого трактора с опрыскивателем при обработке посевов гербицидами — 0,8 н при суммарном действии — 0,9 ц/га.

и

Динамика разуплотнения дерново-подзолистой среднесугл и пистон почвы под действием природных факторов

Уплотненная дер ново-подзол иста я среднесуглннистая почва при длительном отсутствии механического воздействия со временем становилась менее плотной под влиянием естественных процессов разуплотнения. Разуплотнение почвы происходило до достижения отдельными слоями равновесного сложения, т. е. сравнительно постоянного уровня. Анализ данных по двум срокам закладки опыта с разуплотненнем

Таблица 1

Разуплотнение дерново-подзолистой среднесугл инистой почвы под действием природных факторов, 1-я закладка опыта

Объемная масса, г/см®

через

Вариант опыта оЕ!; Й е.^* с;

о 2 бё - с -— о р» к =г к -г о Я 4; о « С1 о

Без уплотнения (контроль) • • 0-10 10-23 20—и0 30—10 1,23 1.39 1,31 1,56 1,24 1,34 1,39 1,10 1,25 1,36 1.45 1.46 1,23 1,34 1.30 1,39 1,26 1,34 1,40 1.40

Уплотнение четырехкратным ходоч трактора ДТ-76 про* 0—10 10—20 20—30 30—10 1.« 1,49 1,52 1,57 1.41 1,43 1,51 1.э2 1,32 1,42 1,40 1,45 1,30 1.33 1,38 1,33 1,3(2 1Д' 1,38 1,46

Уплотнение четырехкратным ходоч трактора Т-К">0К про- 0-10 10-20 20-30 30—10 1,52 1,50 1,56 1,59 1,38 1,40 1,43 1,55 1,32 1,37 1,14 1,40 1,35 1.35 1.36 1,40 1,33 1,36 1,39 1/12

Примечание. НСР« для слоя 0—.10 см=0.05 г/см3; 10—20 см=0,<УЗ; 20—30 см=0,07 и для слоя 30—10 см=0,01 г/см3.

позволяет считать равновесной объемную массу дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы; для слоя 0—10 см — 1,26 г/см3; для слоя 10—20 см — 1,34—1,36; для слоя 20— 30 — 1,38—1,40 н для слоя 30—40 см — 1,38—1,42 г/см3. Уплотненные ходовыми системами тракторов слон возвращаются в равновесное состояние (разлыхляются) через разные сроки. Слой 0—10 см, уплотненный тракторами ДТ-75 или Т-150К в четыре следа, не достигал равновесного состояния даже через 24 месяца. Слои 10—20, 20—30 и 30—10 см разуплотнялись до равновесной объемной массы через 16 месяцев (табл. 1).

Характерно, что на контрольных делянках, где дополнительное уплотнение почвы не производили, отмечали процесс разуплотнения слоев почвы 20—30 и 30—40 см. В целом слой почвы 20—40 см достигал равновесного состояния только через 16 месяцев. Это свидетельствует о том, что подпахотные слои старопахотной дерново-подзолистой средиесуглинистой почвы значительно уплотнены ходовыми системами мобильной сельскохозяйственой техники.

Агротехническая оценка приемов снижения отрицательного воздействия тракторов на дерново-подзолистую почву

Применение широкозахватных посевных агрегатов. Агротехническая оценка широкозахватных посевных агрегатов в составе различных тракторов (ДТ-75, Т-150К, К-700) с тремя сеялками С3-3,6 показала, что применение на посеве зерно-новых культур широкозахватных посевных агрегатов значительно уменьшало отрицательное влияние ходовых систем тракторов на почву и урожай полевых культур. Но даже при использовании широкозахватных посевных агрегатов снижение урожайности ячменя, бобово-злаковой смеси и озимой пшеницы от уплотнения почвы ходовыми системами тракторов при посеве достигало значительных размеров. Урожайность полевых культур снижалась не только непосредственно по следу движителей тракторов, но и в прилегающих к нему зонах. Максимальное снижение урожайности ячменя, бобово-злаковой с.чеси и озимой пшеницы отмечено непосредственно но следу тракторов. Снижение урожая зерна ячменя по следу трактора ДТ-75 составило 5,У ц/га, зеленой массы смеси — 2,6 и зерна озимой пшеницы — 4,8 ц/га. По следу трактора Т-150К оно составил» соответственно 7,3; 40,5 и 7,5 ц/га, а по следу трактора К-700 — 7,0; 12,2 и 12,0 ц/га. Снижение урожайности зерновых культур и бобово-злаковой смеси рядом со следом тракторов ДТ-75 и Т-150К достигало 10,8—12,8%, рядом со следом трактора К-700 — 22,8—26.0%.

