Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМПЛЕКСА АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА ДЕРНОВО-СЛАБОПОДЗОЛИСТЫХ СРЕДНЕСУГЛИНИСТЫХ ПОЧВАХ В ЗЕРНО-ТРАВЯНО-ПРОПАШНОМ СЕВООБОРОТЕ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ВОЛГО-ВЯТСКОГО РЕГИОНА

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМПЛЕКСА АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА ДЕРНОВО-СЛАБОПОДЗОЛИСТЫХ СРЕДНЕСУГЛИНИСТЫХ ПОЧВАХ В ЗЕРНО-ТРАВЯНО-ПРОПАШНОМ СЕВООБОРОТЕ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ВОЛГО-ВЯТСКОГО РЕГИОНА"



На правах рукописи

Алметов Сергей Николаевич

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМПЛЕКСА АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА ДЕРНОВО-СЛАБОПОДЗОЛИСТЫХ СРЕДНЕСУГЛИНИСТЫХ ПОЧВАХ В ЗЕРНОТРАВЯНОПРОПАШНОМ СЕВООБОРОТЕ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ВОЛГО-ВЯТСКОГО РЕГИОНА

Специальность 06,01.01 - общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Немчиновка, 2003

Работе выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте информатизации агрономии и экологии «ВНИИ Агроэкоинформ».

Научный руководитель: дохтор сельскохозяйственных наук

Сараннн Евгений Константинович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Завалин Алексей Анатольевич

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Зотов Леонид Иванович

Ведущая организация: Научно-исследовательский институт сельского

хозяйства Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого

Защита состоится к г. в// часов на заседав г ■

диссертационного совета Д 220.016.01 во Всероссийском науч. исследовательском институте информатизации агрономии и э.^яог>:» «ВНИИ Агроэкоинформ» по адресу: 143026, Московская облечь.. Одинцовский район, пос. Немчиновка-1, ул.Агрохимиков, дом 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ч!?КЫ 1 Агроэкоинформ». ~

Автореферат разослан А сю^фгт г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук

Ю.А Ушак

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Основная задача сельского хозяйства -удовлетворение потребности населения в продуктах питания, а промышленность в сырье для переработки. Выполнение этой задачи, в настоящее время, требует решения многих проблем. О одной стороны, идет процесс сокращения пахотных земель и чтобы не снизить валовое производство сельскохозяйственной продукции, необходимо идти путем интенсификации аграрного комплекса, которая невозможна без применения минеральных удобрений и пестицидов, С другой стороны, средства интенсификации, воздействуя на агроэкологическую систему, могут нарушить сложившееся равновесие в биосфере и привести к ряду негативных последствий, выражающееся в загрязнении растительной продукции, почв и природных вод остатками агрохимикатов.

Поэтому поиск путей, направленных на получение планируемого урожая и предотвращения загрязнения продукции остатками применяемых химических веществ при использовании средств интенсификации земледелия имеет актуальное значение. Важность этой проблемы усиливается также в связи с тем, что при сложившихся в России экономических условиях возросли цены на минеральные удобрения, пестициды, горюче-смазочные материалы, сельскохозяйственную технику, а это диктует необходимость более экономного расходования технических ресурсов, а также питательных веществ почвы, накопленных за годы интенсивного применения удобрений в агротехнологиях возделывания сельскохозяйственных культур.

Цель н задачи исследований. Основной целью исследований было изучить эффективность комплексного применения ресурсосберегающих приемов обработки почвы, удобрений, средств защиты растений и их оптимизации, обеспечивающих получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур хорошего качества продукции и защиту окружающей среды от загрязнения на дерново-слабоподзолисгой почве в зернотравянопропашном севообороте.

Для этого предусматривалось решение следующих задач:

определить влияние длительного применения удобрений и пестицидов при разных способах обработки почвы на изменение основных агрохимических показателей почвы, содержание тяжелых металлов и биологическую активность почвы;

- провести наблюдения за изменением засоренности посевов в результате применения удобрений и гербицидов при различных способах обработки почвы;

- исследовать влияние удобрений, пестицидов и способов обработки почвы на урожайность и качество сельскохозяйственных культур при различном уровне плодородия почвы; [—--■—--'

- дать экономическую, экологическую н энергегнчейфю «ценку изучаемым мероприятиям в звене зернсправянопроши!Н»^^виовв{Лп%*

Научная новизна. Впервые в условиях региона в длительных полевых опытах проведены исследования по влиянию раздельного и комплексного применения средств химизации в зернотравяноггропашном севообороте на показатели плодородия почвы, урожайность и качество продукции. На основании экспериментальных данных установлено, что систематическое применение высоких доз органических и минеральных удобрений не приводит к повышению содержания подвижных форм тяжелых металлов на дерново-слабоподзолистых средиесуглинистых почвах региона Комплексное применение удобрений и средств защиты растений не оказывает негативного влияния на почвенную микрофлору, биологическую активность почвы и качество получаемой продукции. Ощ-имальным вариантом предпосевной обработки почвы под яровые зерновые культуры является боронование зяби тяжелыми зубовыми боронами в два следа.

