Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ОСНОВНЫХ ЗВЕНЬЕВ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В УСЛОВИЯХ ПРЕДГОРИЙ АЛТАЯ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ОСНОВНЫХ ЗВЕНЬЕВ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В УСЛОВИЯХ ПРЕДГОРИЙ АЛТАЯ"



На правах рукописи

ИУНИН Владимир Петрович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ОСНОВНЫХ ЗВЕНЬЕВ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В УСЛОВИЯХ ПРЕДГОРИЙ АЛТАЯ

06.01.01 - Общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Барнаул 2003

Работа выполнена в Алтайском государственном аграрном университете.

Научны« руководители: Заслуженный работник сельского хозяйства РФ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н.В. Яшутнн;

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А.П. Дробышев

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор М.Е. Черепанов;

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Л.М. Лысенко

Ведущая организация: Горно-Алтайский государственный

университет

Защита состоится декабря 2003г. в $ ..час, на заседании диссертационного совета Д. 220.002.01. при Алтайском государственном аграрном университете (656099, г. Барнаул, пр-т Красноармейский, 98).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан ноября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Алтайский край - крупнейший регион Сибири, где имеются благоприятные гточвенноклнматические условия для получения высококачественного зерна озимой и яровой твердой пшеницы. В условиях перехода к новым экономическим отношениям, резкого роста цен на энергоносители, при отсутствии необходимого набора современной сельскохозяйственной техники и резкого спада объемов применения органических и минеральных удобрений отмечаются негативные процессы в изменении потенциального плодородия почвы, снижении урожайности возделываемых культур и качества производимой продукции. Для стабилизации и дальнейшего роста продуктивности пашни и сохранения плодородия почвы необходимо внести коррективы в ранее освоенные системы земледелия.

Зональные системы земледелия, разработанные до 1984 г., были ориентированы на защиту почвы от эрозии и зерновую специализацию в растениеводстве, В этот период они сыграли огромную роль в увеличении производства зерна в крае. Вместе с тем, рекомендованные этими системами интенсивные технологии возделывания полевых культур, особенно пшеницы, носили, как правило, затратный характер, В них не было достаточно четких рекомендаций по оптимизации взаимодействия факторов жизни растений, их интегрированной защиты от засухи, сорняков, болезней, вредителей.

Разнообразие почвенных, природно-климатических и экономических условий предопределяет необходимость зонального подхода к разработке системы мер повышения эффективности и устойчивости земледелия. В рамках зональных технологий каждое хозяйство должно осваивать свою индивидуальную систему ;мледелия, на каждое поле севооборота иметь дифференцированный применн-ельно к его условиям агрокомплекс,

В хозяйствах возникла необходимость разработай и внедрения энергоресур-ю сберегающих технологий возделывания культур, которые требуют усовершенствования всей существующей системы земледелия.

Целью проводимых исследований являлась оценка эффективности интенси-<\ чкации основных звеньев системы земледелия хозяйства в условиях предгорий Атгая.

Дня выполнения поставленной цели предусматривалось решение следующих • тач:

1. Определить наиболее рациональную структуру посевных площадей и чередование полевых культур в севообороте.

2. Выявить влияние средств химизации на плодородие и окультуренность почвы.

3. Найти оптимальные варианты системы основной обработки почвы в севооборотах.

4. Установить влияние сочетания звеньев системы земледелия на плодородие почв и продуктивность пашни.

5. Дать агроэкономическую и биоэнергетическую -оценку.хнстемы земледелия колхоза им. И.Я. Шумакова. | * ■■:.• ......

Научная новизна. На основе длительных производственных исследований установлено влияние основных звеньев системы земледелия в предгорной зоне Алтайского края на плодородие черноземов, продуктивность озимой и яровой твердой пшеницы.

Определена агроэкономическая эффективность основных предшественников, системы основной обработки почвы и средств химизации, их совместное влияние на формирование агрофнтоценоза, продуктивность зерновых культур и качество зерна.

Установлена производственно-экономическая целесообразность применения энергоресурсосберегающей системы земледелия при выращивании яровой твердой пшеницы на черноземах предгорий Алтая, эффективность ее применения в использовании почвенно-климатических ресурсов и воспроизводства почвенного плодородия.

На защиту выносятся:

- основные закономерности и особенности динамики запасов доступной влаги по различным предшественникам, способам обработки и уровням химизации;

- динамика почвенного плодородия в зависимости от особенностей системы земледелия;

- формирование продуктивности агрофитоценозов б зависимости от технологий возделывания яровой твердой пшеницы;

- изменение качественных показателей конечной продукции при различном сочетании звеньев системы земледелия.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Разработанная система земледелия в колхозе им. ИЛ. Шумакова позволила стабилизировать и существенно увеличить производство зерна озимой и яровой твердой пшеницы.

Ресурсосберегающие и почвозащитные технологии производства высококачественного зерна внедрены в хозяйствах Змеиногорского района на общей площади более 40 тыс. га с экономией материально-технических ресурсов около 899 тыс. руб.

