Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность приемов и способов двухфазной основной обработки дерново-подзолистой супесчаной почвы при выращивании кукурузы в зоне Полесья Украины

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Эффективность приемов и способов двухфазной основной обработки дерново-подзолистой супесчаной почвы при выращивании кукурузы в зоне Полесья Украины"

ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

На правах рукопису

ВІЛЬЯРУБІЯ АСЕБЕЙ ДЖОЕЛ ДАВІД

УДК 632.51 : 635.21

ЕФЕКТИВНІСТЬ СТРОКІВ І СПОСОБІВ ДВОФАЗНОГО ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ ДЕРНОВО-ПІДЗОЛИСТОГО СУПІЩАНОГО ГРУНТУ ПРИ ВИРОЩУВАННІ КУКУРУДЗИ В ЗОНІ ПОЛІССЯ УКРАЇНИ

Спеціальність: 06.01.01 — загальне землеробство

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Київ - 1998

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в лабораторії обробітку грунту і боротьби з бур’янами Інституту землеробства УААН в 1995-1997 рр.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор,

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, завідувач

Провідна установа: Національний аграрний університет, кафедра загального землеробства

засіданні Спеціалізованої вченої Ради Д 01.20.01 при Інституті землеробства УААН.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту землеробства УААН.

Відгуки на автореферат в 2-х примірниках, завірених печаткою, просимо надсилати за адресою: 255205, Київська область, Києво-Святошинський р-н, смт Чабани, Інститут землеробства УААН на ім’я вченого секретаря Спецради.

Автореферат розісланий ____ 1998 р.

завідувач лабораторії обробітку грунту і боротьби з бур’янами Інституту землеробства УААН Малієнко Анатолій Митрофанович

лабораторії землеробства на осушених землях Інституту землеробства УААН Слюсар Іван Тимофійович; кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник, завідувач лабораторії інтенсивних технологій Інституту сільського господарства Полісся УААН Ворона Леонід Іванович

Захист відбудеться

годині на

Вчений секретар Спеціалізованої Ради кандидат сільськогоподарських наук

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Аналіз сучасних прийомів оптимізації агрофізичних властивостей грунтів легкого гранулометричного складу показує, що вони протягом вегетації культур не завжди можуть забезпечити відповідність фізичних грунтових умов біологічним вимогам культур. Враховуючи, що один із найбільш ефективних і універсальних прийомів зміни грунтових факторів в сучасному землеробстві залишається механічний обробіток, в лабораторії обробітку грунту і боротьби з бур’янами Інституту землеробства УААН розроблено і запатентовано спосіб двофазного обробітку грунтів легкого гранулометричного складу при вирощуванні картоплі, авторами якого є Малієнко А. М. і Голодний І. М. Цей спосіб забезпечує оптимізацію агрофізичних параметрів кореневмісного шару протягом всієї вегетації культури. Значне покращення умов росту і розвитку культури досягається системою обробітку грунту, яка включає мінімалізацію передпосівного обробітку шляхом підготовки 10-12-см посівного шару (перша фаза) і перенесення строку основного безполицевого обробітку з допосівного на передсходовий період (друга фаза).

У 1991-1993 рр. була закінчена розробка загальної концепції двофазного обробітку під картоплю на дерново-підзолистих супіщаних грунтах Полісся України, розроблена відповідна технологія його вирощування, яка забезпечує підвищення врожаю культури, його якість, товарність бульб без додаткових в порівнянні з сучасною технологією витрат матеріалів, енергії, часу. Паралельно досягається зниження пікових навантажень на машино-тракторний парк в річному циклі польових робіт.

М ета і завдання досліджень. Метою роботи є експериментальна перевірка технології двофазного обробітку дерново-підзолистого супіщаного грунту зони Полісся України при вирощуванні кукурудзи.