Практическая ценность работы Установлено, что на дерново-слабоподзолистых среднесуглилистых почвах внесение высоких доз органических и минеральных удобрений (в расчете на 50 и/га зерна и 350 ц/га зеленой массы кормовых культур) не приводило к ухудшению экологической обстановки, Оптимальными дозами минеральных удобрений являются расчетные на 30 ц/га зерновых и 250 ц/га зеленой массы кормовых культур, при этом сельскохозяйственные культуры ие испытывали значительного недостатка в элементах питания. Выявлено, что лучшим сочетанием факторов для яровых зерновых культур является применение доз удобрений рассчитанных на получение 30 ц/га зерна на фоне применения гербицидов и фунгицидов и минимальной предпосевной обработки почвы. Комплексное применение гербицидов и фунгицидов увеличивало урожайность зерновых культур на 5,9 - 6,6 ц/га и в целом сельскохозяйственных культур на 7,0 - 7,7 ц/га зерновых единиц, а применение минеральных удобрений и пестицидов, соответственно, на 14,0- 17,5 ц/га и на 15,0- 18,8 ц/газ.е., без снижения качества продукции.

Положения, выносимые на защиту:

На дерново-слабоподзолисгых среднесуглинистых почвах внесение высоких доз органических и минеральных удобрений (в расчете на получение 50 ц/га зерна и 350 ц/га зеленой массы кормовых культур) не приводило к ухудшению экологической обстановки.

Комплексное применение удобрений и средств защиты растений не оказывает негативного влияния на качество растениеводческой продукции, биологическую активность почвы и почвенную микрофлору.

Оптимальными дозами минеральных удобрений являются расчетные на 30 ц/га зерновых и 250 ц/га зеленой массы кормовых культур. На посевах яровых зерновых культур лучшим способом предпосевной обработки почвы является боронование зяби тяжелыми зубовыми боронами в два следа.

Апробация. Результаты исследований были доложены на конференции молодых ученых ВИУА (Москва, 2000, 2001) и региональной научно-практической конференции "Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства" (Йошкар-Ола, 2002, 2003).

Объем » структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованных источников, включающей 291 наименование (из них 25 на иностранном языке) и приложений, работа изложена на 187 страницах машинописного текста.

Условия и методика проведения исследований. Исследования проводили в течение 1996 - 2001 г. г. на базе стационарного фа кториал ьного опыта, заложенного в 1976 году на дерново-слабоподзолистой среднесу глин истой развитой на покровных суглинках почве колхоза «Первое Мая» Новоторьяльского района Республики Марий Эл, занимающие 56,6 % площади пашни.

Схема опыта предусматривала изучить три приема обработки почвы, три варианта применения удобрений и 4 варианта использования средств защиты растений.

Варианты использования удобрений;

1) Дозы, применяемые в среднем в хозяйствах республики -хозяйственный контроль;

2) Расчетные по методу элементарного баланса с учетом агрохимических показателей почвы на получение 30 ц/га зерновых и 250 ц/га зеленой массы кормовых культур (расчет I);

3) Расчетные тем же методом дозы удобрений на получение 50 ц/га зерновых и 350 ц/га зеленой массы кормовых культур (расчет П),

Эффективность разных доз удобрений изучали на фоне трех приемов предпосевной обработки почвы: обычной - культивация на 8 - 10 см; усиленной - культивация на 12 - 14 см и минимальной -боронование в два следа тяжелыми боронами.

На фоне удобрений н обработки почвы исследовали действие химических средств защиты растений: а) контроль (без средств защиты растений; б) гербицид; в) гербицид + фунгицид; г) гербицид + фунгицид + фунгицид. Опыт проводили в эернотравяяо пропашном севообороте. Повторносгь в опыте - трехкратная, учетная площадь делянки 3-го порядка (пестициды) - 80 кв.м; 2-го порядка (удобрения) - 240 кв.м и первого порядка (обработка почвы) - 720 кв.м.

Во все годы проведения опытов выполняли следующие наблюдения и лабораторные исследования: в растениях - определяли накопление азота, фосфора и калия по фазам вегетации; основные показатели структуры урожая зерновых культур — кустистость, длина колоса и стебля, количество зерен в колосе, масса 1000 зерен; содержание белка в зерне, клейковины в зерне яровой пшеницы. Содержание азота, фосфора и калия в растениях определяли методом мокрого озоления по

Гинзбург, с последующим определением азота по Кьельдалю, фосфора -колориметрически, калия - на пламенном фотометре. Сырой белок определяли исходя из общего содержания азоога в зерне с использованием коэффициента пересчета, клейковину и индекс деформации клейковины (ИДК) - по общепринятым методам.

Засоренность посевов сорняками учитывали до применения гербицидов и через месяц после обработки гербицидами в 4-местах каждой делянки на площадках 0,25 кв.м.

Образцы почвы для анализа агрохимических показателей отбирали с каждой делянки ежегодно после уборки урожая. Гумус определяли по Тюрину, рН - потенциометрически, фосфор и калий по Кирсанову, сумму поглощенных оснований и гидролитическую кислотность - по Каппену-Гильковицу. Уборку урожая зерновых культур проводили поделяночно прямым комбайнированием (СК-5 «Нива»), кормовых вручную по пробным площадкам с каждой делянки опыта.