Разработанная система земледелия и ее апробация в производственных условиях может успешно применяться и в других предгорных районах края, обеспечивать получение 2,5-3,5 т/га высококачественного зерна озимой и яровой твердой пшеницы с получением дополнительной прибыли в размере 280-640 руб. с га.

Освоение рекомендованной системы земледелия в колхозах им. И.Я. Шумакова, «Восход» и «Красная Гвардия» способствовало получению на площади 17500 га урожайности зерновых 2,28 т/га, что на 0,42 т/га превышает среднерайонные показатели.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены:

• на расширенном заседании кафедры земледелия н защиты растений АГАУ в 2003 г.;

- в Министерстве Российской Федерации в 1983 г. по проблемам качества зерна яровой твердой пшеницы;

- на научно-практических конференциях по научно-обоснованному ведению растениеводства в АПК Змеиногорского района в 1998-2002 гг.;

- на факультете повышения квалификации специалистов АПК в г. Барнауле в 2001 г.;

- на юбилейной международной научно-практической конференции в г. Барнауле в 2003 г.

Публикация результатов работы. По материалам диссертации опубликовано 5 статей.

Структура, и объем диссертации. Диссертация изложена на 120 страницах машинописного текста, содержит 22 таблицы н 7 рисунков. Состоит из введения, 8 глав, выводов и рекомендаций производству. Список литературы включает 204 источника, в том числе б на иностранном языке.

Автор принимал непосредственное участие на всех этапах проведения исследований и выражает искреннюю благодарность доктору с.-х. наук, профессору Н.В. Яшутнну, кандидату с.-х. наук, доценту А.П. Дробышеву, заслуженному агроному Российской Федерации И.А. Меркулову, сотрудникам лаборатории и механизаторам колхоза им. ИЛ. Шумакова за ценные советы и помощь в проведении исследований.

ГЛАВА 1. Роль системы земледелия в повышении плодородии почвы и продуктивности пашни

В главе проанализировано значение основных звеньев системы земледелия в повышении продуктивности пашни и плодородия почвы. На основе анализа литературных источников сделан вывод о том, что ранее освоенные системы земледелия требуют постоянного совершенствования и каждый агроприем должен быть адаптирован к почвенно-климатическим условиям конкретного хозяйства.

ГЛАВА 2. Условия и методика проведения исследований

Исследования выполнены в сельскохозяйственном производственном кооперативе ордена Ленина колхозе им. ИЛ. Шумакова Змеиногорского района Алтайского края, который входит в зону предгорий Алтая. Согласно почвенно-географическому районированию Алтайского края (Земельный фонд Алтайского края, 1970) землепользование колхоза им. ИЛ. Шумакова расположено в зоне черноземов предгорных равнин, предгорий и низкогорий Алтая в подзоне обыкновенных черноземов умеренно засушливой степи. Территория хозяйства входит в район обыкновенных среднегумусных черноземов. Основу почвенного покрова составляют почвы черноземного типа образования и занимают 68,5%. Балл оценки пашни согласно материалам оценки земель составляет 29,6. В целом по Змеи-ногорскому району он несколько ниже - 27,1 балла.

Территория колхоза им. И.Я. Шумакова расположена в пределах умеренно-теплого, увлажненного горного агроклиматического района (Агроклиматические ресурсы Алтайского края, 1971). Сумма температур выше +10°С составляет 2174°С. Продолжительность активной вегетации в среднем равна 134 дням. Переход среднесуточных температур воздуха через 0'С осенью наступает в третьей декаде октября. Сумма положительных температур выше 0°С равняется 2501°С.

По данным Змеиногорсхой метеостанции, среднегодовое количество осадков составляет 576 мм, из них 412 мм выпадает в период с апреля по октябрь. В летний период они распределяются неравномерно и преимущественно в форме ливневых дождей, иногда с градом.

Относительная влажность воздуха в летний период достигает 46-52%.

Накопление снежного покрова начинается с ноября (средняя высота 23 см). Наибольшая высота снежного покрова отмечается во второй и третьей декаде февраля и первой декаде марта (54-56 см). Средняя глубина промерзания почвы - 56 см. На открытых участках почва промерзает на глубину 1,2-1,9 метра. Полное оттаивание почвы наступает в конце апреля-первой декаде мая. Сильными ветрами в зимний период обуславливается неравномерное распределение снежного покрова, что отрицательно сказывается на перезимовке озимых культур. В целом климатические условия хозяйства благоприятны для возделывания большинства сельскохозяйственных культур.

Методика проведения исследований и схемы опытов

Исследования по изучению влияния системы земледелия на плодородие н окультуренность почвы, урожайность и технологические показатели качества зерна озимой и яровой твердой пшеницы проводились путем постановки стационарных опытов и производственных проверок на полях хозяйства. Опытные участки располагались на полях освоенных в хозяйстве севооборотов.