Для досягнення поставленої мети передбачалось вирішення таких завдань:

1. Розробити принципи технологічного процесу вирощування кукурудзи з основним обробітком у дві фази. '

2. Визначити оптимальні строки виконання основного безполицевого обробітку дерново-підзолистого супіщаного грунту під кукурудзу, беручи до уваги зменшення ушкодження посівів і швидку компенсацію негативних наслідків стресового характеру прийому, що застосовується, посиленим ростом рослин в період вегетації.

3. Вивчити вплив двофазного обробітку на агрофізичні показники грунту на різних елементах рельєфу при вирощуванні кукурудзи.

4. Удосконалити прийоми механічної боротьби з бур’янами на основі використання пригнічуючого ефекту глибокого розпушування під час вегетації культури на ценоз бур’янів.

Наукова новизна результатів досліджень. В дисертаційній роботі встановлено доцільність при вирощуванні кукурудзи на дерново-підзолистих супіщаних грунтах Полісся України застосування безполи-цевого основного обробітку у дві фази із значним розривом у часі. Перша фаза такої системи включає осіннє дискове лущення після збирання попередника. Глибина обробітку на цьому етапі не перевищує 10-12 см. Навесні здійснюється передпосівний обробіток для підготовки насіннєвого ложе. Основний безполицевий обробіток на глибину від 23-25 см до 38-40 см залежно від типів робочих органів проводиться після посіву перед появою сходів культури або на перших етапах органогенезу. Таким чином, основний обробіток є не початковою, як у загальноприйнятій системі обробітку, а завершальною операцією, що забезпечує докорінне поліпшення грунтових умов росту і розвитку протягом всього вегетаційного періоду, підвищення продуктивності культури, особливо на понижених елементах рельєфу полів. Доведена ефективність знищення бур’янів в посівах кукурудзи за рахунок застосування суцільного глибокого досходового розпушування.

Практичне значення результатів досліджень. В умовах Полісся України на зональних дерново-підзолистих грунтах легкого гранулометричного складу розроблено систему двофазного обробітку під кукурудзу, що забезпечує суттєве підвищення врожайності, сприяє зменшенню пікових навантажень на тракторний парк, має ресурсозберігаюче і організаційне значення, а також при певній модифікації може бути використана як ефективний, екологічно безпечний прийом боротьби з бур’янами.

Реалізація результатів досліджень. Виробнича перевірка ефективності двофазного обробітку під кукурудзу проводилась в агрофірмі -Правда» Старовижівського району Волинської області на площі ЗО га.

Особистий вклад здобувана в результати досліджень полягає в розробці програм, організації і проведенні польових досліджень, аналізі експериментального матеріалу, формуванні висновків, підготовці рекомендацій, наукове супроводження впровадження виконано з його безпосередньою участю (доля автора 70%).

з

Апробація результатів дисертації. Результати проведених досліджень доповідались на конференції молодих вчених і спеціалістів Інституту землеробства УААН (Чабани, 1996, 1997 рр.), засіданні методичної комісії Інституту землеробства з питань землеробства і рослинництва (Чабани, 1997 р.).

Публікації. За матеріалами досліджень опубліковано чотири наукові праці, в яких викладено основні положення дисертації.

Структура і обсяг роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, шести розділів, висновків і пропозицій виробництву, списку літератури. Викладена на ¿¿¿^сторінках машинописного тексту, включає 38 таблиць, 3 малюнки, 1 фотокартку. В роботі використано 148 літературних джерел, з них 12 зарубіжних авторів.

Об’єкти, методика і умови проведення досліджень. Експериментальна частина досліджень виконувалась в Інституті землеробства УААН на базі дослідного господарства «Копилово» у 1995-1997 рр.

Грунт, на якому проводились дослідження, дерново-підзолистий супіщаний. Орний шар (20-22 см) містить: гумусу — 0,87%, загального азоту — 0,14%, рухомого фосфору — 7,6 і обмінного калію —

9,0 мг/100 г, рН сольове — 5,0. Грунт має високу рівноважну щільність (1,50-1,54 г/см3), низьку вологоємкість і здатність до запливання при зволоженні.