В опытах использовали семена высших репродукций районированных сортов и посевного стандарта не ниже 1 и 2 классов. Возделы вались районированные сорта ячменя - Зазерский - 85, яровой пшеницы - Симбирка, овса - Скакун, гороха - Труженник, кукурузы -Днепровский-247 и клевера - Марино,

В фазу кущения яровых зерновых культур посевы обрабатывали гербицидом агритокс в дозе 1 л/га. Фунгициды вносили в фазу конец кущения - начало выхода в трубку и на II расчетном варианте через месяц после предыдущей в дозе 0,15 кг/га альто. На посеве однолетних трав -учитывали последействие гербицидов и фунгицидов. На посеве кукурузы в фазу 3-4 листьев растения обрабатывали гербицидом 2,4-ДА в дозе 2,0 кг/га, фунгициды не использовали. В 2001 году на посеве клевера красного гербициды и фунгициды не использовали, учитывали их последействие.

Содержание тяжелых металлов определяли на атомно-адсорбционном спектрометре 0-115- 1М в вытяжке 1н азотной кислоты в образцах, отобранные в почвенном профиле до 1 м через каждые 20 см после 25 летнего применения органических и минеральных удобрений, химических мелиорантов. Биологическую активность почвы опыта определяли по скорости распада льняной ткани методом «аппликаций». Группы бактерий и грибов в почвенных образцах определили по общепринятым методикам.

Статистическую обработку результатов исследований проводили дисперсионным методом (Доспехов Б.А., 1985; Ушкаренко В.А., 1975), экономическую эффективность оценивали по методике ЦИНАО и энергетическую лоГ.А, Булаткину (1983, 1990).

Метеорологические условия в годы проведения исследований были различными. При сравнении со среднемноголетними значениями вегетационный период 1996 года для возделывания кукурузы был неблагоприятным из-за недобора осадков в I декаде июня и

I и II декаде июля. Агрометеорологические условия 1997 года для формирования урожая ячменя были благоприятными. Метеоусловия 1998 года характеризовались как неудовлетворетельные из-за сухой и жаркой погоды. На посевах однолетних трав происходило преждевременное пожелтение и засыхание нижних листьев. В 1999 году в связи с прохладной погодой в период посев-всходы и недостаточной влагообеспеченностью и повышенными температурами в следующие фазы развития на посевах ячменя отмечался слабый рост вегетативной массы и были плохие условия для формирования колоса. В 2000 году условия для возделывания яровой пшеницы и многолетних трав 1 г. п. в 2001 году были вполне удовлетворительными,

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Влияние средств химизации на плодородие почвы

Внесение органических и минеральных удобрений оказало существенное влияние на агрохимические показатели почвы. Для создания различных фонов обеспеченности почв фосфором (10 мг, 15 мг и > 20 мг на 100 г почвы Рг05) в 1976 году при закладке стационарного полевого опыта вносили органические и минеральные удобрения, В результате в почве произошли существенные изменения. Если перед закладкой опыта в 1976 году содержание подвижного фосфора в почве составляло 6 - 8 мг и обменного калия 12 - 13 мг на 100 г почвы, то в результате внесения в течение 1976 - 1995 г.г. на хозяйственном контроле в сумме 80 т/га навоза и Nk^P^^K^ содержание PjOs к 1996 г, составило -

12.1 мг и К20 12,8 мг на 100 г почвы. На I расчетном варианте, где было внесено 160 т/га навоза и NuiiPsiaKiso содержание PjOs увеличилось до 17,1 мг и К;0 до 15,2 мг на 100 г почвы. На II расчетном варианте после внесения в сумме за 1976 - 1995 г. г. навоза в дозе 240 т/га и Nj^PiaoK^i содержание подвижных форм фосфора и калия составило, соответственно,

34.2 и 30,1 мг на 100 г почвы. С 1996 по 2001 г.г. на опытном участке органические удобрения не вносили, а минеральные удобрения вносили на хозяйственном контроле в дозе N«¿>20 и на расчетных вариантах по выносу исходя из планового урожая и коэффициентов использования элементов питания из почвы и удобрений.

За 1996 - 2001 г.г. в почве хозяйственного контроля содержание подвижного P2Oj уменьшилось с 12,1 до 10,8 мг и К30 с 12,8 до 11,0 мг на 100 г почвы, что связано с выносом элементов питания урожаем. На I расчетном варианте содержание PiOj снизились с 17,1 до 15,2 и К20 с 15,2 до 13,3 мг на 100 г почвы. Наиболее сильное снижение содержания P2OjH К20 в почве произошло на расчетном И варианте, где показатели PjOj уменьшились с 34,2 до 25,0 мг и KjO с 30,1 до 19,5 мг на 100 г почвы. На этом вариакге внесение фосфорных и калийных удобрений на получение планируемого урожая, исходя из расчетов, не требовалось. Высокие урожаи сельскохозяйственных культур здесь были получены за счет ранее созданного плодородия.

