Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность комплекса основных агротехнических мероприятий на эродированных обыкновенных черноземах Ростовской области

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Эффективность комплекса основных агротехнических мероприятий на эродированных обыкновенных черноземах Ростовской области"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ

РОССИЙСКОЕ ФЕДЕРАЦИИ ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. К .д. ГЛИНКИ

- ~ ~ л

Г I О и ! 4

1 3 МА!1 На правах рукописи

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМПЛЕКСА СНОВНЫХ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИИ НА ЭРОДИРОВАННЫХ ОБЫКНОВЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

06.01.01. - сощее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Еооон€-:К - 199"

Работа выполнена в Донском зональном научно-исследовательском институте сельского хозяйства в 1991-1995 гг.

Научный руководитель - академик РАСХН доктор

сельскохозяйственных наук ЕРМОЛЕНКО В.П.

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук

профессор ЗЕЗЮКОВ Н.И., доктор сельскохозяйственных наук : профессор ПСШУЭКТОВ Е.В.

Ведущее предприятие - Донской государственный агроуниверситет

Запщта диссертации состоится Л. I 997 г. в часов на заседании специализированного совета К 120.54.01. в Воронежском госагроуниверситете по адресу: 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГАУ Автореферат разослан "![)" (Ьи^1-^ 1997 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат сельскохозяйственных наук доцент_

Мухортов С.Я.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Ускоренное и устойчивое наращивание производства сельскохозяйственной продукции, направленное на полное обеспечение страны продовольствием, должно базироваться прежде всего на широком использовании природных ресурсов, сохранении и систематическом повышении эффективного плодородия почв.

■ Сдерживающим фактором решения этой сложной и многоплановой проблемы з степной зоне России, в частности в Ростовской области, являются сложные почвенно-климатические условия, а также применение на склонах приемов равнинного земледелия, приводящих зачастую к развитию эрозионных процессов, к потере почвенного плодородия, снижению величины и качества урожая сельскохозяйственных культур, к их неустойчивости.

В преодолении этих негативных факторов важное место занимают агротехнические мероприятия, однако многие из них изучены з условиях зоны далеко не полностью, а главнее в основном раздельно друг от друга. В этой связи зозникает необходимость проведения исследований по изучению основных агротехнических приемов з едином комплексе на основе контурно-мелиоративной организации территории.

Дель и задачи исследований. Основной целью проведенных нами исследований являлась разработка з системе контурно-полосной организации территории комплекса приемов, позволяющих приостановить эрозионные процессы, улучшить агрофизические и водно-физические свойства обыкновенного чернозема, повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

Задачами исследований предусматривалось изучить злиянпе комплекса приемов, состоящего из еэвооберотов, систем обработки

почвы и удобрения, на:

- водный режим обыкновенного среднесмытого чернозема и его. оо-новные агрофизические свойства;

- сток воды и смыв почвы;

- засоренность посевов сельскохозяйственных культур;

- корневую систему озимой пшеницы;

- урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборотов;

- биоэнергетическую эффективность

Научная новизна исследований. Впервые на обыкновенных черноземах Ростовской области на склоне крутизной 3,5-4,0° изучена эффективность почвозащитного комплекса приемов, включающего севообороты, системы обработки почвы и удобрения, в условиях контурно-мелиоративной организации территории. Определено влияние этих "яемов на arpo- и водно-физические свойства почвы, развитие кс-левой системы озимой пшеницы и засоренность полей севооборотов . на урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборотов; выявлена их почвозащитная способность. Установлена возможность введения в сезообороты на склоне 3,5-4,0° поля чистого пара, его оптимальное содержание.

Новыми являются данные о биоэнергетической оценке технологии в зрозионноопасных условиях.

Производственная проверка и реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку и внедрены в базовом хозяйстве НПО "Дон" и СО "Мишкино".

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на ежегодных методических комиссиях Донского зонального научно-исследовательского института сельского хозяйства (ДЗНИИСХ) научно-производственного объединения (НПО) "Дон" з 1992-1995 гг.. опубликованы з четырех печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 154 страницах машинописного текста, содержит 49 таблиц, 6 рисунков, 23 приложения и состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций производству, списка литературы (245 источников, в том числе 10 иностранных).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Методика и условия проведения исследований. Эффективность комплекса противоэрозионных мероприятий на обыкновенном средне-смытом черноземе изучали в 1391-1995 гг. в стационарном многофакторном опыте Донского зонального научно-исследовательского института сельского хозяйства (ДЗНИИСХ).

