Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность комплексного применения средств химизации в севообороте на обыкновенных черноземах

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Эффективность комплексного применения средств химизации в севообороте на обыкновенных черноземах"

донской

государственный аграрный университет

На правах рукописи

ФАЛЫНСКОВ Евгений Михайлович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМПЛЕКСНОГО ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ В СЕВООБОРОТЕ НА ОБЫКНОВЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

06.01.04. - агрохимия

Персиановка - 1995

Работа выполнена в Донском зональном научно-исследовательском институте НПО "Дон" в 1989-1995 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук

Шапошникова И.М.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

Ведущее предприятие: Государственный центр агрохимической

службы "Ростовский"

Защита состоится 28 декабря-1995 г. в 10.00 час.на заседании

в Донском государственном аграрном университете

Адрес: 346493, пос. Персиановский Октябрьского района Ростовской области, диссертационный совет

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Донского государственного аграрного университета

профессор Мокриевич Г.Л., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Новиков A.A.

диссертационного совета К 120.44.02

Автореферат

Ученый секретарь

диссертационного совета.

кандидат

Хорошкин В.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

'Актуальность проблемы. Решение сложной и многоплановой проблемы повышения и стабилизации продуктивности сельскохозяйственных культур с одновременным сохранением почвенного плодородия неразрывно связано с использованием удобрений, а также пестицидов. Однако средства химизации, наряду с высокой эффективностью, оказывают на агроценоз негативное действие и последействие: загрязняют остатками химикатов продукцию растениеводства, почву,воду, воздух; снижают численность естественных врагов вредителей; увеличивают опасность формирования устойчивых рас возбудителей болезней. К тому же затраты на удобрения и пестициды зачастую не окупаются прибавкой урожайности.

В этой связи возникает необходимость разработки ' рациональных приемов применения средств химизации с учетом их взаимного влияния, зональной специфики почвы и погоды, биологических особенностей культурных растений и их состояния, степени развития вредных объектов, с учетом повышенных требований к охране окружающей среды.

Недостаточно четкая, а в определенной степени противоречивая оценка как раздельного,так, и особенно, комплексного использования удобрений, ретардантов, гербицидов, инсектицидов и фунгицидов, а в условиях обыкновенных черноземов Ростовской области практически полное отсутствие таких материалов обуславливают актуальность, научную и практическую значимость исследований, проведенных нами.

Цель и задачи исследований. Основной целью исследований являлось изучение комплексного применения удобрений, ретардантов, гербицидов, инсектицидов и фунгицидов в посевах сельскохозяйственных культур для установления их эффективности и возможности снижения пестицидной нагрузки в севообороте. В задачи исследова-

ний входило изучить:

- действие й последействие удобрений на водный и пищевой режимы обыкновенного чернозема под озимой пшеницей по чистому пару и после кукурузы на силос;

- фитосанитарную - обстановку (полегание, засоренность,поражение болезнями, заселение вредителями) в посевах озимой пшеницы в зависимости от удобрений и пестицидов;

- влияние раздельного и комплексного использования средств химизации на урожайность культур севооборота: чистый пар, озимая пшеница, кукуруза на зерно, яровой ячмень, кукуруза на силос, озимая пшеница и продуктивность севооборота в целом;

- действие средств химизации на содержание и качество клейковины в зерне озимой пшеницы;

- токсичность продукции и почвы под последней культурой севооборота в связи с внесением удобрений и пестицидов;

- энергетическую эффективность средств химизации в севообороте.

Научная новизна исследований. Впервые на обыкновенных черноземах в Ростовской области изучена эффективность комплексного применения средств химизации в севообороте. Определено влияние раздельного и совместного внесения удобрений и средств защиты растений на урожайность культур и продуктивность севооборота в целом, а также качество зерна озимой пшеницы.

Новыми являются данные о действии средств химизации на фитосанитарную обстановку (полегание, засоренность, поражение болезнями, заселение и повреждение вредителями) в посевах озимой пшеницы. Предложен метод раннего прогнозирования полегания озимой пшеницы по чистому пару.

Производственная проверка и реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований была проведена в КАХ "Победа" Матвеево-Курганского района, АО "Знамя"

Верхнедонского района и АО "Октябрьское" Аксайского района Ростовской облай«.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на отчетных заседаниях аспирантов и методической комиссии Донского зонального научно-исследовательского института сельского хозяйства (ДЗНИИСХ) научно-производственного объединения (НПО) "Дон" в 1989-1994 гг.; на научно-теоретической конференции ДЗНИИСХ в 1991г.; региональной научно-практической конференции в ДонГАУ в 1994 г.; опубликована в пяти печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 216 страницах машинописного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству, списка литературы и приложений. Работа содержит 36 таблиц, 5 рисунков, 28 приложений. Список литературы включает 227 источников, в т.ч. - 16 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Методика и условия проведения исследований Эффективность комплексного применения средств химизации в севообороте: чистый пар, озимая пшеница, кукуруза на зерно, яровой ячмень, кукуруза на силос, озимая пшеница изучали в 19891995 гг. в стационаре ДЗНИИСХ (табл.1).

Органические, фосфорные и калийные удобрения вносили под основную обработку почвы, азотные - под предпосевную культивацию и в фазу весеннего кущения озимой пшеницы по чистому пару, в фазы осеннего и весеннего кущения, выхода в трубку - по непаровому предшественнику и в кущение ярового ячменя. Высокие дозы удобрений под озимую пшеницу по пару применяли с целью провоцирования полегания растений и распространения вредных объектов. Обработки посевов пестицидами производили согласно схемы опыта рекомендованными дозами. Повторность опыта трехкратная. Расположение ва-

риантов с удобрениями - рендомизированное, средств защиты растений - систематическое. Размер учетной площади делянки 27 м2. - - '-«

Таблица 1

Схема опыта 1. Блок средств защиты

Культура

Средства защиты

Озимая пшеница по пару (1) 0 И Ф И+Ф I? И+1? ФИ? И+Ф+1?