Изучена миграция элементов питания в 0 - 100 см почвенном профиле после 25-летнего применения органических и минеральных удобрений, В таблице 1 показано, что наиболее высокое содержание подвижного Р^О} и К2О находилось в пахотном слое почвы. Однако, в результате систематического внесения органических и минеральных удобрений возросло содержание подвижного фосфора и обменного калия в слоях 21-40 см. Отмечено некоторое увеличение фосфора в слое 40-80 см. Причем, чем выше доза внесенного фосфора, тем выше его количество в нижних слоях.

Таблица 1

Влияние длительного применения органических и минеральных удобрений на содержание и К^О в почвенном профиле (мг на 100 г почвы)

Слои Удобрения в сумме за 25 лег(1976- 2001гг.)

почвы Конт- Хоз. Расчет I Расчет И

(см) роль контроль навоз 160 т/га навоз 240 т/га

навоз 80 т/га + +

+ N1 ^РетлКш 1^1бир1000 Кпо

ъо,

0-20 7,9 10,7 15,5 25,5

20-40 8,1 10,4 13,7 21,4

40-60 5,9 7,9 10,4 19,7

60-80 5,7 7,5 8,8 10,8

80-100 3,0 3.5 4,4 5,8

КгО

0-20 10,1 10,9 13,5 19,5

20-40 10,2 12,0 13,4 20,3

40-60 11,5 12,1 13,3 18,9

60-80 9,0 10,4 13,1 18,8

80-100 6,1 8,3 9,5 15,9

Калий - один из наиболее подвижных элементов питания. Увеличение подвижного К20 отмечено в слое почвы 40 - 80 см на всех вариантах и даже в слое 80 - 100 см на II расчетном варианте. В результате внесения органических и минеральных удобрений увеличилось содержание аммонийного, нитратного и щелоч но-гидролизуемого азота в слое почвы О - 40 см. Наиболее высокое их количество было на II расчетном варианте.

Расчет хозяйственного баланса элементов питания за 1996 - 2001 г.г, (табл. 2) показал, что по азоту он в первых двух вариантах опыта отрицательный (~ 12,8 кг/га и - 12,7 кг/га) и положительный (+ 8,0 кг/га) на II расчетном варианте. Баланс фосфора и калия на всех вариантах опыта отрицательный.

Таблица 2

Урожайность сельскохозяйственных культур (ц/га) и баланс элементов питания (кг/га в год)_

Удобрения Ур№ жай, ц'га зл Atol, кг'га ФооЬор, кг!гя КвлнЙ. кг'га

Приход Расход ¿баланс При- ясд Рае-лсд ±в«-Jaottc Прн-код Раскол ± баланс

Х<я контр. NaiPrjKi 34,5 69,9 83,7 19,5 35,7 -16,2 IU 63,5 -72,2

Расчег! N»P„Kw 79,9 92,6 -12,7 31,2 39,1 -7,9 ЗЯ.0 9Ú.S -S2.J

Расчет К 47,3 124« П8,Й + 8,0 42,9 47,4 -и 48,0 U0.8 -62,8

Изучение содержания тяжелых металлов в почве приобретает в настоящее время особое значение в связи с загрязнением почвенно-растительного покрова в результате антропогенного воздействия.

Основным источником поступления в почву тяжелых металлов являются минеральные и органические удобрения, химические мелиоранты и атмосферные осадки (Минеев В.Г., 1990; Попова А, А., 1991; Войтович Н.В., 1997; Овчаренко ММ, 1998).

Таблица 3

Влияние 25-летнего применения удобрений на содержание подвижных форм тяжелых металлов на дерново-слабоподзолистой среднесуглннистой почве, мг/кг_

Удобрения Слои почвы, см 2м Си Cd РЬ Ni

о-:о 13,4 4,6 0,30 4,9 2,6

Без удобрений 20-40 14,1 4,2 0,27 5,8 2,2

40-60 60-80 15,7 14,7 5,4 5,4 0,28 0,32 4,5 5.3 2,2 2,2

80-100 14,5 6,2 0.50 5,8 3,5

Хоз. 0-20 12,6 Л,4 0,25 4.2 2,7

контроль 2040 13,5 4.3 0,25 5,5 2,4

навоз 40-60 15,6 4,4 0,28 4,2 2,5

60-80 15,2 5,1 0,33 5,3 2,4

80-100 15,0 5,6 0,46 6,7 3,0

РасчетI навоз 160 т/га + МидаРмооК!» 0-20 12,7 5.1 0,31 • 5,8 3,5

20-40 40-60 12,2 13.4 4,8 4.8 0.30 0,36 5,9 5,8 2,8 2,7

60-80 80-100 13,4 15,7 6,7 7,0 0,38 0,62 5,2 7,1 3,0 3,3

Расчет П навоз 240т/га + 0-20 12,2 5,1 0,30 5,4 3,4

20-40 12,0 5,0 0,23 5,7 2,9

40-60 60-80 80-100 10,9 10,2 9,4 6,0 6,8 6,8 0,23 0,39 0,59 4,8 5,1 5,3 2,8 3,3 3,5

Проведенные исследования показали (табл. 3), что внесенные удобрения не повлияли на содержание тяжелых металлов в почве. Содержание цинка, меди, кадмия, свинца и никеля в почве на варианте без внесения удобрений и на вариантах с различными дозами органических и минеральных удобрений практически одинаковое. На II расчетном варианте, где за 25 лет было внесено 240 т/га навоза и ^щР несколько уменьшилось содержание цинка в почве. Причем, наиболее существенное снижение содержания цинка в почве произошло в слое 40 -100 см.