Для вирішення поставлених завдань проводилась закладка трьох польових дослідів.

У польовому досліді № 1 програмою досліджень передбачалося встановити оптимальні строки виконання другої фази основного обробітку двома типами робочих органів — плоскорізним розпушувачем з шириною захвату робочого органу 90 см на 23-25 см і експериментальним зразком діагонального розпушувача на 38-40 см.

Строки виконання плоскорізного розпушування були: восени, перед сівбою, при укоріненні, при повних сходах, у фазі 3-5 і 6-8 листочків. Контролем по строках виконання основного обробітку було осіннє розпушування на фоні дискування.

У польовому досліді № 2 вивчали вплив двофазного обробітку грунту на фізичні параметри і врожайність кукурудзи при вирощуванні її на різних елементах рельєфу. Вивчались такі варіанти: оранка на 23-25 м (контроль), на фоні оранки двофазний основний обробіток плоскорізом на 23-25 см і діагональним розпушувачем на 38-40 см у фазі 35 листочків на відносно рівній ділянці і в мікропониженні поля.

Розробка прийомів боротьби з бур'янами на основі використання принципу двофазного обробітку здійснювалась у польовому досліді № З, де вивчались такі варіанти: розпушування (фон); те ж на фоні досхо-дового боронування перед появою сходів (К); суцільне розпушування перед появою сходів; те ж на фоні боронування перед появою сходів. Суцільне розпушування грунту на глибину 10-12 см на дослідних ділянках здійснювалось просапним культиватором КРН-4,2 з встановленими 250-мм стрільчатими лапами поперек напрямку рядів кукурудзи.

Попередником кукурудзи була озима пшениця. Після її збирання проводилось лущення стерні (6-8 см) дисковими лущильниками. Органічні — 60 т/га, фосфорні Р205 -150 кг/га, калійні К20 — 150 кг/га. Добрива зароблювались в грунт дисковими знаряддями. На фоні дис-кування восени поле обробляли за типом напівпару. Навесні грунт дискували на 10-12 см і обробляли згідно зі схемами досліду. Передпосівну культивацію здійснювали після внесення азотних добрив (N — 150 кг/га) на глибину 6-8 см.

Сіяли кукурудзу в першій декаді травня. Вивчався ранньостиглий гібрид Колективний 111. Догляд за посівами відповідав рекомендаціям для зони Полісся України. Перед сівбою вносили гербіцид ацетал (З л/га), крім досліду по розробці безгербіцидної технології боротьби з бур’янами, де на відповідному фоні використовувався післясходовий гербіцид тітус в дозі 40 г/га у фазі 7 листочків.

Посівна площа дослідних ділянок — 140 мг, облікова — 100 м2. Повторність — трьохразова. Збирання врожаю проводили вручну.

Строки проведення досліджень і спостережень відповідали найбільш вагомим фазам розвитку рослин і часу проведення прийомів, що вивчались. Щільність грунту визначали методом ріжучих кілець, повітропроникність — прибором Янерта, вологість — термостатно-ваговим методом, запаси вологи — розрахунковим методом, спостереження за температурою проводили за допомогою грунтових термометрів Савві-нова на глибину 5 см. Грунтові зразки для визначення рухомих форм поживних речовин відбирали через 10 см до глибини 40 см. Нітратний азот визначали за методом Грандваль-Ляжу з дисульфофеноловою кислотою, аміачний — за допомогою реактиву Несслера з наступним фо-токолориметруванням, фосфор і калій — за методом Кірсанова в одній витяжці. Фенологічні і морфологічні спостереження проводили у відповідності з методикою ГОССОРТОСЕТИ (1975). Енергетичну ефектив-

ність визначали за А. К. Медведовським, П. І. Іваненко (1980). Статистичний розрахунок експериментальних даних — за методом дисперсійного аналізу за Доспєховим (1986).