Кукуруза на зерно (2) 0 г И г+и г+и+м

Яровой ячмень (3) 0 и И И+1? Г И+Г Г+1? И+Г+!?

Кукуруза на силос (4) 0 г г+и

Озимая пшеница (5) 0 и ф И+Ф Г И+Г Ф+Г И+ФЯ1

2. Блок удобрения [на всех блоках защиты)

Культура

озимая пшеница по пару кукуруза на зерно яровой ячмень кукуруза на силос озимая пшеница

N60 N90 N120 NgoPl20 ^20Р120 Ма20Р120К120

Без удобрения Р120 на всех

40т-навоза- делянках 40т навоза+Р12о N40

40т навоза

Рэо

РдоКдо . Рдо

МдоРдо ИдоРдо И12оРдо %80 N120 N180

Примечание. О - без средств химизации, И - инсектицид, Ф - фунгицид,'!? - ретарданты, Г - гербицид, М - микроэлемент

Агротехника парового поля и возделываемых культур - общепринятая для зоны. Высевали озимую пшеницу по пару сорта Донская безостая, после кукурузы на силос - Тарасовская 87, яровой ячмень - Одесский 100, кукурузу - Днепровский 460 МВ. Базовой культурой являлась озимая пшеница, расположенная в начале и конце ротации севооборота. На ней осуществляли основные учеты, наблюдения и анализы, некоторые - на посевах ярового ячменя и кукурузы.

В слое почвы 0-150 см определяли содержание весовым методом влаги, нитратного азота - по ГОСТу 26488-85, аммонийного - по

ГОСТу 20489-85. Содержание подвижного фосфора и обменного калия по метод?. Мачигина - ГОСТу 26205-84 определяли в этом же слое почвы под озимой пшеницей по чистому пару, в слое 0-50 см - под озимой пшеницей после кукурузы. Почвенные образцы отбирали в следующие сроки: посев, фазы кущения, выхода в трубку, колошения и полной спелости зерна.

На контроле и-отдельных вариантах с удобрениями озимой пшеницы по чистому пару и на всех вариантах озимой пшеницы после кукурузы по соответствующим блокам средств защиты в двух несмежных повторениях определяли плотность заселения посевов вредителями, поражение болезнями и засоренность; пшеницы по чистому пару, кроме того, в фазы колошения и полной спелости зерна - площадь и интенсивность полегания растений. Оценку фитосанитарной обстановки производили по общепринятым методикам.

В фазу полной спелости зерна озимой пшеницы отбирали сноповые образцы, по которым подсчитывали количество продуктивных стеблей, определяли высоту растений,количество и качество клейковины - ГОСТу 13586,1-68, повреждение клопом черепашкой - ГОСТу 13586.4-83. Зерно и солому озимой пшеницы анализировали на содержание остаточных количеств пестицидов на. газовом хроматографе, нитратов - ионометрическим методом. .В зерне пшеницы после кукурузы и в почве под ней определяли суммарную токсичность с использованием биотеста по методике В.Г. Минеева и др. (1991). Биоэнергетическую эффективность рассчитывали согласно "Методики биоэнергетической оценки технологий производства продукции растениеводства" (1983). Математическую обработку урожайных данных проводили методом дисперсионного, некоторых других результатов -корреляционного анализов по Б.А.' Доспехову (1985).

Почва стационара представлена черноземом обыкновенным карбонатным , среднемощным, легкоглинистым на лессовидном суглинке.

Содержание гумуса в пахотном слое 4,1-4,3%, общего азота 0,24-■£Г,25, валового фосфора'0,17-0,18, калия 2,3-Е,4%. Обеспеченость подвижным фосфором низкая, обменным калием - повышенная.

Климат зоны проведения исследований умеренно жаркий, континентальный. Среднемноголетнее количество осадков за год 483 мм, за период активной вегетации - 285 мм. За 1988-1989 сельскохозяйственный год выпало 509 мм осадков, " 1989-1990 - 508 мм, 1990-1991 - 605 ММ, 1991-1992 - 657 мм, 1992-1993 - 682 ММ, 1993-1994 - 491 мм. В целом метеорологические условия для возделывания изучаемых культур севооборота складывались во все годы исследований вполне благоприятно. Исключением являлись очень жаркая и сухая погода второй половины лета 1991 г., снизившая продуктивность зерна кукурузы и острозасушливый период конца лета и осени 1992 г., крайне негативно повлиявших на рост и развитие озимой пшеницы после кукурузы.

"" Влиянйё~удобрений на водный режим почвы под озимой пшеницей В почве чистого пара ежегодно накапливалось достаточное количество продуктивной влаги, обеспечивающее своевременные и дружные всходы озимой пшеницы. Применение удобрений не влияло на величину запасов и распределение влаги по профилю почвы. Максимальное ее содержание отмечалось в ранневесенний период, достигающее 233-245 мм.. В течение дальнейшей вегетации культуры количество влаги в почве снижалось на естественном фоне до фазы полной спелости, на вариантах с удобрениями - до фазы колошения или полной спелости зерна. Общий расход влаги из слоя 0-150 см за вегетацию озимой пшеницы по чистому пару в годы исследований на. контроле без удобрения и при их внесении равнялся величинам одного порядка. Мало различались между вариантами опыта и коэффициенты водопотребления (466-489 м3/т) вследствие примерно одина-

кового сбора растительной массы.