2. Влияние длительного применения удобрений на почвенную микрофлору

Установлено, что интенсивность разложения целлюлозы была неодинаковой в годы проведения опытов и зависела от способа обработки почвы. Наибольшая активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов наблюдалась при обычной и минимальной обработках почвы и при использовании высоких доз минеральных удобрений. К концу вегетации разложение льняной ткани в слое О — 10 см составило по годам исследований 68 - 77% ив слое 10-20см 65-75 %.

Количество бактерий, живущих на крахмало-аммиачном агаре практически не изменялось в зависимости от доз внесения удобрений. Численность бактерий, питающихся азотом органических остатков (МПА), несколько выше на расчетном I и П вариантах по сравнению с хозяйственным контролем. Количество грибов на всех вариантах опыта было практически одинаково. ^

3. Динамика поступления основных элементов питания в растения

Результаты анализов показали, что наиболее интенсивное поступление элементов питания идет в ранние фазы развития растений • в фазу кущения и трубкования. В фазу полной спелости зерна ячменя и яровой пшеницы наибольшее количество азота и фосфора трансформировалось в зерно и калия в солому. При этом, чем выше дозы внесения минеральных удобрений и выше плодородие почвы, тем выше содержание азота, фосфора и калия в растении. В условиях засушливого 1999г. содержание №К в растении ячменя по сравнению с 1997г. значительно выше.

Обработка посевов гербицидами, снизив засоренность посевов сорняками, способствовала увеличению содержания азота в зерне и соломе и калия в соломе зерновых культур. На содержание фосфора и калия в зерне и фосфора в соломе гербициды существенно на влияли. На посевах, обработанных фунгицидами наблюдается тенденция увеличения азота в зерне.

Различные способы предпосевной обработки почвы не влияли на содержание азота, фосфора и калия в растениях ячменя и яровой пшеницы.

4. Засоренность посевов при систематическом применении удобрений и гербицидов при разных приемах обработки почвы

Участок в исходном состоянии был засорен, главным образом малолетними сорняками. Наибольшее распространение из них имели редька дикая (Raphanus raphani strum), марь белая (Chenopodjum album) и пикульник зябра (Galeopsis speciosa). Многолетние виды были представлены осотом полевым (Sonchus arvensis) и вьюнком полевым (Convolvules arvensis). Установлено, что с возрастанием уровня-минерального питания увеличивалась засоренность посевов (табл. 4). Однако, внесение повышенных доз минеральных удобрений снижало количество сорняков в посевах. Так, если на хозяйственном контроле количество их составляло 94 щт/кв.м, то на расчетном на 30 ц/га зерна варианте - 107 шт/кв.м, а на расчетном на 50 ц/ra зерна варианте -91 шт/кв.м.

Наибольшее количество сорняков в посеве отмечено при минимальной обработке почвы (109 шт/кв.м), несколько меньше на обычной обработке почвы (93 шт/кв.м) и усиленной (89 шт/кв.м).

Наиболее существенное влияние на снижение засоренности посевов оказали гербициды. Эффективность гербицидов во всех вариантах обработки почвы была одинаковой, гибель сорняков составляла 90 %.

Таблица 4

Влияние уровня питания на засоренность посевов (шт/кв.м )

Культуры Удобрения, кг/га д.в, в сумме за 6 лет

Хоз. контроль N300P110K30 Расчет I N^ioPjsoKipo Расчет II NeaoPjMjKiio

Кукуруза, 1996г. 44 53 38

Ячмень, 1997г 78 80 72

Ячмень, 1999г. 144 173 156

Яр. пшеница, 2000г 110 121 98

94 107 91

Под действием систематического внесения гербицидов снижается запас семян сорняков в почве. Об этом можно судить по засоренности посевов. Если без применения гербицидов в течение 25 лет количество сорняков в посевах в фазу кущения растений составляло 89 ~ 109 шт/кв.м, то на вариантах, обработанных гербицидами, -56-71 шт/кв.м.

5. Влияние агропрнемов на качество урожая

Максимальное влияние на показатели качества урожая оказали минеральные удобрения. В зеленой массе кукурузы и однолетних трав с возрастанием доз внесения минеральных удобрений увеличивалось содержание азота, 'фосфора и калия. Обработка посевов кукурузы гербицидом 2,4-ДА в фазу 2-3 листьев, снизив засоренность посевов сорняками, способствовала увеличению содержания в зеленой массе азота и калия и не влияла на содержание фосфора. Последействие применения гербицидов и фунгицидов не повлияло на показатели качества зеленой массы однолетних трав. Аналогичные результаты получены по урожаю клевера.