На опытном участке в системе лесополос проведена контурно-мелиоративная организация территории, включающая пять полос шириной 54 м и простейшие гидротехнические сооружения (валы-канавы) , и заложено три севооборота с различным содержанием чистого пара и многолетних трав:

В

Пар чистый Озимая пшеница Озимая пшеница Кукуруза на силос Яровой ячмень

Кукуруза на силос Озимая пшеница Яровой ячмень Люцерна (выводное поле) Люцерна (выводное поле)

Пар чистый+горох Озимая пшеница Кукуруза на сидсс Яровой ячмень Люцерна (выводнсе поле)

Люцерна в выводных полях использовалась в течение трех лет. Система удобрения включала два фена: 1.5т навоза+138-152 кг д.в. полного минерального удобрения (М48-б2Р4вК42); 2. 8 т навоза+196-218 кг д.в. минерального удобрения (Мб8-9оРбеКбо); О - естественный фон (без удобрения;. В опыте изучали две сис-

темы обработки почвы - отвальную и плоскорезную.

Повторность олйта трехкратная. Расположение полей севооборотов и вариантов с удобрениями - рендомизированное, с обработками почвы - систематическое. Размеры опытных делянок первого порядка (поля севооборотов) - 2070 м2, второго порядка (обработки почвы) - 1035, третьего (удобрения) - 345 м2.

Агротехника парового поля и возделываемых культур - общепринятая для зоны в условиях склонового земледелия. Эффективность противозрозионных мероприятий изучали также в стационарном опыте по следующей схеме: 1в - сплошное размещение куль тур; 2в - полосное размещение;Зв - полосное размещение + валы-канавы.

При проведения исследований осуществляли учеты, наблюдения, анализы: плотность почвы методом режущего кольца, агрегатный состав по Н.И. Саввинову, водопрочность почвенных агрегатов - по И.М. Бакшееву, водопроницаемость почвы прибором ПВН-00, запасы влаги термостатно-весовым, засоренность посевов весовым методами.

Сток талых и ливневых вод, смыв почвы определяли на стоковых площадках путем замера водороин и количества вытекающей из водоприемного лотка воды. Содержание в почве гумуса анализировали по Тюрину, подвижный фосфор и обменный калий по Мачигину (ГОСТ 26205-84), общего азота в растениях по методике ЦИНАО (1976). Изучение корневой системы озимой пшеницы при уборке по Н.З. Станкову (1964) осуществляли отмывкой монолитов.

Урожайность зерновых и зернобобовой культур в фазу полной спелости учитывали прямым способом комбайном Сампо-500 на площади 50 м2, кукурузу в фазу молочно-восковой спелости зерна на площадках по 50 м2 и люцерну в фазу бутонизации на площадках 25 м2 - вручную.

Биоэнергетическую эффективность определяли согласно "Методическим указаниям по расчету энергетической эффективности arpo-

технологий с использованием ПЭВМ" Воронежского агроуниверситета (1993). Математическую обработку, урожайных данных проводили дисперсионным методом по Б.А. Доспехову (1985).

Место проведения исследований относится к зоне проявления очень сильной водной и слабой ветровой эрозии. Стационар расположен на склоне восточной экспозиции крутизной 3,5-4,0°. Слой весеннего стока 10%-ной обеспеченности - 60 мм, слой ливневого стока - 12 мм, смыв почвы -5-7 т/га. Смытость почвенного покрова - .35% слабая и 65% - средняя. Содержание гумуса в пахотном слое 3,61-3,82%, общего азота - 0,14-0,16%, обеспеченность подвижным фосфором низкая, обменным калием средняя и повышенная.

Климат зоны умеренно-континентальный. Сумма среднесуточных температур за период активной вегетации составляет 3200-3400°С. Продолжительность безморозного периода 175-180 дней. Среднемно-голетнее количество осадков 483 мм. За 1990-1991 сельскохозяйственный год выпало 605 мм осадков, 1991-1992 - 657, 1992-1993 -682, 1993-1994 - 491, 1994-1995 - 491 мм.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Агрофизические и водно-физические свойства почвы. Плотность почвы в определенной степени изменялась в зависимости от погодных условий. В благоприятный по увлажнению посевной период озимой пшеницы, посеянной по чистому пару, плотность пахотного слоя составляла 1,15-1,17 г/см3, в засушливый - 1,21-1,23; под пшеницей по непаровому предшественнику - соответственно 1,13-1,21 и 1,19-1,26 г/см3. Распределение плотности по отдельным слоям поч-зы чистого пара более равномерное при проведении вспашки на глубину 27-30 см, чем после непарового предшественника, когда осуществлялась поверхностная обработка.