Запасы продуктивной влаги в почве при посеве озимой пшеницы, следующей после кукурузы, и возможность получения полноценных всходов в значительной мере определялись количеством осадков, выпавших в конце лета и начале осени. В 1992 г. в посевном слое почвы ее имелось лишь 4-5, в 1993 г. - 12-16 мм. К началу весеннего кущения пшеницы запасы продуктивной влаги в почве пополнялись, в течение весенне-летней вегетации снижались до полной спелости зерна. Экономному использованию влаги в оба года исследований способствовали удобрения. Так, коэффициент водопот-ребления в 1993 г. на естественном фоне составил 1887, при внесении удобрений - 734-947, в 1994 г. - соответственно 691 и 384-417 м3/т.

Влияние удобрений на пищевой режим почвы Содержание минерального азота в пахотном слое почвы в период посева озимой пшеницы по чистому пару в среднем за 1989-1991 гг. на контроле без удобрения составило 28,1 мг/кг почвы, при использовании азотных удобрений в дозах N30,N60 и Ngo раздельно и на фоне фосфорных Pi20 - выше соответственно на 49, 67,104 и 100Z. В слое 0-150 его было на контроле 10,3 мг/кг, при использовании азотных удобрений в дозах от N30 до.. N90 - больше на 33-59%. За осенне-зимний и весенне-летний периоды количество Nmuh- уменьшилось на всех вариантах опыта и только к концу ее несколько - на 6-17% - повысилось, кроме варианта N120» где это повышение достигло 94%. Доля нитратного азота преобладала над аммонийной практически в течение всей вегетации культуры на большенстве вариантов опыта.

Концентрация минерального азота в период посева озимой пшеницы после кукурузы в среднем за 1992-1993 гг. была в слое почвы 0-30 см 10,1 мг/кг, в слое 0-150 см - 5,1 (рис.). К фазе весен-

см

30

в

О

мг/кг

16 б 16 б 16

б 16 б 16

1

б 16

16

16

N - МН -N - N0;

мг/кг

16 б 16 б 16 б 16 б 16

мг/кг

16

Рис. 2. Динамика содержания нитратного и аммонийного азота под озимой пшеницей после кукурузы (1993-1994 гг.) 1 - без удобрения, 3 - ИЭОШ+навоз 40т(2)+И90Р90(5), 4 - N120(1) навоз 40т, Р120(2)+т20Р90(5); А - посев, В - весеннее кущение. С - выход в трубку, Б - колошение, Е - полная спелость

него кущения содержание. Nmhh. на контроле в пахотном слое почвы сшзилосьдо 5,2, в полутораметровом - до 3,5 мг/кг, при проведении подкормки осенью и весной на большую величину - соответственно в 3-7 и 2-3 раза. В дальнейшем оно закономерно падало до фазы колошения, а в отдельных случаях - до полной спелости зерна, Содержание подвижного фосфора в пахотном слое почвы под озимой пшеницей по чистому пару и после кукурузы в посевной период находилось в пределах низкой обеспеченности (14,4 и 12,7 мг/кг), незначительно повышаясь в ранне-весенний период и уменьшаясь к концу вегетации - соответственно на 10 и 22% в сравнении с исходными значениями. Внесение под пшеницу по пару фосфорных удобрений Р120 увеличивало концентрацию Р2О5 при посеве на 15,6 мг/кг почвы или в пересчете на 100 кг - на 13 мг/кг. При систематическом внесении в среднем на 1 га севооборотной площади 31-51 кг д.в. фосфора к концу ротации шестипольного севооборота остаточное его количество под озимой пшеницей после кукурузы превышало естественный фон на 6,6-11,8 мг/кг.

Динамика обменного калия под озимой пшеницей по чистому пару и после кукурузы на силос выражена слабо.В пахотном слое почвы в начале вегетации культуры на контроле- без удобрения его имелось 312-320 мг/кг, на вариантах с внесением калия - 324-359; к концу вегетации - соответственно 292-308 и 309-320 мг/кг.

Влияние средств химизации на фитосанитарное состояние посевов озимой пшеницу Полегание посевов озимой пшеницы отмечалось только при ее возделывании по чистому пару. В 1988-1989 и 1991-1992 с.-х. гг. при густоте стеблей в фазу весеннего кущения на контроле 1070 шт/м2, на вариантах с удобрениями - 1125-1570 его до полной спелости зерна на неудобренном фоне не было, при внесении удобрений от Nqo до N120P120K120 площадь полегания составляла от 16 до 58%

интенсивностью от 4 до 2,3 балла. В 1990-1991 гг. с увеличением числа стеблёй в 1,5 раза в сравнении с другими годами на контроле процент полегшего посева достигал 45, на остальных вариантах - 60-90 с интенсивностью соответственно 3 и 2,8-2,1 балла.

Обработка ретардантами в годы с меньшей густотой стеблей позволяла растениям до конца вегетации сохранять устойчивость на всех вариантах опыта. В годы с повышенным стеблестоем на контроле без удобрения оно также не отмечалось, на варианте Neo было слабым, на других фонах с удобрениями оставалось значительным (47-56% площади, интенсивность 3,3-2,4 балла).Фунгициды и инсектициды, улучшая фитосанитарную обстановку в посевах, повышали устойчивость растений. Этот эффект больше проявлялся в годы с умеренным полеганием.

Распространение сорных растений в посевах озимой пшеницы, возделываемой по_чистому паду, было несущественным, после кукурузы на силос - зависело от условий года. Осенью 1992 г. при недостатке влаги в почве всходы были изреженными, в результате культурные растения в течение вегетации слабо конкурировали с сорными. Ко времени уборки урожая вес сухой массы сорняков на естественном фоне равнялся 104 г/м2, при внесении азотных удобрений - в 1,1-2,4 раза выше. В обработанных гербицидом посевах эта масса уменьшалась на 92-95%.