I. Для изучения предшественников в севооборотах под озимую пшеницу была принята следующая схема; 1. Пар чистый (контроль). 2, Однолетние травы (овес + горох) на зеленый корм. 3. Пласт многолетних трав (зяаково-бобовые). 4. Зернобобовые (горох). 5. Озимые, посеянные по чистому пару,

II. Определение эффективности предшественников в севооборотах под яровую твердую пшеницу осуществлялось по схеме: 1. Пар чистый (контроль). 2. Однолетние травы (овес + бобовые) на зеленый корм, 3. Пласт многолетних трав (злаково-бобовые). 4. Зернобобовые (горох, овес + горох). 5. Озимые посеянные по чистому пару. б. Пропашные (кукуруза). 7. Пшеница 1-го года. 8. Пшеница 2-го года.

Ш. Дополнительно изучалась эффективность разных видов занятых паров по следующим вариантам: 1. Пар чистый (контроль). 2. Пар занятый вико-овсом на зеленый корм. 3. Пар, занятый донником. 4. Пар, занятый эспарцетом.

IV. Для выявления эффективности различных обработок пласта многолетних трав были изучены следующие варианты: 1. Ранняя отвальная вспашка (после первого укоса трав) на глубину 25-27 см, 2, Поздняя отвальная вспашка (сентябрь) на глубину 25-27 см. 3. Мелкая обработка (БДТ-7 после первого укоса трав).

V. Способы основной зяблевой обработки в зернопаровом севообороте были представлены следующим образом: 1. Отвальная вспашка плугом на 20-22 см. 2. Шоскорезная обработка КПГ-250 на 20-22 см. 3. Мелкая обработка до 16 см культиватором КТС-10.

В опытах проводились следующие учеты и наблюдения;

1. Определение влажности почвы осуществлялось весовым методом. Отбор образцов проводился в трехкратной повторности на постоянных площадках по типу замкнутого треугольника, через 10 см до глубины 1 м.

2. Агрохимические показатели в слое почвы 0-40 см определялись: рН солевая - рН ионом етрическим методом; нитратный азот - по Гранд валь-Ляжу; доступные формы фосфора и обменный калий - по Чирнкову и Мачигану; гумус -по Тюрину.

3. Подсчет густоты растений пшенииы выполнялся на учетных делянках размером 0,5 х0,5 м в фазу полных всходов. Повторносгь 16-кратная. В эти же сроки и на тех же площадках определялась засоренность посевов по методу Котга.

4. Урожайность учитывалась методом сплошной уборки и приведена на стандартную 14%-ную влажность и 100%-ную чистоту. Данные урожайности пшеницы подвергались математической обработке методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1985).

5. Лабораторные анализы на качество зерна делались по ГОСТу-135861.

6. Экономическую оценку изучаемых вариантов проводили по методике АСХИ (Рудаков В.И., 1969).

7. Биоэнергетическую эффективность рассчитывали по методике ВАСХНИЛ с использованием нормативов АНИИЗиСа (Шахов Н.И., 1983).

8. Кроме того, былн использованы следующие материалы:

- почвенные обследования, сделанные Алейским филиалом станции химизации за 1969-2000 гг.;

• данные почвенной экспедиции АСХИ за 1982 г.;

- данные колхозной агрохимической лаборатории за 1970-2002 гг.;

- производственные отчеты по хозяйству за 1961-2002 гг.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 3. Влияние чередования полевых культур на плодородие почвы н продуктивность пашни

Исследованиями Г.Т. Руденко (1968), Р.Н. Романовской, И.П. Витченко (1977), В.Я. Метелева, П.И. Талышева (1977), А.Ф. Неклюдова (1980), Н.В. Яшу-тина, А.П. Дробышева, Н.Д. Поста (2000) установлено, что из всех агротехнических мероприятий правильным, научно-обоснованным севооборотам принадлежа ведущая роль в повышении урожайности и качества получаемого зерна. Севооборот не случайно называют основой культурного земледелия, так как его влияние на факторы плодородия почвы и урожайность сельскохозяйственных культур наиболее многогранно. Только в севообороте можно осуществлять наиболее рациональную систему обработки почвы, с наивысшей отдачей использовать минеральные удобрения, эффективно вести борьбу с сорняками, вредителями и болезнями растений.

Одним из важных резервов повышения валовых сборов зерна в предгорной зоне Алтайского края является увеличение доли озимых культур в структуре посевных площадей. Они обеспечивают более высокую урожайность и служат хорошим предшественником для яровых зерновых культур. Озимые могут быть важным звеном биологического земледелия, предусматривающего возможность интенсификации земледелия в основном за счет эффективного использования

7

биологического потенциала и почвенно-климатаческих факторов урожая. Исследования, проведенные в колхозе им. И.Я. Шумакова Змеиногорского района, доказывают возможность успешного выращивания в предгорной зоне Алтайского края озимой и твердых сортов яровой пшеницы. Озимую пшеницу здесь стали выращивать с 1972 г., когда ею было занято только 72 га и получено 3,11 т/га высококачественного зерна. В последующие годы она высевалась на площади от 300 до 1300 га. Максимальный урожай этой культуры был получен в 1980 году -5,68 т/га при содержании клейковины 27,8%.