Оцінюючи погодні умови вирощування кукурудзи в роки проведення досліджень, відмічаємо, що 1995 р. був теплим і вологим (ГТК — 1,3), а 1996 р. — теплим з недостатньою кількістю опадів (ГТК — 1,2).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Порівняльне вивчення впливу прийомів і строків основного обробітку на властивості дерново-підзолистого супіщаного грунту

Динаміка щільності грунту. Основним і інтегральним показником фізичних умов грунтового середовища, що дозволяє оцінювати ступінь їх відповідності вимогам польових культур, в сучасному землеробстві є щільність грунту в межах оброблюваного і кореневмісного шару (Долгов С. І.).

Б. Н. Мічурін встановив, що оптимальна щільність для кукурудзи на дерново-підзолистому супіщаному грунті знаходиться у межах 1,401,45 г/см3.

Відповідно до концепції двофазного обробітку грунту культурні рослини в своєму розвитку відносно до щільності грунту мають два критичних періоди: перший — від посіву до появи повних сходів, другий — в середині чи ближче до кінця вегетації. Різниця вимог до щільності грунту базується на необхідності утворення на початку вегетації культур щільної будови посівного шару, а з появою сходів — підтримки оптимального пухкого стану шару грунту, що обробляється.

В наших дослідженнях вивчалась ефективність прийомів, які були направлені на регулювання фізичних властивостей грунту під час вегетації рослин. Одержані дані (табл. 1) підтвердили передбачення про позитивний вплив перенесення строку основного обробітку з допосів-ного на післясходовий період. Разом з тим визначені строки такого обробітку в зв’язку з глибиною і способами його проведення. На початку вегетації (сходи) більш пухку будову мав грунт, який було оброблено перед посівом кукурудзи. При застосуванні плоскорізного розпушування перевага в шарі 0-40 см, порівняно з осіннім обробітком, складала 0,03 — 0,04 г/см3, а при застосуванні діагонального розпушувача — 0,06 — 0,09 г/см3. В подальшому більш пухкий кореневмісний шар грунту під кукурудзою був при післяпосівному основному обро-

бітку. В середині вегетації (викидання волоті) післяпосівний основний обробіток, порівняно з осіннім строком його проведення, забезпечував зменшення об'ємної ваги 0-20-см шару при плоскорізному рихленні на

0,08, діагональному — 0,18 г/см3, в шарі 0-40 см — відповідно на

0,08 — 0,11 г/см3. Наприкінці вегетації більш пухкий стан грунту був на варіантах двофазного обробітку. Перевага цього прийому в шарі 020 см складала 0,09 — 0,13 г/см3; в шарі 0-40 см — 0,09 — 0,10 г/см3 (1,40; 1,41 порівняно з осіннім строком рихлення). Взагалі за час вегетації шар грунту, що обробляється на варіантах з двофазним обробітком, мав оптимальну для кукурудзи щільність: при плоско-

різному — 1,35 г/см3 і 1,37 г/см3 — при діагональному розпушуванні.

Таблиця 1

Залежність щільності грунту від способів і строків проведення основного обробітку (середнє 1995-1996 рр.)

Обробіток Сходи Викидання волоті Перед збиранням

Спосіб Строк Шар грунту

0-20 20-40 0-40 0-20 20-40 0-40 0-20 20-40 0-40

Плоскорізне Восени 1,43 1,54 1,49 1,50 1,53 1,51 1,47 1,55 1,51

розпушу- вання Перед сівбою 1,38 1,51 1,45 1,50 1,52 1,51 1,47 1,52 1,50

Фаза 3-5 листків 1,40 1,55 1,48 1,32 1,47 1,40 1,34 1,48 1,41

Діагональне Восени 1,39 1,50 1,42 1,45 1,52 1,48 1,47 1,51 1,49

розпушу- вання Перед сівбою 1,28 1,43 1,36 1,45 1,50 1,47 1,45 1,50 1,47

Фаза 3-5 листків 1,38 1,51 1,45 1,37 1,43 1,40 1,38 1,42 1,40

У варіантах допосівного обробітку грунт ущільнювався до рівноважного стану.