Водный и температурный режимы осени 1993 г. создавали благоприятные условия для проведения сева озимой пшеницы и ее произрастания. Осенью она раскустилась и в течение всей всей вегетации хорошо подавляла сорные растения. Сухая масса их в фазу полной спелости зерна пшеницу на контроле равнялась всего лишь 6, при внесении удобрений - 3-28 г/м2. В блоке с гербицидами на естественном фоне встречались единичные всходы сорняков, на вариантах с удобрениями их не было вообще.

Распространение корневых гнилей в 1990-1992 гг. на посевах озимой лшёницы по чистому пару составило на контроле без удобрения 48%, на вариантах с удобрениями - выше в 1,2-1,3 раза. Однако развитие болезни было слабым : 0,8 и 1,1-1,2 балла. На естественном фоне развитие мучнистой росы и септориоза равнялось 4, бурой ржавчины - 14%, при внесении удобрений - соответственно 5-12 и 12-18%. Калийные удобрения, применяемые совместно с азот-но-фосфорными, сдерживали активность возбудителей мучнистой росы и септориоза. Обработка посевов фунгицидами снижала степень поражения растений этими болезнями до 1-8%.

На посевах озимой пшеницы после кукурузы в оба года исследований на контроле без удобрения, в 1993 г. - и при их внесении распространение корневых гнилей составляло 33-46% . В '1994 г. на вариантах с удобрениями они поражали до 48-90% растений, наиболее значительно на фоне высоких доз. Здесь же возрастало и развитие болезни до 1,6-2,0 баллов при 0,9 на естественном фоне. В 1993 г. на всех вариантах опыта, в 1994 г. - на контроле практически не было поражения пшеницы мучнистой росой и бурой ржавчиной. На вариантах с удобрениями в 1994 г. оно достигало соответственно 4-26 и 18-45% при максимальном проявлении на фоне азотных удобрений в дозе N180- Обработка посевов фунгицидами снижала поражение болезнями до 2-15%. Развитие септориоза на неудобренных и удобренных делянках равнялось величинам одного и того же порядка : в 1993 г. 11-18%, в 1994 г. 2-6%, на делянках с фунгицидами - соответственно 3-4 и 1-2%.

Численность вредной черепашки на посевах озимой пшеницы по чистому пару в среднем за 1989 - 1992 гг. составила на контроле 2,7 шт/м2, при внесении удобрений - возросла на 11-37%. Повреждение зерна на всех делянках оказалось одинаковым. Количество особей пшеничного трипса по вариантам опыта мало различалось,

составляя 12-14 шт/колос. Заселение злаковыми тлями - 98-107 ше/100 колосьев. Численность стеблевого хлебного пилильщика была на контроле 8 шт/м2, при внесение удобрений - в 2 - 3 раза больше. После обработки инсектицидами вредная черепашка погибла полностью. Количество пшеничного трипса уменьшилось до 5-6 шт/колос, злаковых тлей - 17-19 шт/100 колосьев. Использование ретардантов в годы с сильным полеганием снижало численность злаковых тлей и вредной черепашки.

На посевах озимой пшеницы после кукурузы на вариантах с удобрениями вредной черепашки насчитывалось в 1993 г. 3-8, в 1994 г. - 0-2 шт/м2, на контроле - соответственно 4 и О шт/м2. Численность трипса возрастала под действием высоких доз удобрений (N180) в 1993 г. до 78-85, в 1994 г. - до 55-56 шт/колос при 56 и 35 шт на контроле. В 1993 г. росту численности вредителей способствовали гербициды : на естественном фоне на 79%, на вариантах с удобрениями на_ 12-54%. После применения инсектицидов вредной черепашки.в посевах не обнаружено, повреждение зерна сократилось в 5-6 раз. Численность пшеничного трипса уменьшилась в 1993 г. в 2-4, в 1994 г. - в 4-7 раз.

Урожайность культур севооборота и качество зерна озимой пшеницы Исследованиями установлено, что в условиях 1989 и 1992 гг., мало способствующих полеганию озимой пшеницы по чистому пару, она формировала высокую урожайность - порядка 60 ц/га - без применения удобрений и средств заидаты (табл.2 ). Максимальная урожайность - 67-69 ц/га - получена при внесении №0Р120 и обработке посевов ретардантами. В 1990 и 1991 гг. при сильном полегании и той же урожайности пшеницы на естественном фоне повышенные дозы удобрений снижали ее до 53-55 ц/га. На вариантах со средствами зашиты растений отрицательное действие удобрений достоверно уменьшалось.

Урожайность озимой пшеницы по чистому пару в зависимости от использования различных средств химизации, ц/га

Вар и а н т

удобрения без

И,Ф,1? И Ф И+Ф R И+R Ф+R И+Ф+R

1989, 1992 гг.

0 60,8 59,6 59,6 59,2 60,2 60,6 60,5 59,6

N60 64,3 62,8 62,9 62,0 64,0 63,0 62,7 63,1

Ngo 66,3 63,1 64,2 63,6 66,3 65,1 65,4 65,9

N120 63,2 62,1 64,2 63,4 65,1 65,1 66,1 66,9

NgoPl20 67,6 65,9 65,2 65,2 68,4 67,4 68,9 69,1

N120P120 64,5 64,1 63,8 65,1 67,4 68,0 68,3 68,0

N120P120K120 64,6 64,0 65,5 63,0 67,4 68,8 67,7 68,2

HCPos Для удобрений - 3,5, инсектицида - 2,2, фунгицида - 2,8, ретардантов - 1,8 1990, 1991 гг.