Для определения наиболее эффективной технологии возделывания озимой пшеницы были изучены различные предшественники: пар чистый и занятый го-рохо-овсяной смесью на зеленый корм, многолетние травы, зернобобовые и озимые культуры после чистого пара. Посев проводился во второй половине августа на глубину 4-6 см с нормой высева 5 млн. всхожих зерен на га.

Урожайность озимой пшеницы в среднем за 8 лет (1973-1980 гг.) составила по чистому пару 3,94 т/га, по другим предшественникам - в интервале от 1,14 по пласту многолетних трав до 1,28 т/га по занятому горохо-овсяному пару (табл. 1).

Таблица 1

Урожайность озимой пшеницы в севообороте в зависим оста от предшественников, т/га (среднее за 1973-1980 гг.)

Предшественник Урожайность

1. Пар чистый 3,94

2, Однолетние травы (овес + горох) 1,28

3. Пласт многолетних трав 1Д4

4. Зернобобовые (горох) 1,22

5. Озимые по чистому пару 1Д5

НСРМ 0,21-0,34

Основным фактором формирования такой урожайности является запас доступной влаги в метровом слое почвы ко времени посева: по чистому пару - 173,7 мм, по другим предшественникам — от 60,5 до 64,2 мм (табл. 2). Посевы озимой пшеницы по непаровым предшественникам отличались высокой изреженностью и засоренностью. Часто такие посевы приходилось пересевать.

Таблица 2

Влияние предшественников на запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом озимой пшеницы (среднее за 1973-1980 гг.)

Предшественник Запас влаги, мм

1, Пар чистый 173,7

2. Однолетние травы (овес + бобовые) 64,2

3. Многолетние травы 60,5

4. Зернобобовые (горох) 63,3

5. Озимые по чистому пару 63,0

Некоторые поля, где озимая пшеница была посеяна по непаровым предшественникам, на следующий год после уборки из-за большой засоренности вынуждены были оставлять под пар и в течение всего летнего периода бороться с сорняками агротехническими методами, а иногда приходилось применять и обработку гербицидами. Это приводило к нарушению существующих севооборотов и большим дополнительным затратам. По згой причине в хозяйстве с 1981 г, озимая пшеница возделываете» только по чистому пару.

На фоне минеральных удобрений озимая пшеница имеет еще более высокие преимущества в урожайности перед яровой за счет более эффективного использования элементов питания из удобрений на фоне высокой влагообеспеченности в осенний и весенний периоды. Если в годы с внесением под зерновые культуры до 40 кг д.в. на 1 га преимущество озимой перед яровой составляло 0,4-0,6 т/га, то на фоне около 150 кг д.в. прибавка урожая была равна 1,2-1,3 т/га.

В Алтайском крае вопросы возделывания яровой пшеницы по разным предшественникам изучались длительное время (Руденко Г.Т., 1972; Морозов Н.Н., 1976; Метелев В.Я., Талышев ГШ., 1977). Их работы позволили дать определенную оценку предшественникам в различных почвенно-климатичеешх условиях. Как показывают результаты их исследований, лучшими предшественниками пшеницы считаются те, которые оставляют после себя больше питательных элементов, влаги, свежих органических веществ и лучше очищают поле от сорняков, вредителей и болезней. Роль предшественников меняется по почвенно-климатическим зонам, применяемой технологии возделывания культур, в том числе применения удобрений и гербицидов, приемов обработки почвы и посева'(рис, 1). Проведенные исследования показали, что осенью перед уходом почвы в зиму наибольшие запасы влаги создаются по чистому пару (193,7 мм), по остальным предшественникам они 'значительно ниже и находятся в пределах 80,5-84,2 мм. Весной за счет таяния зимних и ранних весенних осадков запасы влаги в почве по всем предшественникам выравниваются и достигают величины близкой к полевой влагоемкости.

перед уедлонтзныу весной перед лодокж

KyUHHJf . MJKQ3A я фва ыоатчжИ свелкга

то«**

ЕЭПарчистьтЙ ИОпсс+п^х^х (У*) 0 Донник (з/и) С Горох Озимые___ИКутуруза_ ИПшепнпз РЭсиарцет

Рис. 1. Динамика запасов доступной влаги в метровом слое почвы в посевах яровой пшеницы по разным предшественникам (1981-1985 гг.)

За пять лег проведения полевых опытов яровая твердая пшеница по урожайности после занятого пара уступала незначительно посевам по чистому, а по качеству зерна находилась на одном уровне (табл. 3).

Таблица 3

Урожайность и качество зерна яровой твердой пшеницы при посев« по чистым и занятым парам (среднее за 1977-1982 гг.)

Технологические показатели зерна

Вид пара Урожайность, т/га содержание белка, % содержание клейковины в муке, % оценка макарон, балл

1. Чистый пар 2,38 16,1 373 4,1

2. Занятый пар вико-овсом 2,18 15,1 25,7 3,9

3. Занятый пар донником 2,20 16,1 37,6 4,0

4. Занятый пар эспарцетом 2,33 15,9 36,9 4,0

НСР м 0,07-0,16

В предгорной зоне Алтайского края занятый пар является одним из предшественников, обеспечивающих положительный баланс гумуса и элементов питания в полевых севооборотах.