За осенне-зимний период и, особенно, к фазе полной спелости зерна озимой пшеницу имеющиеся различия в сложении почвы сглаживались, величина плотности увеличивалась, причем более всего в слое 10-20 см вследствие большего иссушения этого слоя. При обработке зяби плоскорежущими орудиями на 20-22 см плотность почвы равнялась в среднем 1,09-1,11 г/см3, при проведении вспашки она ниже на 0,02 г/см3. Увеличение глубины обработки до 27-30 см снижало этот показатель на 0,02-0,03 г/см3.

Количество почвенных агрегатов более 10 мм осенью после проведения отвальной вспашки составляло в слое 0-5 см 29,77., в слое 5-30 см - 23,2 и оказалось ниже на варианте плоскорезной обработки на 7 и 9% соответственно. Доля агрегатов менее 0,25 мм на обоих вариантах опыта равнялась величинам одного порядка.

Коэффициент структурности почвы после проведения плоскорезной обработки, составивший 2,46-3,02, в сравнении со вспашкой выше в 1,3-1,6 раза. Весной он возрастал и был на различных вариантах с обработками примерно одинаковый: в слое 0-5 см - 3,52-3,39, в слое 5-30 см оставался большим на варианте с плоскорезной обработкой - 4,21 (на зспашке - 3,44).

Почва зяби имела высокую водопроницаемость после проведения основной обработки - 3,63 мм/мин за три часа наблюдений на варианте плоскорезной обработки и 2,91 - отвальной, а также летом к концу вегетации сельскохозяйственных культур - 2,92-3,03 мм/мин; более низкую - в период весеннего снеготаяния - в зяби 2,10-2,15, под посевами озимой пшеницы и люцерны - 0.28 мм/мин (табл. 1).

При многократных обработках чистого пара во время уходных работ почва в слое 10-20 см уплотнялась, в слое 0-10 см распылялась. в результате водопроницаемость здесь ниже, чем под озимой пшеницей и люцерной, б два раза, составляя 1.43 мм/мин.

Водный режим под сельскохозяйственными культурами. Влагообеспе-

Таблица 1

Водопроницаемость почвы под различными культурами и при проведении различных обработок почвы, мм/мин (1992-1394 гг.)

Обработка почвы или культура Водопроницаемость за час

1-й | 2-й 3- й средняя

Осенью после проведения основной обработки Отвальная 3,51 2,70 2,52 2,91

Плоскорезная 4,98 3,27 2,63 3,63

Весной з период снеготаяния Отвальная 2,46 1,74

Плоскорезная 2,53 1,77

Озимая пшеница 0,43 0,13 -

Люцерна 0,33 0,22 -

Летом в период уборки -

Озимая пшеница 3,90 2,80 2,05 2,92

Люцерна 3,90 2,92 2,26 3,03

Пар чистый 1,88 1.34 1,08 1,43

ченность посевного и пахотного слоев почвы чистого пара во все годы исследований обеспечивала получение всходов озимой пшеницы и ее дальнейший рост и развитие, после непаровых предшественников - только в четыре года из пяти. В чистом пару значительно выше были запасы продуктивной влаги и з слое 0-150 см (рис. 1). От посева до фазы весеннего кущения озимой пшениш по непаровым предшественникам влаги накапливалось больше, чем по пару, в результате чего разница в ее запасах между предшественниками ниЕе-

Мм

t 'i 'i 'i i 'i i i i i i ) i i i ) i ) i ~ i 1234 1 2 3 4 1234 1234

Рис. 1. Динамика запасов продуктивной влаги в слое почвы 0-150 см под озимой пшеницей, мм

1 - посев, 2 - весеннее отрастание, 3 - колошение, 4 - полная спелость; предшественник: I - горох, II - кукуруза, III - озимая пшеница, IV - чистый пар

лировалась. Не отмечено этой разницы и в фазу колошения, но к полной спелости зерна остаточные запасы продуктивной влаги оказались ниже под пшеницей по непаровым предшественникам.

Расход продуктивной влаги из полутораметрового слоя почвы за вегетацию более высокий при возделывании озимой пшеницы по чистому пару в сравнении с непаровым предшественником, а также при выращивании ярового ячменя и кукурузы (табл. 2). Примерно одинаковым величинам равнялся он на различных вариантах с обработками почвы и системами удобрения. Но расходовалась влага более экономно под посевами озимой пшеницы по пару, при внесении удобрений и проведении отвальной обработки почвы. Сток зоды и смыв почвы. Ливневый сток вод был максимальным при сплошном размещении чистого пара - 30.9-31,5 мм, в два раза ни-

Таблица 2

Баланс влаги в сдое почвы 0-150 см под посевами сельскохозяйственных культур (1990-1994 гг.)