При посеве широкозахватным агрегатом в составе трактора ДТ-75 п трех сеялок С3-3,6 прямой и косвенной деформации подвергается 21,6% площади поля, а снижение урожайности зерна ячменя, озимой пшеницы н сена бобово-зла-ковой смеси составляет 12,2%. При посеве агрегатом в составе трактора Т-150К и трех сеялок СЭ-3,6 уплотняется 29,4% площади поля, а снижение урожайности этих культур достигает 14,2%. При посеве агрегатом с трактором К-700 и тремя сеялками СЭ-3,6 уплотняется 39% площади поля, а урожайность ячменя, озимой пшеницы и бобово-злаковой смеси снижается уже на 22,6%. В среднем за трн года урожайность ячменя, озимой пшеницы н бобово-злаковой смеси в вариантах с тракторами Т-150К и К-700 по сравнению с вариантом, где использовали ДТ-75 была меньше соответственно на 8— 12 и 18—20%.

Использование тракторов с пониженным давлением ходовых систем. Результаты исследований по эффективности использования на посеве тракторов с перспективными тинами движителей показали, что пневмогусеннчный трактор Т-150ПГ и трактор К-700СШ {со сдвоенными шинами) оказывают меньшее уплотнение на почву, чем серийные тракторы Т-150, Т-150К и К-700. Это приводило к менее значительной депрессии урожайности ячменя, особенно непосредственно по следам тракторов (табл. 2).

Таблица 2

Относительная урожайность ячменя (%) в зависимости от деформации дерново-подзолистой среди ее у глин истой почвы тракторами при посеве, 1980 г.

Место учета урожайности Т-150 о Т-150ПГ § £ К-700СШ

Контроль, 2 м от следа трактора 100,0 87,7 104.1 60,8 101,4

Рядом со следом....... 91,5 87.7 87,7 7«.: 89,0

Непосредственно по следу , . . 82,1 &0.S 53.2 67Л 78,1

Между следами....... 97,3 93,9 !)l,S S9,0 83,6

Примечание, Посев прииводили агрегатом из соответствующего трактора л трех сея.юк С3-3,6,

На делянках, где на посеве применяли пневмогуеепичный трактор Т-150Г1Г с тремя сеялками СЭ-3,6, урожай ячменя был выше, чем после гусеничного трактора Т-150 с тремя сеялками, на 4,0% и колесного трактора Т-150К с таким же числом сеялок — на 15,8%. Использование сдвоенных ннш на тракторе К-700 способствовало повышению урожайности ячменя на 12,9% по сравнению с серийным трактором К-700.

Снижение уплотнения почвы приемами обработки. Чи-

зелевание на глубину 38—40 см дерново-подзолистой средне-суглинистой почвы в сочетании с традиционной (перепашка на глубину 16—'18 см, культивация на 8—10 см) пли фрезерной предпосадочной обработкой под картофель улучшало сложение как пахотного (0—20 см)„ так и подпахотного (20— 40 см) слоев. В период интенсивного клубнеобразования у картофеля объемная масса слоя почвы 20—40 см на тех делянках, где для разуплотнения применяли весеннее чизелева-нне, была на 0,06—0,15 г/см3 меньше, чем на уплотненных двумя проходами тракторов и неразрыхленных. Сочетание чнзелевання на глубину 38—40 см с перепашкой на 16— 18 см и культивацией на 8—10 см уменьшало объемную массу пахотного слоя на 0,06—0,12 г/см3 по сравнению с перепашкой и культивацией.

■ Глубокая обработка чизелем дерново-подзолистой средне-суглинистой почвы, многократно уплотнявшейся ходовыми системами современных тракторов, оказывала положительное влияние на сложение, подпахотного слоя 20—40 см в течение двух последующих лет. Последействие чнзелевання проявилось в том, что подпахотный слой 20—40 см имел более высокую общую пористость как в среднем за вегетацию ячменя, так и в среднем за вегетационный период бобово-злаковой смесн.

Одним пз преимуществ чнзелевання на глубину 38—40 см являлся отвод избыточной влаги из пахотного слоя в ранне-весенний период и аккумуляция ее в нижележащих слоях. Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы в среднем за вегетацию картофеля (1978—1979 гг.) на делянках с чизе-леваиием были выше на 40—45 м3/га, а в среднем за вегетационный период ячменя и горохо-овсяной смесн — на 83—97 м3/га. На делянках с чизелеванием накопленная влага расходовалась более экономно. Проведение глубокого рыхления чизелями в системе предпосадочной подготовки почвы под эту культуру снизило коэффициент водопотреблепия в среднем по всем вариантам уплотнения на 4%, а сочетание чнзелевання и предпосадочного фрезерования — на 14%. Снижение коэффициента водопотребленпя под действием приемов разуплотнения на контроле соответственно составило 11 и 15%.