В среднем за 1977-1982 гг. в чистом и в занятых парах накапливалось значительное количество нитратов: в слое почвы 0-40 см оно составило от 124,8 до 126,4 кг на I га и только в занятом внко-овсом — 48,5 кг. В чистом пару накопление нитратов идет за счет минерализации органического вещества почвы, а в занятых донником и эспарцетом накопление идет за счет биологической фиксации азота из воздуха.

Данные учета засоренности посевов показывают, что наиболее эффективны в борьбе с сорняками чистые пары. Практически им не уступают озимые, посеянные по чистому пару. Эти два предшественника сохраняют чистоту пешей на второй и третий год посева зерновых культур и не требуют обработки их гербицидами. Самое большое количество сорняков в посевах пшеницы, как в первый год, так и в последующие годы оказалось, после кукурузы. Из-за сравнительно поздних сроков уборки горохо-овсяной смеси и зернобобовых количество сорняков в посевах пшеницы в два раза выше, чем по чистому пару. Пласт многолетних трав, разделанный после первого укоса, также уступает паровому предшественнику. Резкое увеличение количества сорняков в посевах пшеницы по непаровым предшественникам, особенно в повторных посевах, вынуждает хозяйство обрабатывать посевы гербицидами. Без их применения резко возрастает количество сорняков, что вызывает уменьшение урожайности яровой твердой пшеницы и снижает качество зерна.

В условиях предгорий Алтая повторные посевы яровой твердой пшеницы приводят к резкому снижению урожайности и качества зерна. Зерно получается с низкой стекловвдн остью, невысоким содержанием белка и клейковины, а оценка балла макарон не соответствует стандарту для твердой пшеницы.

Таблица 4

Влияние предшественников на урожай и качество зерна яровой твердой пшеницы (среднее за 1981-1985 гг.)

Предшественник Урожайность, т/га Масса 1000 зерен, г Содержание белка, % Содержание клейковины в муке,% Оценка макарон, балл

1. Чистый пар 2,64 42,2 16,1 37,3 4,1

2. Однолетние травы

(овес + горох) 2,31 41,3 15,1 35,7 3,9

3. Пласт многолетних

трав 2,33 41,1 16,1 37,6 4,0

4. Зернобобовые

(горох, овес +■ горох) 2,48 42,0 16,2 37,8 4,2

5. Озимые по чисто-

му пару 2,33 42,1 15,4 35,4 4,1

б. Пропашные

(кукуруза) 2,28 40,8 15,8 35,1 3,8

7. Пшеница 1-го года 1,88 38,3 14,1 34,4 3,5

8. Пшеница 2-го года 1,61 36,4 13,8 30,0 3,0

НСР 05 0,090,12

При соблюдении всех агротехнических требований высококачественное зерно и хорошие урожаи яровой твердой пшеницы можно получать только размещая ее по лучшим предшественникам, таким как однолетние травы, пласт многолетних трав, зернобобовые, озимые по чистому пару, пропашные культуры (табл. 4).

ГЛАВА 4. Роль системы основной обработки почвы в плодородии н формировании урожае яровой твердой пшеницы

Главная задача, которую должна решать основная обработка почвы, это создание наилучших условий для возделывания сельскохозяйственных культур. В колхозе им. И.Я, Шумакова до 1971 г. вся основная обработка почвы проводилась отвально на глубину 22-25 см. Впервые плоскорезную обработку применили в 1971 г. и обработали 1128 га, к 1974 г. довели до 4518 га. Увеличение объемов плоскорезной обработки было оправдано острозасушливыми погодными условиями: хозяйство получало в среднем 0,98 т/га зерна, а по плоскорезной обработке урожай был на 0,5-0,7 т выше, чем по отвальной. В последующие годы площадь под плоскорезной обработкой возрастала, а с 1976 г. она составляла 80-90% от всей площади зяблевой обработки. В то же время было замечено, что на плоскорезной обработке резко увеличивается количество сорняков. По этой причине с 1977 г. в хозяйстве стали проводить плоскорезную обработку с предварительным лущением стерни лущильниками ЛДГ-10.

И

Одной из наиболее энергоемких технологических операций при возделывании сельскохозяйственных культур является основная обработка почвы, на ее выполнение приходится до 40% общих энергетических затрат и до 25% трудовых. С 1995 г. стали внедрять поверхностную и мелкую основную обработку почвы, которые проводились лущильниками ЛДГ-10, ЛДГ-15, культиваторами КГС-Ю и тяжелыми дисковыми боронами БДТ-7.

Анализ данных по влиянию способов основной обработки на содержание влаги в почве показывает, что наибольшие запасы продуктивной влаги в метровом слое перед уходом почвы в зиму имеет плоскорезная обработка, при этом по отвальной обработке и по мелкой они ниже на 10-30 мм. Особого различия в запасах влаги по отвальной и мелкой обработкам не наблюдается.