Спо- Осадки Коэффи-

соб Систе- Запас влаги, мм за ве- Расход Сухое циент

обра- ма гета- влаги, веще- водопот-

ботки удоб- уборка цию. мм ство, ребдения MJ/T

почвы рения посев мм ц/га

Озимая пшеница по чистому пару

а 0 165 139 521 547 88,3 619

1 172 145 521 548 112,7 487

о i. 176 146 521 551 115.7 476

б 0 160 141 521 540 95,9 523

1 164 146 521 539 113.7 474

о 172 146 521 547 117,0 468

Озимая пшеница по кукурузе

а 0 104 125 521 500 52,8 947

1 106 128 521 499 69,7 716

2 108 125 521 504 81,6 618

б 0 105 123 521 503 57,1 881

1 104 123 521 502 74,9 670

п 107 123 521 505 84,5 598

Яровой ячмень

а 0 128 209 302 53.0 560

б 0 216 131 209 294 55,6 529

Кукуруза на силос

а 0 236 100 274 410 52,8 ( ( (

б 0 231 102 274 403 54,3 735

Примечание,_а- плоскорезная обработка, б- отвальная; 0- без удобрения, 1- а т HaB03a+N48_62p48^42» 2 -8 т навоза+ N68-9oP68^42

же - на посевах озимой пшеницы и кукурузы. Смыв почвы соответственно составил 12,7-14,7; 2,2-2,8 и 3,6-3,8 т/га. На варианте с. плоскорезной обработкой смыв почвы сокращался на 6-27Х. При полосном размещении посевов озимой пшеницы и кукурузы сток воды снижался до 10,9-11,2 мм, при введении простейших гидротехнических сооружений - до 6,2-6,3 мм. Смыв почвы уменьшался в первом случае до 1,5-1,7, во втором - до 0,5 т/га. Аналогично влияли противоэрозионные мероприятия на сток талых вод и смыв почвы.

При контурно-полосном размещении сельскохозяйственных культур наибольший смыв почвы отмечен в севообороте с 20% пара: 2,49 т/га при плоскорезной обработке и 2,70 - при отвальной (табл. 3).

Таблица 3

Сток воды, смыв почвы и потери гумуса и элементов питания в севооборотах (1992-1994 гг.)

Севооборот Система обработки почвы Сток, мм Смыв почвы, т/га Потери, кг/га

гумуса Р2О5 подвиж. К20 обменный

А плоскорезная 12,2 2,49 86 4,3 81,9

отвальная 13,9 2,70 93 4,6 88,5

Б плоскорезная 15,1 1,48 52 2,5 48,0

отвальная 16,1 1,62 56 2,8 52,4

В плоскорезная 14,9 1,15 40 2,0 37,1

отвальная 15,8 1,39 48 2,4 45,2

Примечание. Севообороты. А - 20% пара, 60 зерновых. 20% кукурузы; Б - 10% пара, 50 зерновых. 20 кукурузы, 20% - люцерны; В - 40% зерновых, 20 - кукурузы, 40% люцерны

В севообороте с 10% чистого пара и 20% люцерны он снижался в 1.7

раза, б сэвсобороте без пара и 40% люцерны - в 2,2 раза.

Засоренность посевов. Засоренность посевов сельскохозяйственных культур до начала проведения уходных работ оказалась наименьшей в севообороте с 20% чистого пара, что свидетельствует о высокой сорноочистительной роли этого поля (рис. 2). В севообороте без пара количество сорных растений было наибольшим. Среди культур севооборота более высокой засоренностью отличались кукуруза и люцерна. На вариантах с плоскорезной обработкой число сорняков выше, чем на отвальной, на 26-36%.

А Б В

' — А—о — А—р —- Б—о

-в- - Б-р -*- - В-о - В-р

Рис. 2. Засоренность посевов культур и пара (Б), шт/м2

А, Б, В - севообороты; 1-5. 6-10, 11-15 - культуры;

0 - отвальная обработка, р - плоскорезная

К уборке сельскохозяйственных культур указанная закономерность сохранялась, однако разница в количестве сорняков значительно уменьшалась вследствие обработки посевов гербицидами.

Развитие корневой системы озимой пшеницы. Масса корней озимой пшеницы, возделываемой-по чистому пару, в слое почвы 0-50 см по вариантам опыта с удобрениями при проведении отвальной обра-

ботки колебалась в пределах 55,2-60,9 ц/га, на плоскорезной -50,4-59,1, что на 6-10% зьппе в сравнении с колосовым предшественником, причем разница между предшественниками проявлялась в основном за счет слоя 10-30 см. Проникновение корней растений по пару достигало 170 см, в то время как после непарового предшественника - 120-140 см.