0 59,6 59,4 60,0 59,3 64,9 64,3 64,5 64,3

N60 59,1 60,1 61,7 60,8 66,0 65,4 65,6 66,1

Ngo 56,9 57,7 59,8 59,6 63,5 64,6 64,9 64,1

N120 54,7 56,7 58,0 57,2 61,6 61,1 61,9 62,1

NgoPl20 55,5 56,8 58,7 60,0 62,6 62,8 62,6 64,1

N120P120 52,9 54,3 57,9 57,9 60,5 60,3 61,1 61,3

N120P120K120 53,4 54,6 57,5 58,3 61,4 60,5 61,4 61,9

НСРо5 для удобрений - 1,6, инсектицида - 1,9, фунгицида - 1,9, ретардантов - 1,8

Зерно озимой пшеницы по чистому пару по содержанию и качеству клейковины на контроле без удобрения чаще соответствовало третьему классу ("ценное"), при внесении N60 - второму классу ("сильное"). Обработка посевов инсектицидами способствовала улучшению качества клейковины.

Кукуруза проявила отзывчивость на навоз, внесенный на фоне минеральных удобрений, используемых под озимую пшеницу. Прибавки урожайности на разных блоках опыта колебались в пределах 7,4-

8,8 ц/га (табл 3). Фосфорные удобрения в действии и последействии повышали урожайность на 2.7-4,4 и/га, навоз и фосфорные удобрения - на 10,3-11,6 ц/га. Влияние гербицидов при слабой за-сосоренности посевов невысокое. При добавлении к ним инсектицида и микроэлемента (цинка) продуктивность оставалась такой же.

Таблица 3

Урожайность кукурузы на зерно в зависимости от использования различных средств химизации, ц/га (1990-1992 гг.)

Вариант

удобрения без

Г.И.М Г И Г+И Г+И+М

0 . 51,7 54,4 53,2 54,6 54,8

Мб0(1)+Р120(2) 55,9 58,8 56,5 58,4 58,6

Мдо(1)+40т навоза(2) 60,2 63,2 61,1 62,8 62,7

И120(1)+40т навоза,

Р120(2) 62,9 65,6 64,8 65,5 65,1

N9(^120(1) 55,0 57,7 55,9 57,9 57,7

И120Р120(1)+

40т навоза(2) 60,2 62,8 60,6 62,9 62,5

N120?!20^120(1) 56,4 58,5 57,2 58,3 58,8

НСРо5 для. удобрений - 2,9, гербицидов - 2,4, инсектицидов - 2,0, микроэлементов - 2,0; (1), (2) - N полей

На продуктивность ярового ячменя сравнительно высокое последействие оказал навоз, внесенный под кукурузу. Прибавки (кроме блока Ю достигали 7,5-10,1 ц/га (табл. 4). Фосфорные удобрения, применяемые также в поле кукурузы, увеличивали урожайность ячменя на 4,1-5,7 ц/га, фосфорные и органические совместно - на 10,0 -11,7 ц/га. Повышение урожайности, полученное от последействия фосфорных и полного минерального удобрений под первую культуру севооборота, составило 2,4-5,0 ц/га. Азотная подкормка в дозе N40 в фазу кущения обеспечивала рост урожайность на естест-

венном фоне и вариантах с ранее внесенными минеральными удобрениями на 11,9 - 13,9 ц/га, на фоне навоза - почти .вдвое ниже. При этом различия в урожайности между вариантами опыта нивелировались. Гербициды увеличивали сбор зерна на небольшие, но достоверные величины.

Таблица 4

Урожайность ярового ячменя в зависимости от использования различных средств химизации, ц/га (1991-1993 гг.)

В а р и а н т

удобрения без N

И,Г,К N И К И+К Г И+к г+к И+Г+й

О 33,1 45,0 33,0 32,8 33,5 35,6 35,3 34,6 35,8

Мб0(1)+Р120(2) 37,8 50,4 37,8 37,6 38,4 41,1 39,4 40,3 41,4 Мдо(1)+40т

навоза(2) 41,5 49,3 42,4 42,3 41,0 45,4 43,3 43,5 44,8 1^120 (1)+40т

навоза,Р120(2) 43,1 50,4 44,4 44,0 45,2 46,6 45,9 46,1 46,9

^оР120(1) 35,9 47,8 36,6 35,2 36,8 38,6 38,4 37,6 39,3

^20Р120(1)+

40т навоза(2) 41,3 48,4 42,7 42,7 41,8 44,1 44,6 43,7 45,9 И120Р120К120(1) 37,1 51,0 37,5 37,6 38,0 39,9 39,4 39,6 40,7

НСРо5 Для удобрений - 2,2, инсектицида - 2,0, ретарданта -2,1, гербицида - 2,2; (1), (2) - N полей

Урожайность зеленой массы кукурузы с початками молочно- восковой спелости зерна возрастала от последействия навоза, внесенного под кукурузу на зерно, на 53-66 ц/га (табл. 5). Последействие фосфорных удобрений слабое, но непосредственное внесение их под кукурузу на фоне удобрений, используемых под озимую пшеницу по чистому пару, способствовало росту урожайности в блоках с гербицидом и инсектицидом на 50-67, в блоке без них - на 35-37 ц/га. Сбор зеленой массы кукурузы возрастал от обработки посевов гербицидом на естественном" фоне на 23 ц/га, на вариантах с мине-

ральными удобрениями - на 31-53, вариантах с навозом - на 36-83 ц/га. Добавление к гербицидам инсектицида продуктивность кукурузы не изменяло.

Таблица 5

Урожайность кукурузы на силос в зависимости от использования различных средств химизации, ц/га (1992-1994 гг.)