Твердость дерново-подзолистой среднесуглпнистой почвы коррелировала с глубиной обработки, интенсивностью крошения и ее влажностью. Во все годы исследований твердость слоев почвы 0—20 и 0—30 см на делянках, разрыхленных чизелем на глубину 38—10 см, была существенно ниже, чем при традиционной обработке под полевые культуры. Так, сочетание глубокого чнзелевання с традиционными приемами обработки снижало твердость пахотного слоя почвы в сред-

нем за вегетацию картофеля на 13,7.%. а сочетание его с предпосадочным фрезерованием — на 23,3%.

Сочетание глубокого рыхления чизелем н обработки фрезой в системе предпосадочной подготовки почвы под картофель оказало благоприятное влияние на структурное состояние пахотного и подпахотного ее слоев. В среднем за три года (1979—1981) однократное чнзслсванне на глубину 38— 40 см и ежегодное разноглубинное фрезерование в звене севооборота картофель — ячмень — бобово-злаковая смесь практически не изменили распыленность пахотного слоя почвы. В подпахотном слое 20—10 см количество пилеватых фракций в среднем но леем вариантам уплотнения уменьшилось в вариантах сочетания чнзелевання с традиционной обработкой и сочетания с фрезерованием соответственно на 13,9 и 19,5%. Проведение глубокой чизельнон обработки не ухудшало качества разделки почвы. Причем, глыбнстость поверхности поля, независимо от применяемого для разуплотнения почвы приема, была примерно одинаковой.

Сочетание периодического (одни раз в три года) чнзелевання дерново-подзолистой среднесуглииистой ночвы на глубину 38—40 см с традиционными нрпемамп обработки или с фрезерованием обусловливало ускорение темпов роста и развития полевых культур и повышение их урожайности. Так, в среднем по всем маркам тракторов (МТЗ-80, Т-150, Т-150К) сочетание чнзелевання с традиционными приемами обработки н сочетание чнзелевання с предносадочным фрезерованном на глубину 16—18 см повышало урожайность картофеля соответственно на 8,3 н 14,8%. На делянках без дополнительного уплотнения, где уровень деформации почвы примерно отражает ее состояние на полях данного региона, сбор клубней картофеля возрос на 6 и 12% (табл. 3).

Таблица 3

Влияние проходов тракторов и приемов разуплотнения на урожайность картофеля (ц/га)„ в среднем за 1978—1979 гг.

Пригмм разуплотнения

.Чарка трактора традиционные традиционнее + ЧШМО ванне чнзоле-панно -4-|{>РС ¡СРОИЛ N11(1

* Гкм уплотнения (контроль) . . . мтл-во........... т-кю............ Т-150К........... В среднем .......... ]Г>0,1 102,0 123,0 1-13,7 1 Ю.2 1,7.1,0 163,2 163,2 ш,о 157,5 167,8 Ш>,2 174,7 151.5 166.6

ИСР'М~1$|,0; ПСГ>" (,-,-37,5; ИСР1"«=39.6 НСРАР1~60,6; НСРВ «-12,1; ПСРс<ч=13,2

Положительный эффект чизелевания (под картофель) сохранялся в последействии при возделывании ячменя и горо-хо-овсяной смеси. Так, в среднем по всем вариантам уплотнения в первый год последействия чизелепания на делянках с традиционной обработкой урожайность ячменя была выше на 10,5%. а на делянках с предпосевным фрезерованием на глубину 6—8 см — на 7,2%: Во второй год сбор сена горохо-овсяной смеси в этих вариантах был выше соответственно на 15,4 и 8,3% по сравнению с контролем.

Продуктивность звена севооборота картофель — ячмень — горохо-овсяная смесь в среднем по двум закладкам опыта в вариантах сочетания периодического чизелевания (один раз в три года) с традиционными приемами обработки и сочетания чизелевания с разноглубинным фрезерованием возросла соответственно на 10,8—28,6 и 6,2—17,6 ц корм. ед. с 1 га по сравнению с принятой системой обработки почвы в Центральном районе Нечерноземной зоны РСФСР. В среднем по всем вариантам уплотнения урожайность клубней картофеля, зерна ячменя и сена горохо-овсяной смеси увеличилась на*8,1 и 9,6% соответственно (табл. 4).