Осуществление отвальной обработки в сравнении с плоскорезной способствовало увеличению корней пшеницы по пару в подпахотном слое почвы, что можно объяснить менее плотным ее сложением, более глубокой заделкой удобрении, в зону размещения которых устремлялись корни. В слое 30-50 см их имелось при проведении вспашки 12,8-17,7 ц/га, плоскорезной обработки - 11,1-13,3 ц/га. При возделывании озимой пшеницы после озимой пшеницы обработка почвы под посев проводилась на глубину 8-10 см. Корневая система в этом случае практически не отличалась между вариантами с обработками как по общей массе, так и по размещению по профилю почвы.

Удобрения в умеренных дозах увеличивали массу корней в :ое 0-50 см на 8-10%, в повышенных - на 10-17, причем это повышение имело место в основном в слоях, где имелось большее количество элементов питания удобрений: в слое 0-10 см при плоскорезной обработке и в слое 10-30 см - при вспашке. Урожайность сельскохозяйственных культур. Урожайность озимой пшеницы по чистому пару получена во зсе годы исследований. В среднем на естественном фоне она составила в севообороте А с 20% пара 41,5-45,4 ц/га и была примерно такой же в севообороте Б с 10% пара - 42,4-45,5 ц/га (табл. 4 ). В зависимости от погодных условий продуктивность пшеницы по чистому пару колебалась от 29,630,8 ц/га в сухие годы до 50,5-52,0 ц/га - в благоприятные и удовлетворительные.

При возделывании по непаровым предшественникам урожайность

Таблица 4

Урожайность сельскохозяйственных культур в севооборотах, ц/га

Се-во-оборот Культура предшественник Плоскорезная обработка Отвальная обработка

0 1 о 0 1 О

А Оз.пшеница

по пару 41,5 52,9 53,7 45,4 53,2 55,7

по пшенице 23,7 33,9 38,5 25,5 34,3 39.0

Яр. ячмень 32,8 44,8 49,6 34,4 46,4 50,3

Кукуруза 280 337 394 302 366 413

Б Оз.пшеница

по пару 42,4 51,3 53,3 45,5 52,2 55,0

по гороху 32,6 40,6 43,1 ОС; Ц иО , О 41,9 44,3

Яр. ячмень 34,6 46,2 49,3 35,5 45,6 50,5

Горох 19,3 28,4 29,7 20,1 28,1 30,9

Кукуруза 261 322 379 271 362 405

Люцерна 55,3 62,5 67,1 57,5 65,1 70,7

В Оз.пшеница

по кукурузе 24,5 31,8 36,6 26,6 О1"» д о</, О 38.3

Яр. ячмень 36,5 48,6 50,5 39,1 49.0 52.0

Кукуруза 274 342 396 307 368 425

Люцерна 48,6 58,9 63.2 49,8 59,4 65,0

НСРоз севооборотов для оз. пшеницы 1,4; яр. ячменя 9,1; кукурузы 52; люцерны 13.3; обоаботки почвы - соответственно 0,9; 0.7; 21;

0,9 и гороха 3,2; удобрения - 1,4; 0,8; 24; 1,0; 3.0 Примечание. Севообороты: А - 20% чистого пала, 60 зерновых, 20% кукурузы; Б - 10% пара. 50 зерновых. 20 кукурузы, 20% люцерны; 3 - 40% зерновых, 20 кукурузы. 40% люцерны; 0 - естественный фон; 1 - 5 т навоза + N48-62^46^42; 2 - 8 т навоза + Мев-9оРб8К42

получека з четыре года из пяти. В "1994 г. из-за отсутствия продуктивной злаги в посевном и пахотном слоях почвы зсходы озимей пшеницы на этих полях были единичными, и зесной посевы пересеяны

яровым ячменем. В среднем за 1991-1995 гг. урожайность пшеницы после озимой пшеницы и кукурузы оказалась ниже, чем по пару, на 41-44%, после гороха - на 21-251.

Урожайность ярового ячменя и кукурузы мало зависила от предшественника и конструкции севооборота. Отмечена тенденция к ее повышению в севообороте В с 402 люцерны при размещении ячменя по обороту пласта этого предшественника. Продуктивность люцерны выше в севообороте Б с 20% площади посева, чем в севообороте В, где она занимала 40% площади.

Отвальная обработка почвы в сравнении с плоскорезной в среднем за годы исследований способствовала получению более высокого урожая сельскохозяйственных культур, однако в отдельные годы (в основном засушливые) урожайность культур на вариантах с плоскорезной обработкой была равнозначной или имела преимущество перед отвальной. Горох одинаково реагировал на различные способы обработки почвы.