Вариант

удобрения без И,Г Г И+Г

0 315 338 343

N60(1) 322 353 361

Ыдо(1)+40 т навоза(2) 368 404 401

И12о(1)+40 т навоза,Р120(2) 381 445 445

НдоР12о(1)+Рэо(4) 350 399 394

М120Р120(1)+40 т навоза(2)+РдоКдо(4) 373 456 462

И120Р120К120(1)+Р90(4) 352 405 393

НСРо5 Для удобрений-—35, гербицида - 48; (1),(2),(4) - N полей •

Условия роста и развития озимой пшеницы, возделываемой после кукурузы, складывающиеся в годы исследований по-разному, в значительной степени отразились на ее продуктивности и эффективности применяемых приемов. В 1993 г. на контроле без удобрения и других средств химизации урожайность культуры сформирована крайне низкая - 14,8 ц/га, в 1994 г. - более чем в два раза выше (табл 6).

Внесение азотно-фосфорных удобрений МдоРэо на фоне последействия удобрений, применяемых под предшественники, обеспечило в 1993 г. прибавку урожайности, равную 11,0-14,6 ц/га, в 1994 г. - 27,5-28,2 ц/га. Увеличение дозы удобрения до N120 повышало урожайность незначительно, до N180 - только в 1994 г. Продуктивность озимой пшеницы возрастала от применения гербицидов и в меньшей мере от.инсектицидов в 1993 г., от обработки фунгицидами

Урожайность озимой пшеницы после кукурузы в зависимости от использования различных средств химизации, ц/га

Вар и а н т

удобрения без

И.Ф.Г Ф И И+Ф Г И+Г Ф+Г И+Ф+Г

1993 г.

0 14,8 15,6 17,5 17,5 20,6 21,8 20,6 21,5

Мб0(1)+Р120(2)+

ИдоРдоСб) 25,8 25,8 28,2 28,5 29,8 30,8 30,0 30,5

Мдо(1)+навоз 40т(2)+

Мд0Рдо(5) 29,4 29,1 31,7 31,5 33,2 33,0 33,4 33,2

М12о(1)+навоз 40т,

Р120(2)+«120Р90(5) 31,7 32,6 34,5 34,7 35,7 35,7 35,5 36,0

^0Р120(1)+Р90(4) +

N180(5) 29,7 30,2 31,9 32,1 32,7 33,7.32,9 г, ОО, !

N12(^120(1)+навоз 40т

(2)+Рд0Кд0(4)+N120(5)31,1 30,9 33,4 33,2 34,1 34,7 34,0 34.5

М120Р120К120(1)+

Р90 (4)+N180 (5) 30,2 30,4 32,7 33,0 32,9 33,4 33,1 33,3

НСР05 Для удобрений - 1,3, инсектицида - 0,9,

фунгицида - 0,9, гербицида - 1,0

1994 г.

0 36,2 40,1 37,0 38,3 39,3 38,2 38,7 £3,4

Мбо(1)+Р120(2)+

ИдоРэсКб) 63,7 67,1 64,3 67,6 64,1 64,5 66,4 66,0

Мдо(1)+навоз 40т(2)+

МдоРдо(5) 64,4 66,6 65,3 67,1 64,4 63,9 65,2 66,3

^2о(1)+навоз 40т,

Р120(2)+^20Р90(5) 67,5 69,6 65,5 70,9 65,0 66,3 68,1

МдоР12о(1)+Рэо(4)+

N180(5) 71,0 75,0 69,1 75,8 66,3 66,1 73,7 г«г> гу 1 а,, /

^2оР12о(1)+навоз 40т

(2)+Рд0Кд0(4)+М120(5)67,8 70,8 66,1 70,1 66,2 66,5 67, Я го, о

N120Р120^120(1)+

Р90(4^180(5) 69,8 75,9 71,2 76,6 68,0 65,7 75, С •Л1.0

НСР05 для удобрений - 3,1, инсектицида - 3,1, фунгицида -гербицида - 3,0; (1),(2),(4),(5) - N полей

- в 1994 г. совместное использование пестицидов не приводило к дальнейшему увеличению сбора зерна. • .

По содержанию: и качеству клейковины зерно озимой пшеницы после кукурузы на естественном фоне минерального питания относилось в 1993 г к третьему классу ("ценное"), в 1994 г - к четвертому . Применение удобрений в изученных дозах блоке без пестицидов в оба года исследований обеспечивало получение "ценного" зерна.

Для получения "сильного" зерна необходимым оказалось внесение «

азотного удобрения в дозе N180 (в три срока) и инсектицидов.

Продуктивность; севооборота: чистый пар, озимая пшеница, кукуруза, яровой ячмень, кукуруза, озимая пшеница в целом была более высокой при внесении в среднем на 1 га площади 6,7 т навоза и 75 кг д. в. азотно-фосфорных удобрений, на 8,3 выше контро-ля(табл. 7). Ненамнрго ниже получена прибавка - 7,5 ц зерн.ед. -от внесения этой же] дозы навоза, но почти в два раза меньших доз азотно-фосфорных удобрений - 45 кг д.в. Этот вариант обеспечил самую высокую оплату единицы зерном кг д.в. минеральных удобрений. Использование] инсектицида изменило продуктивность севооборота в незначительных пределах, обработка посевов гербицидом да-

I

вала только тенденцию к ее повышению.

Максимальная энергоотдача от минеральных удобрений достигнута при внесении в среднем на 1 га севооборотной площади 60 №. Здесь коэффициент' энергетической эффективности составил 3,1. Внесение болеевысоких доз минеральных удобрений и добавление к ним органических было энергетически менее выгодным. При совместном использовании минеральных удобрений и гербицидов коэффициент энергетической эффективности был выше, чем при внесении только минеральных удобрений. При сочетании с ними инсектицидов он не изменялся или уменьшался.

Продуктивность севооборота в зависимости от удобрений, инсектицида и гербицида, ц зерн. ед. с 1 га (1989-1994 гг.)

В а р и а н т Оплата, кг з.ед.

удобрения на 1 га т кг д.в.