Глибоке діагональне розпушування на 38-40 см мало суцільний характер дії на будову всього шару, що оброблявся. Його розпушуючий ефект прослідковувався і в шарі 20-40 см. Об’ємна вага в середньому за вегетацію була в межах 1,45 г/см3, тоді як при плоскорізному розпушуванні — 1,50 г/см3.

Аналіз одержаних даних свідчить про достатньо чітку залежність між часом проведення основного обробітку і ступенем пухкості грунту під час вегетації культур. Загальною закономірністю є збільшення часу

пухкого стану грунту під рослинами при перенесенні основного обробітку на більш пізні строки.

Вологість грунту. Спостереження за вологістю грунту під час вегетації кукурудзи дали можливість виявити стійку залежність її від строків проведення основного обробітку (табл. 2). Так, в фазу сходів перенесення строку основного обробітку з до- на післяпосівний період супроводжувалось зменшенням вологості шару 0-20 см в середньому за три роки досліжень на 6,3-8,8 мм. Різниця в шарі 0-40 см складала 9,7-10,9 мм. Зменшення запасів вологи в шарі, що обробляється, при двофазному обробітку на досходовому етапі розвитку кукурудзи нами розглядається як явище позитивне, тому що приводить до покращення теплового режиму грунту. На час активного використання вологи кукурудзою (викидання волоті) і до збирання на варіантах плоскорізного розпушування, яке було проведено на час укорінення проростків і до появи 6-8 листків, перевага за вмістом вологи порівняно з допосівним строком основного обробітку складала за роки досліджень 2,5-4,1 мм. Така ж закономірність одержана і при проведенні двофазного основного обробітку діагональним розпушувачем. При цьому значно підвищується водопроникність підорного шару, що приводить до перерозподілу вологи в бік більш значного її накопичення в нижніх горизонтах. Ця залежність найбільш чітко прослідковується на час викидання волоті.

Таблиця 2

Динаміка вологості грунту при різних строках плоскорізного розпушування (середнє 1995-1996 рр., мм)

Строки основного обробітку Сходи Викидання волоті Перед збиранням

0-20 20-40 0-40 0-20 20-40 0-40 0-20 20-40 0-40

Восени 32,8 38,2 71,0 30,1 36,2 66,3 30,4 36,3 66.7

Перед сівбою 32,0 37,9 69,9 33,3 36,0 69,3 33,6 35.2 68,8

При укоріненні 26,5 37,1 63,6 34,2 36,2 70,4 32,0 38,3 70,3

Повні сходи 24,0 35,1 59,1 34,2 35,8 70,0 32,9 35,9 63.8

Фаза 3-5 листків 27,7 35,8 63,5 32,5 35.6 68,1 32,2 35,3 67.5

Фаза 6-8 листків 26,6 34,7 61,3 32,6 35,1 67,8 32,8 36,3 69,6

Рівномірний розподіл вологи є передумовою швидкого освоєння кореневою системою всього шару грунту, що обробляється.

Двофазний обробіток як фактор теплового і повітряного режимів грунту. Активне регулювання теплового режиму пов’язано з глибиною і строками розпушування грунту. Значним резервом є накопичення теплової енергії в ранньовесняний період за рахунок використання температурної гетерогенності посівного шару, а також оптимізація його теплових властивостей після посіву. Практична реалізація цього принципу досягається в наших дослідженнях шляхом розпушування грунту нижче розміщення насіння кукурудзи. Це служить одним з ефективних прийомів регулювання температурного режиму грунту за рахунок зменшення теплового потоку в глибину грунту і локалізації тепла в верхніх шарах. Спостереження за температурою посівного шару дерново-підзолистого супіщаного грунту показали підвищення її при проведенні глибокого післяпосівного розпушування порівняно з аналогічним осіннім обробітком.