Улучшение почвенного плодородия в результате применения удобрений позволило значительно повысить продуктивность сельскохозяйственных культур. Бри внесении средних доз прибавки урожайности озимой пшеницы после пшеницы составили 35-43%, после кукурузы - 23-29, после гороха - 25 и по пару - всего 15-17%, при использовании повышенных доз - соответственно 53-62, 44-49, 3234 и 18-23%. Увеличение урожайности гороха от удобрений достигало 40-60%, ярового ячменя - 28-48, кукурузы - 24-49%.

Продуктивность севооборотов. Погодные условия в годы исследований отличались по количеству осадков за год, а главное -по их распределению по сезонам года, в течение вегетационного периода. В годы, благоприятные для озимой пшеницы и люцерны, урожайность их оказалась выше средней, однако урожайность яровых культур в такие годы не всегда превышала среднюю, что отразилось

на продуктивности севооборотов, оцениваемых по различным критериям (табл. 5).

Таблица 5

Продуктивность севооборотов в зависимости от погодных условий, ц/га

Система обработки почвы Выход

Се-во-оборот Система удобрения благоприятные годы неблагоприятные годы

зерна зерновых единиц кормовых единиц зерна зерновых единиц кормовых единиц

А плос- 0 23,1 31,7 40,8 18,3 31,6 36,9

корез- 1 32,5 44,5 57,6 по 7 39,5 46,3

ная О 34,6 48,6 62,8 26,4 44,1 51,4

отваль- 0 25,4 34,4 44,6 19,2 33,0 38,5

ная 1 32,8 45,6 59,0 24,5 40,5 47,3

о 35,7 50,0 64,7 27,0 45,3 53,5

Б плос- 0 19,1 43,1 42,4 16,0 32,2 36,4

корез- А X 24,5 48,0 54,6 21,0 40,6 46,4

ная 9 25,4 52,0 59,3 ОП С 44,8 51,5

отваль- 0 20,6 43,3 44,8 15,9 ОО о«с. i 37,2

ная 1 25 f 3 48,5 55,0 21,0 41,9 48,0

о О гу о О 52,9 60,2 22,8 46,5 53,5

В плос- 0 14,5 34,9 38,8 13,8 34,6 38.9

корез- 1 19,7 45,4 51,0 17,5 41,3 47,2

ная о 0-1 о ■OJ. , о 50,0 57,5 18,7 46,7 53,0

отваль- 0 16,7 38.4 42,9 13,9 35.3 40,6

ная 1 20,0 46,6 52,1 17,5 43,1 48.3

о (J 22,5 52,6 59.5 19,1 48,3 54,7

Примечание. Благоприятные (.1992, 1994) и неблагоприятные 1.1993, 1995) гг. - для оз. пшеницы; А - 20% чистого пара, 60 зерновых, 20% KVKVDVöbi; Б - 10% паоа, 50 зерновых, 20 кукурузы. 20% люцео-ны: В - 4С% зерновых. 20 кукурузы, 40% люцерны; О - сез удобрения: 1 - s т HaBOsa-i-N48-62p48^42: 2 - 3 т нквоза+Мб8-г.оРб8М2

Максимальное количество зерна (в том числе зерна озимой пшеницы) во все годы получено в севообороте А с 20% чистого пара. Но в неблагоприятные годы в сравнении с благоприятными выход зерна в этом севообороте снижался на 21-27%, в севообороте Б с 10% чистого пара - на 16-23, в севообороте В без пара - только на 517%. Это вызвано тем, что в севооборотах Б и В больше, чем в севообороте А, возрастала доля ярового ячменя, урожайность которого в неблагоприятные годы для пшеницы выше урожайности последней.

Наибольший сбор зерновых единиц в благоприятные годы отмечен в севообороте Б с 10% чистого пара, который превышал на вариантах без удобрения и с различными обработками севооборот А на 22-26%, В - на 12-19%; при внесении удобрений в дозах 1 и 2 систем - соответственно на 6-7 и 4-5%. По выходу кормовых единиц на естественном фоне преимущество имел севооборот с 10% пара, на удобренных фонах - севооборот с 20% пара за счет увеличения урожайности пшеницы по непаровому предшественнику.

В неблагоприятные для произрастания озимых культур годы максимальный выход зерновых и кормовых единиц имел севооборот без пара. Этот же севооборот обеспечивал получение наибольшего количества переваримого протеина - 5,0-8,3 ц/га, - или выше на 25-34 и 6-14%, чем в севооборотах А и Б. В 1992 г., когда сложились благоприятные условия и для озимых, и для яровых культур, проявилось превосходство севооборота Б с 10% чистого пара по зернс-вым, кормовым единицам и переваримому протеину. Продуктивность культур в 1991 г. была на уровне средней.