Таблица 4

Продуктивность звена севооборота картофель — ячмень — горохо-овсяная смесь в зависимости от действия ходовых систем тракторов и приемов разуплотнения (цк, ед. основной продукции с 1га), делянки с двухкратным уплотнением почвы, в среднем по двум закладкам опыта за 1978—1S80 гг.

Марка трактора Приемы разуплотнения

традиционные традиционные + чизелеваиие чизеле-ааине + фрезерование

Без уплотнения (контроль) , . . 125.0 133,6 128.2

мтз-во........... 121,8 127,2 138,6

Т-150 ............ 103,9 120,2 129,7

Т-150К........... 116.9 1(291,3 122,0

К-7С0 ............ 09,4 103,6 10G.4

Б среднем .......... 113.8 123,1 124,7

Экономическая эффективность приемов разуплотнения почвы

Чизелеваиие уплотненных ходовыми системами тракторов делянок дало существенный экономический эффект как при прямом действии, так и в последействии. Чистый доход при чнзелеванни под картофель в сочетании с традиционными приемами или фрезерованием был больше, чем только при применении традиционных приемов разуплотнения, на 12,7— И

26,4%' себестоимость 1 ц клубней ниже на 4,8—9,8%, производительность труда выше на 1,0—2,7,%, а уровень рентабельности на 9,7—21,4%. В последействии на ячмене повышение чистого дохода составляло 19,9—25,2%, снижение себестоимости продукции 9,0—10,4%, рост производительности труда 7,9—13,2%, увеличение уровня рентабельности 18,3— 20,8%. При нозделыванин горохо-овсяной смеси эти показатели были равны соответственно 18,4—20,9; 7,7—9,6; 4,5—6,7 и 11,2—13,6%.

Использование новой конструкции чизельного плуга ПЧ-4,5 с дополнительными рабочими органами (игольчатые диски), созданного в ВИСХОМ, позволяло за одни проход произвести необходимое рыхление пахотного и подпахотного слоев дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы без энергоемкого фрезерования. Применение его на полях учхоза «Мнхайловское» Подольского района Московской области » системе предпосадочной подготовки почвы под картофель (1981—1982 гг.) обеспечило годовой экономический эффект более 75 тыс. рублей. При этом урожайность картофеля повышалась на 30,0 ц/га (на контроле — 198,5 ц/га), прямые затраты на предпосадочную обработку сократились на 25,8%, чистый доход возрос в расчете на 1 га на 18% по сравнению с принятой в хозяйстве системой предпосадочной подготовки.

ВЫВОДЫ

1. Воздействие ходовых систем современных тракторов на дерново-подзолпетую почву при выполнении полевых работ приводит к ухудшению агрофизических и технологических свойств пахотного н подпахотного слоев, росту засоренности посевов и снижению урожайности сельскохозяйственных культур.

По отрицательному действию ходовых систем на плодородие почвы и урожайность полевых культур тракторы условно можно расположить в следующем порядке:

ДТ-75<Т-150<МТЗ-80<Т-150К<К-700 (К-701).

2. Моделирование процесса длительного воздействия ходовых систем современных тракторов на дерново-подзолистую сред несу глинистую почву в нолевом стационарном опыте показывает, что в подпахотном слое происходит накопление остаточной деформации.

Существенное снижение урожайности озимой пшеницы ог повышенного уплотнения подпахотных слоев наступает после 6 проходов в течение 3-х лет тракторов Т-150 и Т-150К н после 4-х проходов в сумме за 2 года трактора К-700.

3. Подпахотные слон старопахотной дерново-подзолистой

среднесуглнннстой почвы значительно уплотнены ходовыми . системам)! мобильной сельскохозяйственной техники, При исключении механического воздействия слой 20... 40 см достигает равновесного состояния только через 16 месяцев.

При современных технологиях возделывания полевых культур процесс накопления остаточной деформации в подпахотном слое д ср н о в о - п о д з ол и сто й среднесуглнннстой почвы под воздействием движителей техники идет быстрее, чем процесс разуплотнения этого слоя под влиянием природных факторов. Это обусловливает необходимость поиска путей ограничения уплотняющего воздействия техники на почву и рыхления подпахотных слоев.

4. Применение на посеве зерновых культур широкозахватных посевных агрегатов значительно уменьшает отрицательное влияние ходовых систем тракторов на ночву л урожай нолевых культур. Причем посевные агрегаты в составе гусеничного трактора ДТ-75 с тремя ссылками С3-3,6 меньше уплотняют почву и снижают урожайность зерновых культур, чем такие же агрегаты с колесными тракторами К-700 и Т-150К.