Повітропроникність визначалася протягом вегетації як додатковий показник, який характеризує фізичні властивості грунту. Одержані дані свідчать, що повітропроникність тісно пов'язана зі щільністю і вологістю грунту. Значне підвищення повітропроникності оброблюваного шару спостерігалось на всіх варіантах післяпосівного обробітку грунту в фазу викидання волоті.

Біологічна активність грунту. В дослідженнях встановлена пряма залежність між об’ємною вагою і біологічною активністю грунту. Так, на час повних сходів найменша кількість виділеної вуглекислоти була у варіанті з осіннім строком проведення основного обробітку. Весняні строки сприяли значному підвищенню біологічної активності грунту, особливо у фазу викидання волоті. На час збирання врожаю істотної різниці по продуціюванню вуглекислоти грунтом на варіантах досліду не встановлено.

Поживний режим грунту. Дані щодо визначення вмісту нітратного і аміачного азоту в грунті свідчать, що на час сходів кукурудзи на варіантах, які мали високу щільність, вміст мінерального азоту був значно нижчим порівняно з варіантами, які на цей час мали більш пухку будову орного шару. В наступні фази розвитку кукурудзи встановлена чітка закономірність — чим пізніше був проведений навесні основний обробіток, тим більш значним був вміст в грунті мінерального азоту.

Поскільки кукурудза є культурою, яка активно споживає поживні речовини протягом всієї вегетації, то можна вважати, що при пізніх стро-

ках проведення основного обробітку складалися кращі умови забезпечення рослин азотом.

Фосфор. В наших дослідах при застосуванні під кукурудзу М|5оРі5оК,50 вміст рухомого фосфору протягом вегетаційного періоду був достатнім для одержання високого врожаю кукурудзи. На кількість доступного фосфору в грунті істотний вплив мали строки проведення основного обробітку. Більш пізні строки проведення основного обробітку навесні сприяли підвищенню фосфору в грунті в другій половині вегетації кукурудзи. Пояснити це можна більш високим рівнем біологічної активності грунту і підвищенням мобілізації фосфору органічних сполук.

Калій. Нами встановлена закономірність, що при більш пізніх строках проведення весняного основного обробітку вміст обмінного калію в грунті був вищим, ніж при проведенні обробітку восени. Можливо це можна пов'язати з особливостями водного і повітряного режимів, які визначають швидкість обміну катіонів калію грунтового розчину з калієм вбирного комплексу грунту.

Вплив строків і способів основного обробітку на врожайність

кукурудзи

Спостереження за динамікою росту свідчать, що перенесення строку основного обробітку з допосівного на післяпосівний період до фази 6-8 листків приводило до збільшення темпів росту рослин кукурудзи. Так, в фазу 3-5 листків рослини на варіантах плоскорізного рихлення були на 11-25 см, а при діагональному розпушуванні — на 17-35 см вищими, ніж при обробітку грунту восени. Проведення обробітку в фазі 6-8 листків не привело до збільшення, а при плоскорізному розпушуванні — і до зниження висоти рослин. В останньому випадку добре розвинуті рослини значою мірою травмувались, а покращення грунтових умов росту і розвитку не компенсували механічне пошкодження кореневої системи.

омів є продуктивність сільськогосподарських культур. При використанні для основного обробітку плоскорізу найбільш високий рівень врожайності забезпечував строк періоду повних сходів — 52,7 ц/га при 44 ц/га на контролі (табл. 3). .