В среднем за 1991-1995 гг. продуктивность севооборотов Б л В по выходу зерновых единиц одинаковая. Увеличение доли пара до 20% снижало их сбор по сравнению с другими севооборотами на нулевом фоне на 8-10%, на первом - 6,1-6,3 и втором - на 4,3-6,2%. (рис. 3). Количество кормовых единиц зо всех севооборотах на ее-

- 17 "

тественнсм фоке одинаковое - 40,3-40,4 Ц/га.

Аналогично тому, как сложилась ситуация с урожайностью культур в зависимости от способов обработки почвы, изменялась и продуктивность севооборотов - на варианте с плоскорезной обработкой она незначительно уступала продуктивности с отвальной обработкой. Внесение удобрений в дозе 5 т навоза+138-152 кг д. в. минеральных обеспечивало повышение продуктивности на 22-33%, а W 60 "

50

40

30

20

10

0

0 1 2 0 1 2 0 1 2

Рис. 3. Выход (W) зерновых единиц в севооборотах, ц/га (1991-1995 гг.) А, Б, В и 0, 1, 2 - см. табл. 5

увеличение доз в 1,5 раза давало дополнительно зсего 8-12%. Оплата 1 кг действующего вещества минеральных удобрений з умеренных дозах состазляла 5,5-6,3 ц зерн. ед./га, з повышенных -больше только на 0,3-1,1 ц. Вид севооборота и способы обработки почвы на окупаемость удобрений влияли мало.

Энергетическая оценка агротехнологий. Валовая энергия з урожае

основной и побочной продукции в различных севооборотах накапливалась в одинаковых количествах -- 55,1-55,9 ТДж - на'варианте без удобрения и в среднем по способам обработки почвы. Затраты антропогенной энергии в севооборотах также были примерно равными - 19,2-20,8 ГДж. Энергетический коэффициент составил на вариантах с плоскорезной обработкой в севообороте А 2,76, Б - 2,66 и В - 2,64.

Проведение отвальной обработки в сравнении с плоскорезной повышало количество энергии, затраченной на производство продукции, на 0,2-0,5 ГДж, количество энергии в урожае - на 2,0-4,4 и энергетический коэффициент - на 0,15-0,16. Использование удобрений в средних дозах увеличивало количество энергии, сосредоточенной в урожае культур, на 25-31%, в повышенных - на 39-44%. Затраты на получение продукции возрастали опережающими темпами - на вариантах 1 системы на 46-56, 2 системы - на 73-87%, в результате энергетический коэффициент в сравнении с естественным фоном снижался соответственно до 2,17-2,40 и 2,0-2,24.

ВЫВОДЫ

1. Запасы продуктивной влаги в среднесмытой почве чистого пара гарантировали получение полноценных всходов озимой пшеницы и их дальнейший рост и развитие во все годы изучения (1991-1995). Влагообеспеченность почвы после непаровых предшественников давала возможность посева в четыре года из пяти.

2. Расход доступной влаги из полутораметрового слоя почвы наиболее высокий при возделывании озимой пшеницы по пару (539-551 мм) в сравнении с непаровыми предшественниками (498-517 мм), а также с посевами кукурузы (402-414 мм), ярового ячменя (294-302 мм) и практически не изменялся з зазисзмости от слосо-

бов обработки почвы и удобрений. Однако коэффициент водопотреб-лёния озимой пшеницы по пару (523'м3/т на вариантах без удобрения и отвальной обработки почвы) ниже, чем при ее посеве по гороху, на 10%, по пшенице - 40 и кукурузе - на 60%. Коэффициент водопотребления снижался на 11-36% при внесении удобрений и повышался на 6-17% при проведении плоскорезной обработки почвы.

3. Агрофизические свойства обыкновенного чернозема - плотность, структурность и водопроницаемость - неодинаковые непосредственно после проведения основной обработки почвы и выше на варианте с плоскорезной обработкой. К началу весенней вегетации сельскохозяйственных культур и особенно к концу ее эти свойства выравнивались на различных вариантах обработки почвы.

4. Количество водопрочных агрегатов и коэффициент структурности почвы при проведении различных способов обработки равнялись величинам одного порядка и составили под посевами люцерны соответственно 79,9-80,8% и 1,7; уменьшаясь под другими культурами и паром до 47,7-54,5% и 0,60-0,62.

5. Отвальная обработка з противоэрозионном отношении уступала плоскорезной; при полосном размещении культур и применении гидротехнических сооружений почвозащитная эффективность различных обработок примерно одинаковая. В системе контурно-мелиоративной организации территории изученные севообороты обеспечили защиту почвы от эрозионных процессов в допустимых пределах. Наиболее устойчивым к водной эрозии был севооборот без чистого пара, с 40% люцерны, имеющего коэффициент эрозионной опасности С.37 против 0.49 в севообороте с 10% чистого пара и 0,51 - с 20% пара.