Весной перед посевом за счет зимних и ран невесенних осадков происходит некоторое выравнивание запасов влаги среди непаровых предшественников по видам обработки.

В зависимости от предшественника при плоскорезиой а мелкой обработках количество сорняков в 1,1- раза больше, чем по отвальной обработке. При этом на фоне мелкой обработки количество сорняков имеет тенденцию к повышению по сравнению с плоскорезной. Немаловажную роль в засоренности посевов играет и срок основной обработки. При этом особое внимание следует уделять видовому составу сорняков и степени их распространения. Отвальная зяблевая обработка увеличивает засоренность полей овсюгом независимо от сроков обработки, а при поздних сроках и засоренность осотами. Применение отвальной технологии основной обработки почвы после гороха и озимых, посеянных по чистому пару, не имеет преимущества перед поверхностной в очищении полей от сорняков.

ГЛАВА 5, Средства химизации и бнологнзации земледелия, их значение в сохранении плодородия и окультуренностн почвы

Одной из самых актуальных проблем современного земледелия является снижение плодородия почвы. Как показывают данные агрохимического обследования почв в колхозе им. ИЛ. Шумакова, начиная с 1969 г., идет значительное уменьшение содержания гумуса. Так, если в 1969 г. почв с содержанием гумуса менее 5% было всего лишь 3,6%, то в 1977-5,8; в 1984 -8,2; в 1994- 13,6%. При этом почв с его содержанием от 5,1 до 6,0% за это время стало больше на 6,9%, а с интервалом от 6,1 до 7,0% - меньше на 14,4%. При последнем обследовании почв с содержанием гумуса более 7,1% вообще нет, хотя при предыдущих обследованиях они были (рис. 2).

Как видно из агрохимической характеристики, постепенно идет значительное подкнсленне почвы: в 1969 г. слабокислых почв было 6,7%, в 1977 - 19,6; в 1984 - 25,9%, к ним добавилось 8,1% (1172 га) среднекислых почв, а в 1994 г. слабокислых почв стало 32,7% (4688 га) (рис. 3).

нет.

Гумус,

Виснм 5,0 05,1 -6,0 06,1 - 7,0 07,1 - 8,0

Рис. 2. Распределение пашни по содержанию гумуса в СПК колхозе им. ИЛ. Шумакова

рН™! | В4,й. 5,0 О5,1 -5,5 В5.6-6.0 Р6.[ -7,0 И 7,1 - 7,51

Рис. 3. Распределение пашни по кислотности почвы в СПК колхозе им. И.Я. Шумакова

В то же время площади под почвами с нейтральной реакцией раствора уменьшились с 8425 (59,0%) до 2709 га (18,8%). Такая закономерность может вызываться применением физиологически кислых минеральных удобрений: в 1966-1970 гг. на 1 га пашни вносилось 23,1 кг д.».; в 1976-1980 гг. - 86,3; в 19811985 гг. - 137,5; в 1986-1990 гг. - 117,4; в 1991-1995 гг. - 3,2; в 1996-2000 гг. -0,0; в 2001-2002 гг. - 6,2 кг д.в. Этому способствовало и снижение содержания кальция и гумуса в почве.

Анализ данных по содержанию подвижных форм фосфора указывает на резкое увеличение его в почве при внесении минеральных удобрений: в 1969 г. основная площадь пашни была средне обеспечена фосфором (78,4%), в 1977 г. основная площадь пашни имела повышенную обеспеченность (31,3%) и высокую (46,6%), в 1984 г. - высокую (31,9%) и очень высокую (63,9%). Это распределение пашни по обеспеченности почвы фосфором сохранилось и в 1994 г.

Агрохимическая оценка по содержанию в почвах обменного калия говорит о хорошей обеспеченности: от высокой до очень высокой во все сроки определения.

До 1991 г. в хозяйстве на зерновых культурах, и в первую очередь на яровой твердой пшенице, наряду с биологическими и механическими мероприятиями по борьбе с сорной растительностью применялись и химические. С 1966 по 1980 г. в среднем гербицидами обрабатывалось 7041 га, с 1981 по 1990 г. 4250 га (табл. 5). Это позволяло иметь довольно чистые поля: в среднем от 200 до 400 шт. сорняков на квадратном метре в зависимости от предшественников и продолжительности ротации севооборота.

Таблица 5

Объем обработки посевов гербицидами и засоренность зерновых культур

Период, гг. Площадь обработки, га Количество сорняков, щтУм1

1966-1980 7041 240

1981-1990 4250 250

1991-1995 0 1180

1996-2000 5610 420

2001-2002 4720 280 ч

С 1991 г. из-за больших затрат на химическую обработку в хозяйстве стали бороться с сорняками без помощи гербицидов. К 1995 г. количество сорняков в повторных посевах зерновых культур возросло до 1000 шт. и более на квадратном метре. Это повлекло за собой снижение урожайности, создало трудности при уборке, увеличило засоренность семян и т.д.