площади севооборота без Г,И Г И И+Г навоза

0 33,8 35,7 34,1 35,7 - -

60№ 38,9 40,7 39,3 40,7 - 8,5

6,7 т навоза+45 ЫР 41,3 43,3 41,4 42,7 30 12,2

6,7 т навоза+75№ 42,1 44,4 42,7 44,7 28 8,3

80Ь1Р 40,1 41,8 40,3 41,7 - 7,9

6,7 т навоза+9(»1РК 41,4 44,1 41,7 44,4 28 6,4

105ЫРК 39,5 41,4 40,2 41,1 - 5,4

В зерне и соломе озимой пшеницы, возделываемой по чистому пару и после кукурузы, физико-химическими методами- нитратов и остатков пестицидов не обнаружено. При оценке биотестированием зерна озимой пшеницы после непарового предшественника в конце ротации севооборота выдвлено, что в 1993 г. на большинстве вариантов опыта оно было экологически неполноценным, особенно на естественном фоне питания и использовании для защйты растений трех пестицидов. В 1994 г. при хорошем состоянии растений зерно пшеницы оказалось нетоксичным. Исключением стали варианты, где предусматривалась совместная обработка инсектицидом, гербицидом и фунгицидом на фоне повышенных доз азотных удобрений. На экологическое состояние почвы внесение удобрений и пестицидов под культуры севооборота в изученных дозах и нормах не оказало отрицательного влияния.

- '£0 -ВЫВОДЫ

1. Обшда расход продуктивной влаги в обыкновенном черноземе под озимой пшеницей при использовании удобрений несколько выше, чем без их применения, или равняется величинам одного и того же порядка. Но внесение удобрений в результате более экономного использования влаги озимой пшеницей, возделываемой после кукурузы, снижает расход ее на производство единицы сухого вещества на 45-43%. При вырашивании озимой пшеницу но чистому пару влияние удобрений на эти показатели менее выражено.

2. Минерализационная способность обыкновенного чернозема в чистом пару к периоду посева озимой пшеницы обеспечивает высокое содержание минерального азота в пахотном слое (28,08 мг/кг почвы), в три раза большее, чем после кукурузы, убираемой в молоч-но-восковой спелости зерна. В течение вегетации растений оно падает, без внесения удобрений бывает низким и примерно одинаковым после обоих предшественников "или" даже выше после'кукурузы. ~

3. Содержание минерального азота в почве повышает внесение азотных удобрений, причем такое превышение над его содержанием на естественном фоне под озимой пшеницей по чистому пару сохраняется до конца вегетации, после непарового предшественника - в основном до фазы колошения растений. Преобладающей формой минерального азота в среднем по полутораметровому слою почвы под озимой пшеницей по.чистому пару является нитратная в течение всей вегетации, под пшеницей после кукурузы - в период посева. Соотношение форм минерального азота под пшеницей после непарового предшественника в весенне-летнее время определяется погодными условиями и состоянием растений.

4. Содержание подвижного фосфора в почве без внесения удобрений низкое, динамика его достаточно стабильна. Внесение фосфорных удобрений в пар в дозе 120 кг/га увеличивает содержание

подвижного фосфора на 15,6 мг/кг почвы или в пересчете на 100 кг - на 13 мг/кг. При систематическом внесении в среднем на 1 га севооборотной площади 31-51 кг д.в. фосфора к концу ротации шестипольного севооборота остаточное его количество превышает естественный фон на 6,6-11,8 мг/кг.

5. Калийные удобрения (минеральные и органические) при повышенной обеспеченности обменным калием обыкновенного чернозема после внесения - в начале вегетации озимой пшеницы - повышают его содержание на 4-12, к концу ее - на 4-7%.

6. Устойчивость озимой пшеницы по чистому пару (сорта Донская безостая) к полеганию резко снижается, когда количество стеблей в кущение более 1000 шт/м2 и вносятся повышенные дозы азотных удобрений (Ngo.Ni2o)- Обработка посевов ретардантами уменьшает или практически полностью предотвращает полегание растений. Применение фунгицидов, в меньшей мере инсектицидов, несколько снижает полегание, но только при небольшом его проявлении.

7. Повышенные дозы' азотных и азотно-фосфорных удобрений (N90. Ni20.Ni2oPi2o) усиливают поражение растений болезнями, рост численности вредителей; калийные удобрения уменьшают развитие мучнистой росы и септориоза. Фунгициды подавляют болезни листьев, особенно на фоне высоких доз удобрений, но слабо влияют на распространение корневых гнилей. Инсектициды действенны-против сосущих вредителей. Ретарданты в условиях сильного полегания растений сдерживают заселение посевов злаковыми тлями и вредной черепашкой. Гербициды, применяемые на посевах озимой пшеницы после кукурузы, уничтожая сорные растения, незначительно снижают развитие мучнистой росы, однако активизируют распространение септориоза и способствуют увеличению численности пшеничных трип-сов.'

3. Озимая пшеница по чистому пару в условиях, мало способствующих ее полеганию, формирует высокую урожайность - порядка 60 ц/га - без применения удобрений и средств защиты. Максимальная ее урожайность - 67-69 ц/га - получена при внесении МдоР120 и обработке посевов ретардантами. В годы с сильным полеганием при той же урожайности на естественном фоне повышенные дозы удобрений снижают ее до 53-55 ц/га. Прибавка от обработки ретардантами на варианте без удобрения, равная 5,3 ц/га, возрастает с их применением до 7,8-8,0 ц/га. Совместное внесение фунгицидов и инсектицидов уменьшает негативное влияние повышенных доз удобрений (на 4,5-5,0 ц/га).