Различные способы предпосевной обработки почвы не различались по влиянию на содержание азота, фосфора и калия в зеленой массе кукурузы, однолетних трав и клевера, белка в зерне ячменя, белка и клейковины в зерне яровой пшеницы.

Наиболее существенное влияние на показатели качества зерна оказали средства химизации. Увеличение доз азота под ячмень с 30,до 100 кг/ra д.в. на фоне Р30К30 способствовало повышению содержания белка в зерне на 1,0 - 2,5 %. В засушливом 1999 году различные дозы минеральных удобрений на содержание белка в зерне не влияли. Белковость зерна на всех вариантах применения удобрений была близкой. Содержание белка в зерне ячменя в засушливом 1999 г. было значительно выше по сравнению с 1997 г. В условиях влажного и несколько прохладного вегетационного 2000 г. содержание белка и клейковины в зерне яровой пшеницы по всем вариантам применения удобрений и обработок почвы было одинаковым.

Гербицид arpirroKC во все годы исследований при разных способах предпосевной обработки почвы и на разных фонах удобренности способствовал повышению содержания белка в зерне ячменя и яровой пшеницы на 0,6 - 1,9 % и клейковины в зерне яровой пшеницы на 0,6 - 1,8%. Фунгициды на названные показатели качества зерна не влияли.

6. Продуктивность сельскохозяйственных культур в зависимости от применяемого комплекса агроприемов

Изучаемые факторы - удобрения, пестициды и обработка почвы -оказывали значительное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур. Яровые зерновые культуры (табл. 5) наиболее существенно отзывались на минеральные удобрения. Внесение удобрений в среднем по хозяйству (хозяйственный контроль) обеспечило получение урожайности 23,2 ц/га. При внесении удобрений для получения 30 ц/ra зерна урожайность составила 27,5 ц/га. Близкая к плановой урожайность получена на варианте с использованием гербицидов и фунгицидов. Урожайность зерна в 50 ц/га в среднем за три года не получена. На посевах яровых зерновых культур высокой была эффективность пестицидов.

Прибавка урожайности от обработки посевов гербицидом агритокс

в фазу кущения составила 3,3 - 3,5 ц/га. Обработка фунгицидом альто в межфазныб период конец кущения- начало выхода в трубку увеличило урожайность на 1,6 - 2,1 ц/га. Повторная обработка посевов фунгицидом через месяц после предыдущей дополнительно повысила урожайность яровых зерновых культур на 1,0 - 1,3 ц/га. Повышение урожайности от комплексного применения удобрений, гербицидов и фунгицидов достигло 13,6- 14,5 ц/га

В среднем за три года наиболее высокие урожаи зерна получены при минимальной обработке почвы (27,7ц/га) по сравнению с усиленной (27,2 ц/га) и обычной (26,8 ц/га) обработками. Прибавки от минимальной обработки почвы по сравнению с усиленной составили 0,5 ц/га и по сравнению с обычной 0,9 ц/га.

Таблица 5

Влияние удобрений, пестицидов и обработки почвы на урожайность яровых зерновых культур, ц/га (в среднем за 3

года)

|| I1 Пестицида Удобрения. кг/га Прибавка от нести цндов Средней урожайность по обра» более ПОЧВЫ,

Хоз.кщ- ТрОЛЬ НхРи Кк Расчет на 30 ц/га к„ Расчет на 50 ц/га ИщРт» к«

« в я 1 Контроль Агригокс Атритокс +альто Агригокс +альто+альто 19.4 22,7 23,3 24.5 22,8 26.2 28,6 29.1 27,8 31,0 32.8 33.9 +3.3 +4,9 +5,9 26,8

1 £> Контроль Агритокс Агритокс +альто Агритокс +альто+альто 20,0 23,5 24,8 26,1 23,8 27.7 29,0 29.8 26,3 29.5 31,7 33.6 +3,5 +6,4 27,2

1 £ 1 Контроль Агритокс Агритокс +алъто Агритокс -Нльто+альто 19,5 23,0 25,2 26.4 24,6 28,0 29,9 30,9 27,2 30,5 32,7 33.9 +3,4 +5,5 +6,6 27.7

Средняя урожайность по удобрениям, ц/га 23,2 27,5 30.9

НСР<и для обработки почвы = 0,73 ц/пц, для удобрений = 1,32 ц/га, для пестицидов = 0,97 ц/га.

В таблице 6 приведены данные по влиянию изучаемых факторов на продуктивность звена севооборота за 1996 - 2001 г.г.