В 1996 г. срочно были восстановлены четыре венгерских 24-метровых опрыскивателя «Кертитокс», приобретены три отечественных 22-метровых опрыскивателя, что позволило, применяя современные гербициды «Гранегар», «Банвел», «Ла-рен», «Элакт», обрабатывать в среднем от 5610 в 1996-2000 гг. до 4720 га в 20012002 гг. Применение комплекса мероприятий позволило снизить засоренность до 420-280 сорняков на квадратном метре. Дтя этого потребовалось семь лет.

При отсутствии научно-обоснованной структуры посевных площадей и, как следствие, севооборотов, энергозатратной повсеместной отвальной обработке поч-

вы без учета почвенного плодородия и характера проявления эрозии почвы, при слабом биологическом н химическом воздействии на пищевой режим и засоренность посевов, низком уровне семеноводства при отсутствии специалистов-технологов высокой квалификации и других причин, связанных с сельскохозяйственным производством урожайность зерновых до 1965 г. не превышала среднегодового уровня в 1,3 т/га. Устранение перечисленных недостатков в 1981-1990 гг. позволило получать урожайность яровой пшеницы твердых сортов на уровне 2,602,70 т/га, а озимой пшеницы - около 4,0 т/га (рис. 4), В отдельные годы зги показатели были еще выше.

4.5 ч---■■■■

1941-45 гт. 1944-701г. 3971.» п-. 1971401т. Ш1-ИГТ. |«4-М гг. 1«1«п-. 1«6-г»Итг, Ю01-ЯЮ2гг.

]Иэериовьге всего Ояровц пшскяца Щоаниая пшениц* |

Рис. 4. Динамика урожайности зерновых культур в колхозе им. ИЛ. Шумакова в зависимости от характера систем земледелия

С 1991 г. из-за финансовых трудностей хозяйство практически прекратило применять минеральные удобрения. Это послужило одной из причин снижения урожайности яровой твердой пшеницы до уровня 1966-1980 гг.

Таким образом, в условиях предгорной зоны Алтайского края при сочетании биологических приемов, разумном применении химических средств в земледелии и сравнительно невысоких затратах труда и средств можно получать довольно высокие урожаи полевых культур.

ГЛАВЫ 6, 7 посвящены особенностям технологий возделывания яровой твердой пшеницы и влиянию системы земледелия на плодородие почвы и продуктивность пашни.

ГЛАВА 8. Л гроз коном и ческа я и биоэнергетическая оценка эффективности системы земледелия

После освоения более совершенной системы земледелия в начале 80-х годов урожайность яровой твердой пшеницы возросла на 0,71 т/га. При этом стоимость валовой продукции с каждого гектара увеличилась на 544 руб. При росте себестоимости одной тонны зерна на 20 руб. за счет увеличения затрат при одновременном увеличении урожайности и доплат за качество (тонна рядовой твердой пшеницы стоила 150 руб., 1-го класса - 370 руб. 50 коп,) средняя цена реализации составила 330 руб. против 170 руб. до 1971 г. Чистый доход на 1 т и на 1 га после освоения новой системы земледелия оказался больше на 140 и 448 руб. соответственно. Окупаемость затрат стала равна 412%. В предыдущей системе земледелия она было на уровне 283%. Из этого следует, что освоенная после 1981 г. система земледелия в колхозе им. И.Я. Шумакова Змеиногорского района экономически более выгодна по сравнению с ранее существовавшей.

При среднесписочном количестве работников равном 24 и площади посева зерновых культур 19,8% от общих показателей по району, включающему 9 хозяйств, колхоз производит 30,5% зерна, 39,6% молока и 46,0% мяса.

Биоэнергетическая оценка подразумевает определение соотношения количества энергии, аккумулированной в урожае сельскохозяйственных культур в процессе фотосинтеза и затрат энергии, вкладываемой в производство продукции растениеводства (Метод биоэнергетической оценки,,., 1980).

При системе земледелия 1971-1980 гг. и после ее совершенствования в 19811990 гг. биогенной энергии, накопленной в зерне, было значительно больше, чем в техногенной затраченной на возделывание и уборку яровой твердой пшеницы.

Коэффициент эффективности использования энергии был выше и составил 2,18 и 2,67 соответственно. В связи с разным уровнем урожайности биогенная энергия, накопленная в зерне при существовавшей системе земледелия 1971-1980 гг., составила 328700 МДж, после освоения 1981-1990 гг. - 543200 МДж.

ВЫВОДЫ

1. Почвенно-климатические условия колхоза им. И.Я. Шумакова Змеиногорского района позволяют получать высокие урожаи озимой и яровой твердой пшеницы с хорошими технологическими показателями качества зерна. Для этого необходимо под зерновые культуры оставлять не более 55-60% пашни, в том числе под озимые - до 12%, под твердую яровую пшеницу - 40-45%.

2. В условиях предгорий Алтая возделывать озимую пшеницу возможно только по чистому удобренному пару. Выращивать озимую пшеницу на зерно в этой зоне по непаровым предшественникам нецелесообразно. Наибольшая эффективность от применения минеральных удобрений на зерновых культурах может быть получена на озимых за счет более рационального использования основных факторов жизни: элементов питания и влаги.