6. Засоренность посевов сельскохозяйственных культур меньше з севообороте с 20% чистого пара и возрастала в 1,2 раза при уменьшении его доли вдвое и з 1,8 раза - при полном исключении.

7. Размещение озимой пшеницы по чистому пас-'/ и отвальная

обработка почвы способствовали более мошному и глубокому проникновению массы корней озимой пшеницы, что является важным в засушливых условиях региона. Внесение удобрений увеличивало количество корней в слое почвы 10-30 см на 23-37% при проведении вспашки и в слое 0-10 см на 25-55% - плоскорезной обработки.

8. Урожайность озимой пшеницы по чистому пару получена во все годы изучения (41,5-45,5 ц/га на естественном фоне), по непаровым предшественникам - в четыре года из пяти и была ниже при возделывании после гороха на 30-33%, после кукурузы и озимой пшеницы - на 75-78%. Отличие в урожайности других культур, высеваемым по разным предшественникам, несущественно. При проведении отвальной обработки почвы в сравнении с плоскорезной продуктивность культур несколько больше, но в отдельные годы некоторое преимущество имела плоскорезная обработка.

9. При внесении 5 т навоза + 138-154 кг д.в. минеральных удобрений урожайность озимой пшеницы выше, чем на контроле без удобрения, при посеве после пшеницы на 35-43%, после кукурузы -23-29, после гороха - 24-25, по пару - на 15-27%. Прибавки урожайности гороха от удобрений составили 40-47%, ярового ячменя -25-37, кукурузы - 20-33%. Использование 8 т навоза + 196-218 кг д.в. минеральных удобрений менее эффективно по отношению к умеренным дозам.

10. Выход зерновых (43,1-43,8 ц/га на естественном фоне) и кормовых единиц (42,4-44,8 ц/га) более высокий в годы, благоприятные для возделывания озимой пшеницы, в севообороте с 10% чистого пара, 50 зерновых, 20 люцерны и 20% кукурузы; в неблагоприятные годы (34,6-35,8 и 38,9-40,6 ц/га) - в севообороте без пара, с 40% зерновых, 40 люцерны и 20% кукурузы. В среднем за годы исследований эти севообороты по данным показателям продуктивности равнозначны. Увеличение доли пара до 20% снижало сбор зерно-

вых единиц на 8-10%. Внесение 5 т навоза + 138-152 кг минеральных удобрений повышало продуктивность севооборотов на 22-33%. Увеличение доз удобрений в 1,5 раза давало дополнительно всего 8-12% продукции. Отвальная система обработки почвы имела в основном преимущество перед плоскорезной в урожайности сельскохозяйственных культур и общей продуктивности севооборотов.

11. Количество энергии, накопленной в урожае основной и побочной продукции, и затраты на ее производство в изученных севооборотах примерно одинаковые. Энергетический коэффициент на естественном фоне и варианте с плоскорезной обработкой составил 2,64-2,76, незначительно выше - 2,75-2,80 - с отвальной и ниже на 11-22% при внесении удобрений в умеренных дозах и на 24-35% -в повышенных.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На обыкновенном эродированном черноземе в Ростовской области на склонах крутизной 3,5-4,0°, защищенных контурно-мелиоративной организацией территории, рекомендуется конструкцию севооборотов определять хозяйственной необходимостью и специализацией. Для производства зерна целесообразен севооборот с 10% чистого пара. 50 зерновых, 20 люцерны и 20% кукурузы; для производства кормсз - севооборот без пара, с 40% зерновых, 40 люцерны и 20% кукурузы.

2. Дифференцировано применять отвальную и плоскорезную обработку почвы в завис;1мости от характера эрозионных процессов, вида сельскохозяйственных культур, засореннссти полей.

3. На среднесмытом обыкновенном черноземе следует вносить на 1 га севооборотной плошали 5 т навоза и 132-144 кг д.в. минеральных удобрений.

Работы, опубликованные по теме диссертации:

1. Зональные системы земледелия в Ростовской области на 1991-1995 гг. - Ростов н/Д: 1991. - 225 с. (В соавторстве).

2. Паровое поле в эрозионных условиях / Проблемы земледелия. Сб. научных трудов Донского ЗНИИСХ. - П. Рассвет: 1993, -С. 20-28 (в соавторстве).

3. Продуктивность сельскохозяйственных культур на склоне / Итоги научных исследований за 1991-1996 г. - П. Рассвет: 1996. -С. 59-64.

4. Система ведения агропромышленного производства Ростовской области. - Ростов н/Д: 1996. - 420 с. (В соавторстве).

Подписано к печати 0£.04.1уу7 г. Объем 1. печ.л. Тираж 100 экз.