Таблица 6

Влияние удобрений, пестицидов и обработки почвы на продуктивность звена севооборота в и/га з.е. (в среднем за 1996 - 2001 годы)

2 03 т g Удобрения, кг/га д.в. Прибавка от пеети-ппяов, ц/ги з.е. Средняя урожайность по

j f Пестициды Хозконт -роль NstP„Ks Расчет I К» Расчет II NjtiPjî К* обработ ке воч вы, uira

i V Контроль Агрйтохс Агригоке+ алъто АгрйТоке+ альго+альто 29,6 34,6 35,1 36,0 33.0 37,3 39.1 39,1 42,0 48,4 49,7 50,7 +5,2 +6,4 +7,0 39,6

M i о s * Контроль AlpirroKç Агритокс+яльто Агритокс+альто+альто 30,7 35.7 36,9 37.8 35,3 39.5 40.6 41,2 42,4 48.2 49,9 51.3 +5,0 46,3 +7,3 40,8

H s i I Контроль Агритокс Агркпнсе+альто Агрйтоке+альто+вльто 29.7 34.8 36,3 37,S 34,8 38,6 40,1 40,5 41,7 48.2 50,0 51.3 +5,1 +6,7 +7,7 40,3

Средняя урожайность по удобрениям, itfai 34,5 38,3 47,8

НСРоз для обработки почвы = 1,91 ц/га, для удобрений = 0,83 ц/га, для пестицидов = 0,95 и/га.

Установлено, что решающим фактором получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур на дерново-слабоподзолистой среднесуглинистой почве являются минеральные удобрения. Ежегодное внесение минеральных удобрений в среднем по хозяйству (хозяйственный контроль) в дозе "КздР^Кб обеспечило получение по 34,5 ц/га з.е. На I расчетном варианте с внесением доз удобрений ИбоРзоКз: получено по 38,3 ц/га з,е. и на расчетном П варианте при ежегодном внесении М^Р^К^о -47,8 ц/га з.е. На хозяйственном контроле на каждый кг внесенных удобрений получено 7,8 кг з.е., на расчетном 1 варианте 5,3 кг и на расчетном И варианте 4,3 кг з,е. В условиях опытов высокой была эффективность гербицидов - среднегодовая прибавка от их составила 5,0 -5,2 ц/га з.е. Обработка посевов фунгицидом увеличивала урожайность сельскохозяйственных культур на 1,2 - 1,6 ц/га. Повторное использование

фунгицидов через месяц после предыдущей увеличивало урожайность на 0,6 - 1,0 ц/га з.е. Повышение урожайности от применения фунгицидов составило 1,8 ~ 2,6 ц/га, от совместного гербицидов и фунгицидов - 7,0 -7,7 ц/га и от комплексного удобрений и пестицидов 21,1 - 21,6 ц/га з.е.

7. Экономическая н энергетическая эффектной мтькомплексяего применения средств хамизяцвн орм разных приемах обработки почвы.

Установлено, что наиболее экономически эффективными на зерновых культурах являются приемы комплексного применения удобрений в расчете на получение 30 ц/га зерна при использовании пестицидов и минимальной обработки почвы. В этом случае получен самый высокий чистый доход с 1 га, низкая себестоимость 1 ц зерна и высокая рентабельность. Высокой была эффективность использования пестицидов. Обработка посевов гербицидами увеличила чистый доход с 1 га на 430 - 530 руб, снизила себестоимость 1 ц зерна. Внесение фунгицидов на фоне гербицидов увеличило чистый доход с I га, но несколько повысило себестоимость 1 ц зерна.

Определение энергетической эффективности возделывания сельскохозяйственных культур наряду с экономической приобретает все большее внимание. Биоэнергетическая оценка подразумевает определение соотношения количества энергии, аккумулированной в урожае сельскохозяйственных культур в процессе фотосинтеза и совокупной энергии вкладываемой в производство продукции растениеводства. Результаты исследований с яровыми зерновыми культурами показали, что величина общих затрат совокупной энергии значительно увеличивалась в связи с возрастанием применения энергетических средств. Так, если в технологии возделывания яровых зерновых культур затраты на контрольном варианте составили 21-23 гДж/га, то дополнительное внесение минеральных удобрений и пестицидов увеличило их до 28 - 30 гДж/га. Энергия, накапливаемая в зерне, возрастает по мере увеличения применения удобрений в комплексе со средствами защиты растений. Энергозатраты на производство 1 ц зерна увеличиваются в зависимости от применения удобрений и снижаются при дополнительном внесении средств защиты растений. Энергетический коэффициент основной продукции составляет 1,5 - 1,9, а в сумме основной и побочной продукции 1,7 - 2,3, что свидетельствует о том, что изучаемые факторы комплексного применения средств химизации являются энергосберегающими.

выводы

1. На дерново-слабоподзолистой среднесуглинистой малогумусной почве оптимальной системой применения средств химизации являются расчетные на получение 30 ц/га зерна и 250 ц/га зеленой массы кормовых культур в сочетании с применением пестицидов на фоне минимальной механической обработки почвы. Это обеспечило получение урожайности сельскохозяйственных культур порядка 35 - 40 ц/га з.е. без снижения качества продукции. При этом более экономно расходуются элементы питания, получены наиболее высокие показатели экономической и энергетической эффективности. Удобрения в дозах, рассчитанных на получение 50 ц/га зерна и 350 ц/га зеленой массы кормовых культур, не обеспечили получение плановой урожайности, при этом повысилась себестоимость единицы произведенной продукции.