При посеве агрегатом в составе трактора ДТ-75 с тремя сеялками СЭ-3,6 прямой и косвенной деформации подвергается 21,6% площади поля, а снижение урожайности зерна озимой пшеницы, ячменя и сена бобово-злаковой смеси составляет 12,2%. При посеве агрегатами в составе T-lôOK-f-+ 3G3-3,6 н K-700+3C3-3,6 эти показатели равны соответственно 29,4; 14,2 и 39,0; 22,6%.

5. Перспективным приемом снижения отрицательного действия ходовых систем тракторов на почву является применение тракторов с пневмогусеничнымн движителями или со сдвоенными шинами. Использование на посеве пневмогусе-ничного трактора Т-150ПГ приводило к повышению урожайности ячменя на 16% по сравнению с колесным трактором Т-150К, а трактора К-700 со сдвоенными шинами — на 13% по сравнению с серийным трактором К-700.

6. Проходы машинно-тракторных агрегатов по полю при весеннем уходе за посевами озимых зерновых культур вызывают снижение урожайности как в результате "повреждения растений по колее, так и ухудшения агрофизических условий их жизнедеятельности. В среднем за 3 года снижение урожайности озимой пшеницы от проходов трактора МТЗ-80 с разбрасывателем минеральных удобрений при внесении в подкормку азота составило 0,3 ц/га, этого трактора с опрыскивателем при обработке посевов гербицидами — 0,8 и при суммарном действии — 0,9 ц/га.

В целях уменьшения площади уплотнения посевов целесообразна разработка технологий возделывания озимых зерновых культур в Центральном районе Нечерноземной зоны

РСФСР с использованием постоянной технологической колеи' (оптимизация маршрутов движения машинно-тракторных агрегатов).

7. Применение чизелеваппя на глубину 38—10 см в системе предпосадочной подготовки дериово-нодзолнетой средне-суглинистой почвы под картофель, снижая уплотнение подпахотных слоев, оказывает положительное деист и не и последействие на рост, развитие и урожайность нолевых культур в звене севооборота картофель — ячмень — горохо-овсяиал смесь.

Действие и последействие чизелеваппя повышало продуктивность данного звена севооборота на 9,3 ц к. ед. с 1 га.

8. Чизелевание на глубину 38—10 см как прием рыхления подпахотных слоев дерново-подзолистой средпесуглнпнс-той почвы дает лучший агротехнический эффект в сочетании с фрезерной предпосевной (предпосадочной) обработкой.

Использование повой конструкции чизельного плуга ПЧ-4,5 с дополнительными рабочими органами (игольчатые диски), созданного в ВИСКОМ, позволяет за одни проход произвести необходимое рыхление пахотного и подпахотного слоев дерново-нодзолнетой средпесуглннистон иочны без энергоемкого фрезерования.

9. Применение чизелевания на глубину 38—Ш см как приема снижения отрицательного действия ходовых систем мобильной сельскохозяйственной техники на дерново-подзолистую среднесуглинистую почву обеспечивает существенный экономический эффект.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На дерново-подзолистой среднесуглпннстой почве в Центральном районе Нечерноземной зоны РСФСР под картофель следует применять предпосадочное чизелевание на глубину 38—40 см с одновременным рыхлением н крошением пахотного слоя. В этих целях целесообразно использовать чнзельный плуг ПЧ-4,5 с дополнительными рабочими органами в виде игольчатых дисков (конструкция ВИСХОМ).

2. Для уменьшения отрицательного влияния ходовых систем тракторов на дерново-подзолистую среднесуглиннстую почву и урожаи на посеве зерновых культур лучше применять тракторы с гусеничными движителями.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Поляк А. Я-, Доспехов Б. А., Русанов В. А., Матюк Н. С. Программа и методика комплексных исследовании по изучению влияния ходовых систем тракторов, комбайнов и транспортных средств на почву. — М., 1979, — 64 с.

й. Доспехов Б. А„ Пупонин А. И„ Хабатов Р. Ш., Липецкий Н,- П., Матюк Н. С. Влияние ходовых систем тракторов на дерново-подзолистую почву. — Вестник сельскохозяйственной науки, 1979, 7, с. 18—26.

3. Пупонин А. И., Матюк Н. С. Снижение уплотнения дерново-подзолистой почвы чнзелеванием. — Земледелие, 1980, 12, с. 30—32.

4. Пупонин А. И., Матюк Н. С., Русанов В. А., Епрын-цев В. Д., Юшков Е. С. Деформация дерново-подзолистой почвы ходовыми системами тракторов и урожай. — Земледелие, 1981. 6, с. 22—24.

Л 69262 24/1У—84 г.

Объем 1'Л п. л. Заказ 1180. Тираж 100

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