3. В условиях предгорий Алтая возделывать яровую твердую пшеницу по чистому мару из-за небольшой прибавки в урожайности, значительных затрат на его обработку и отсутствии продукции на этом поле в сравнении с другими

предшественниками экономически не оправдано. Яровую твердую пшеницу необходимо размещать по лучшим предшественникам, которыми являются: однолетние травы, пласт многолетних трав, зернобобовые, озимые по чистому пару, пропашные культуры и занятый пар. Размещение пшеницы в повторных посевах и особенно третьей культурой после основных предшественников приводит к резкому снижению урожайности и качества зерна.

4. Для получения 2,5-3,5 т/га зерна яровой твердой пшеницы необходимо размещать ее не только по лучшим предшественникам, но и вносить в среднем 100-150 кг д.в. на гектар минеральных удобрений, учитывая почвенное плодородие и требования растений.

5. Наибольшее значение в борьбе с сорняками в условиях хозяйства играет чистый пар и озимые, посеянные после него. Это позволяет в течение двух-трех лет в посевах зерновых по этим предшественникам не применять гербициды.

6. Плоскорезная и мелкая обработка почвы в условиях предгорий Алтая обеспечивают в сравнении с отвальной обработкой прибавку урожайности яровой твердой пшеницы 0,2-0,4 т с га. Количество сорняков в севооборотах при проведении плоскорезной и мелкой обработки увеличивается в сравнении с отвальной обработкой. Это требует дальнейшего совершенствования системы земледелия и дополнительных мер борьбы с сорняками.

7. При длительном внесении полного минерального удобрения в дозе более 100 кг д.в. на га без учета их влияния на почву происходит подкисление почв, а содержание подвижного фосфора и обменного калия возрастает со среднеобеспеченного до высокого и очень высокого.

8. При совершенствовании системы земледелия особое внимание необходимо уделить балансу органического вещества в почве через бнологизацню земледелия: в севообороты включить, наряду с многолетними травами, занятые и си-деральные пары, обеспечивающие надежную защиту почвы от эрозии и пополнение запасов органического вещества.

9. В современных условиях хозяйству необходимо шире использовать принципы энергосбережения за счет освоения плодосменных севооборотов и оптимизации системы обработки в них.

10. Замена отвальной обработки на плоскорезную и переход от глубокой обработки к мелкой под отдельные культуры в севообороте обеспечивают снижение энергозатрат, создают благоприятные условия для роста и развития растений.

11. Система земледелия наиболее эффективную отдачу дает только при соблюдении технологической дисциплины и строгом учете почвенно-кпимэтических и социально-экономических условий. Только при системном подходе в земледелии можно рассчитывать на повышение продуктивности пашни и увеличение плодородия почвы.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Для дальнейшего наращивания производства зерна озимой и яровой твердой пшенииы и улучшения ее качества в условиях предгорной зоны Алтайского края рекомендовать хозяйству совершенствование системы земледелия с учетом энергоресурсосбережения и адаптивно-ландшафтной организации территории землепользования.

Посевы озимой пшеницы размещать только по чистому пару, а яровой твердой пшеницы - по занятому пару, многолетним и однолетним зернобобовым травам, зернобобовым на зерно и пропашным предшественникам.

Существенное повышение качества зерна яровой твердой пшеницы возможно только в посевах по наилучшим предшественникам и с использованием удобрений. Применение минеральных удобрений под озимую пшеницу повышает прибавку урожайности в сравнении с яровой твердой пшеницей на 1,2-1,5 т/га, без удобрений прибавка снижается до 0,4-0,5 т/га.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Иунин В.П., Снежко Г.Н., Талышев П.И. и др. Агрокомплекс применять творчески У/Зерновое хозяйство. - 1984, —№ 10.-С. 22-24.

2. Дробышев А.П., Йунин В.П. Особенности системы земледелия в предгорной зоне Алтая // Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве и растениеводстве: Междунар. научно-практ. конф. - Барнаул, 2003.-4.2.-С. 60-62.

3. Иунин В .П., Дробышев А.П. Основные направления оптимизации системы земледелия в предгорной зоне Алтая (на примере колхоза им. ИЛ. Шумакова Змеиногорского района) // Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель: Мат. науч.-практ.конф.-Барнаул, 2003.-С. 106-112.

4. Дробышев А.П., Иунин В.П. Место озимой и яровой пшеницы в севооборотах предгорий Алтая // Вестник АГАУ. - 2003. - № 2. - С. 67-69.

5. Иуннн В.П., .Дробышев А.П. Эффективность биологизации и химизации земледелия на Алтае // Инф. листок / Алтайский ЦНТИ, 2003.-4 с.

__ЛР № 020648 от I б декабря 1997 г,_

Подписано в печать 27.10.2003 г. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Печать ризографная. Гарнитура «Times New Roman». Усл. печ, л. 1,3. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ NiSS.

Издательство АГАУ 656099, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98 62-84-26

¿M 0 7 8 5