9. Кукуруза более всего отзывчива на навоз. Урожайность зерна ее от действия навоза увеличивается на 7,4-8,8 ц/га или на 14-17%, зеленой массы с початками в молочно-восковой спелости зерна от последействия навоза - на 36-83 ц/га (на контроле 315 ц/га). Кукуруза, следующая второй культурой после чистого пара, слабо засоряется и не требует внесения гербицидов. При размещении этой культуры в пятом поле севооборота обработка посевов гербицидами повышает урожайность зеленой массы на 31-83 ц/га.

10. Последействие навоза и минеральных удобрений обеспечивает увеличение урожайности ярового ячменя от 33,1 ц/га на вари* анте без удобрения до 40,6-43,2 ц/га. На посевах ячменя значительна эффективность азотной подкормки: прибавки составляют на фонах естественном и с минеральными удобрениями 11,9-13,9; на фоне навоза - ниже - 7,1-7,8 ц/га. Использование гербицидов способствует только небольшому росту урожайности - 2,5-3,9 ц/га.

11. В крайне неблагоприятных условиях влагообеспеченности посевного периода при очень низкой продуктивности озимой пшеницы после кукурузы на варианте без удобрения - 14,3 ц/га - внесение их нормой ИдоРэо с учетом последействия удобрений обусловливает

формирование урожайности - 29,4 ц/га , - с дополнительной обработкой посевов гербицидами - 33,2 ц/га. В благоприятной погодной обстановке урожайность на контроле - 36,2 ц/га, действие гербицидов слабое. Очень высокую урожайность - 71,0 ц/га - в таких условиях обеспечило внесение под пшеницу азотных удобрений в три срока нормой Nieo на фоне последействия ранее внесенных удобрений. На варианте совместного применения этих удобрений с фунгицидом урожайность озимой пшеницы достигает 75,8 ц/га.

12."Ценное" зерно озимой пшеницы по чистому пару получено без использования удобрений и пестицидов; пшеницы после кукурузы - при внесении азотных удобрений в два срока нормой Ngo (с учетом последействия удобрений). Качество зерна, соответствующее "сильному", требует обработки инсектицидами и проведения азотной подкормки в дозе Neo озимой пшеницы по чистому пару h'Niso в три срока - после кукурузы.

13. Продуктивность севооборота: чистый пар, озимая пшеница, кукуруза, яровой ячмень, кукуруза, озимая пшеница наибольшая -41,3 ц з.е./га - от внесения в среднем на 1 га 6,7 т навоза и 75 кг д.в. минеральных удобрений, незначительно ниже - 40,5 ц з.е./га - при этой же дозе навоза, но всего 45 кг д.в. минеральных удобрений (урожайность без удобрения 33,0 ц "з.е./га). Инсектициды продуктивность севооборота з целом не изменяют, гербициды проявляют тенденцию к ее увеличению.

14. Система удобрения, предусматривающая внесение на 1 га севооборотной площади 6,7 т навоза и 45 кг д.в. минеральных удобрений, обеспечивает наибольшую окупаемость затрат прибавкой урожайности зерна. Энергетически более выгодным является внесение минеральных удобрений в дозе 60 кг д.в. Увеличение дозы удобрений, а также сочетание их с навозом дает меньшую энергоотдачу. Использование гербицидов незначительно повышает энергети-

ческий коэффициент, инсектицидов - не изменяет или уменьшает его.

15. Систематическое применение удобрений и средств защиты растений не приводит к накоплению нитратов и пестицидов в зерне и побочной продукции озимой пшеницы, определяемых физико-химическими методами. Однако методом биотестирования обнаружена токсичность зерна, возрастающая при совместном использовании пестицидов , особенно, в неблагоприятных погодных условиях. На экологическое состояние почвы внесение средств химизации не оказывает отрицательного влияния.

Рекомендации производству

На основании проведенных исследований хозяйствам Ростовской области для защиты посевов от сорных растений, вредителей и болезней рекомендуется качественно и своевременно проводить агротехнические и профилактические работы и по-возможности снижать пестицидную нагрузку, для чего гербициды применять исключительно' при сильной засоренности полей, ретардантами обрабатывать посевы озимой пшеницы по чистому пару при склонности ее к полеганию, инсектициды использовать при численности клопа черепашки выше порога вредоносности. Под основную обработку почвы целесообразно вносить под посев кукурузы в первую очередь органические удобрения; в пар и под озимую пшеницу после непаровых предшественников - фосфорные удобрения. На посевах озимой пшеницы и ярового ячменя применять азотные удобрения. В среднем на 1 га севооборотной площади рекомендуется вносить около 7 т навоза и 45-60 кг д.в. минеральных удобрений.

"С. Работы, опубликованные по теме диссертации

1. Гюленев Ф.В., Фалынсков Е.М. Применение средств химизации под озимую пшеницу по черному пару / Тезисы докладов научно-теоретической конференции по итогам научно-исследовательской работы за 1986-1990 годы. - Рассвет, 1991. - С.8-9.

2. Фалынсков Е.М. Азотный режим чернозема обыкновенного под озимой пшеницей по чистому пару / Сб. науч. тр. ДЗШИСХ. - Рассвет, 1993. - С. 103-103.

3. Фалынсков Е.М. Эффективность применения средств химизации на озимой пшенице по чистому пару / Сб. науч. тр. ДЗНЖСХ. -Рассвет, 1993. - С. 74-80.

4. Фалынсков Е.М. Снижение пестицидной нагрузки, при производстве высококачественного зерна озимой пшеницы / Тезисы докладов региональной научно-практической конференции "Биотехнология и производство экологически чистой продукции сельского хозяйства". - Персиановка, 1994. - С. 68-69.

5. Шапошникова И. М., Фалынсков Е.М. Влияние ксмплексного применения удобрений и пестицидов на продуктивность культур севооборота // Агрохимия. - 1995. - N8. - С.45-56.

Подписано к печати 14.11.1995 г. Объем 1 печ.л. Тираж 100 экз.