2. Под действием систематического применения органических и минеральных удобрений изменились показатели плодородия почвы. Наиболее высокое количество подвижных форм элементов питания содержится в пахотном слое. В результате систематического внесения органических и минеральных удобрений увеличилось их содержание в слое 20 - 40 см. При использовании высоких доз удобрений (расчет на 50 ц/га зерна) заметно возросло содержание аммонийного, нитратного и щелочно-гидролизуемого азота, подвижных форм фосфора и калия в слое почвы 40-60 см.

3. Длительное (в течение 25 лет) систематическое применение органических и минеральных удобрений не оказывает существенного влияния на накопление подвижных форм тяжелых металлов в почве и не изменяло природных уровней содержания их в почве.

4. Многолетнее применение удобрений не приводило к подавлению почвенной микрофлоры. Нет четкого влияния различных групп пестицидов на деятельность микроорганизмов в почве.

5. Обработка посевов гербицидами повысила урожайность сельскохозяйственных культур на 5,0 - 5,2 ц/га з.е. Эффективность гербицидов на всех вариантах обработки почвы и на всех фонах минерального питания была одинаковой, гибель сорняков составляла до 90 %. Систематическое использование гербицидов снизило потенциальный запас семян сорняков в почве. Фунгициды способствовали повышению сборов зерна на 2 - 3 ц/га. *

6. Гербициды независимо от фона минеральных удобрений и приемов предпосевной механической обработки почвы способствовали повышению содержания белка в зерне ячменя и яровой пшеницы - на 0,6 - 1,9 % и клейковины в зерне яровой пшеницы на 0,6 - 1,8 %. Фунгициды на данный показатель качества зерна не влияли.

7. Наиболее интенсивное поступление элементов питания в растения идет в ранние фазы развития. В фазу полной спелости зерна ячменя и яровой пшеницы наибольшее количество азота и фосфора

трансформировалось в зерно и калия в солому. При этом, чем выше фон питания и выше доза внесения минеральных удобрений, тем выше содержание элементов питания в растении. Различные способы предпосевной обработки почвы не влияли на содержание азота, фосфора и калия в растениях ячменя и яровой пшеницы.

8. Повышение урожайности от использования фунгицидов составило 1,8 - 2,6 ц/га, от совместною использования фунгицидов и гербицидов - 7,0 - 7,7 ц/га и от комплексного применения удобрений и пестицидов-21,1 - 21,6 ц'газ.е.

9. Комплексное применение удобрений и средств защиты растений экономически и энергетически эффективно. Показатель биоэнергетической эффективности на вариантах: комплексного применения средств химизации больше 2,0. ,

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

На дерново-слабо подзолистых среднесуглинистых малогумусных почвах Республики Марий Эл рекомендуем применять в зернотравянопропашном севообороте органические и минеральные удобрения в расчете на 30 ц/га зерна и 250 ц/га зеленой массы кормовых культур в сочетании с применением эффективных пестицидов на фоне минимальной обработки почвы, состоящей из боронования зяби тяжелыми зубовыми боронами в 2 следа. Это обеспечит получение урожайности сельскохозяйственных культур на уровне 35 - 40 ц/га з,е. (без снижения качества урожая) и сохранение плодородия почвы.

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

]. Виногоров С И., Алметов С.Н. Эффективность комплексного применения средств химизации при разных способах обработки дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы. // Бюллетень ВИУА. Материалы Всероссийской конференции: «Агрохимия на рубеже веков». 2000. N ИЗ.

- С. 56-57.

2. Виногоров С.И., Алметов С.Н. Эффективность различных способов обработки почвы на посевах зерновых культур. И Бюллетень ВИУА. Материалы Всероссийской конференции: «60 лет географической сети опытов с удобрениями». 2001. N ] 15. - С. 113.

3. Алметов С.Н., Виногоров С,И, Влияние возрастающих доз азотных удобрений и пестицидов на урожайность и качество яровой пшеницы. // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства. Материалы региональной научно-практической конференции. Йошкар-Ола. 2002. Выпуск 4.-С, 128-130.

4. Алметов С.Н, Виногоров С.И. Агроэкологическая и агрохимическая эффективность удобрений и пестицидов при разных способах обработки почвы на посевах сельскохозяйственных культур. II Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства. Материалы региональной научно-практической конференции. Йошкар-Ола. 2002. Выпуск 4,

- СЛ26-128.

5. Алметов С.Н. Влияние длительного применения удобрений на продуктивность сельскохозяйственных культур, изменение агрохимических показателен почвы и балансов элементов питания. // Актуальные вопросы совершенствования технологий производств и переработки продукции сельского хозяйства. Материалы региональной научно-практической конференции. Йошкар-Ола. 2003, Выпуск 5. - С.93-95.

6. Алметов С.Н. Влияние минеральных и органических удобрений иа содержание подвижных форм тяжелых металлов на дерново-слабоподзолистой среднесуглинистой почве. // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства. Материалы региональной научно-практической конференции. Йошкар-Ола. 2003. Выпуск 5. - С,95-96.

Заказ № К1/ Ч?Ч Тираж 1Г|Р экз. Отпечатано вКОГТИЦЕНТРЕ 1А1ЧГОНТ . Гагарина 2.

f/n

t