Вплив строків і способів проведення основного обробітку на врожайність зерна кукурудзи (ц/га)

Строки основного обробітку Плоскорізне розпушування (23-25 см) Діагональне розпушування (38-40 см)

Середнє за 19951996, ц/га ± К, Середнє за 19951996, ц/га + К,

Ц/га | % ц/га | %

Восени 44,0 К 100 46,4 К 100

Перед сівбою 48,2 +4,2 +9,5 47,2 +0,8 + 1,7

При укоріненні 43,7 -0,3 -0,7 51,2 +4,8 -<-10,3

Повні сходи 52,7 +8,7 + 19,8 53,5 +7.1 -15,3

Фаза 3-5 листків 46,6 +2,6 + 5,9 53,4 + 7,0 -15,1

Фаза 6-8 листків 41,0 -3,0 -9,3 43,0 -3,4 -9,3

НІР0 5, ц/га 3,2 3,4

Значне підвищення врожаю пов'язане з тим, що плоскорізне розпушування в цю фазу не приводить до травмування кореневої системи кукурудзи, знімає ущільнюючу дію всіх досходових операцій. Проведення плоскорізного розпушування після появи 3-5 листків супроводжується зменшенням врожаю зерна до 46,6 ц/га. Аналогічний обробіток в фазу 6-8 листків пошкоджує рослини і зменшує врожайність зерна на

3,0 ц/га порівняно з контролем і на 11,7 ц/га від кращого показника.

Глибокий плоскорізний обробіток діагональним розпушувачем, який має переваги перед звичайним плоскорізом, в оптимізації агрофізичних властивостей не тільки орного шару грунту, але й підорного, забезпечує формування більш високого врожаю. Найбільша різниця в рівні врожаю порівняно з контролем спостерігалась в оптимальний і більш пізній строк — повні сходи і фазу 3-5 листків. Приріст врожаю відповідно до контролю — 46,4 ц/га складав 7,1 і 7,0 ц/га. Таким чином, діагонально-плоскорізний розпушувач забезпечував можливість продовження післяпосівного обробітку від фази повних сходів до фази 3-5 листків. Одержані результати вказують на високу перспективність застосування для двофазного основного обробітку кукурудзи на зерно в Поліссі України діагональних розпушувачів.

Особливості реакції кукурудзи на прийом післяпосівного розпушування на різних елементах рельєфу

Нами встановлено, що щільність грунту в мікропониженнях збільшується порівняно з рівними частинами ділянок. Протягом вегетації кукурудзи в межах шару, що обробляється, значне покращення фізичних властивостей грунту простежувалось на варіантах двофазного обробітку при проведенні його як плоскорізним, так і діагональним розпушувачем. При цьому щільність грунту була на рівні 1,36-1,38 г/см3, тобто не виходила за межі оптимальних для культури значень. Встановлена висока ефективність двофазного обробітку в регулюванні водного режиму грунту в мікропониженнях, що пов’язано з підвищенням водопроникності і більш рівномірним розподілом води в товщі грунтового профілю. Пухкий і менш вологий грунт при розпушуванні був в 23 рази більш повітропроникним. Варіабельність врожайності зеленої маси кукурудзи по роках була значною і залежала від погодних умов року. В середньому за 2 роки найменша врожайність як на рівних частинах ділянок, так і в мікропониженнях, була на контрольному варіанті 199-208 ц/га (табл. 4). При двофазному обробітку на рівних елементах рельєфу приріст врожаю зеленої маси складав 64-85 ц/га, в мікропониженнях — 87-105 ц/га.

Таблиця 4

Врожайність зеленої маси кукурудзи на пізніх елементах рельєфу при різних способах основного обробітку (середнє 1995-1996 рр.)

Елементи рельєфу поля

Основний Рівнинний Мікропониження

обробіток Врожай, ± до контролю Врожай, + до контролю

грунту ц/га ц/га % ц/га ц/га % до рівнинного, ц/га

Оранка 23-25 см (К) 199 К К 208 К К + 9

К + плоскорізне розпушування (23-25 см) 263 + 64 + 32 295 + 87 + 42 — 32

К + діагональне розпушування (38-40 см) 284 + 85 +43 313 + 105 + 50 -29

НІР0 95, ц/га 27,3

Результати досліджень свідчать, що при вирощуванні кукурудзи на дерново-підзолистому супіщаному грунті в умовах вираженого мікрорельєфу полів зони Полісся, оптимізація грунтових факторів і стабільне

підвищення продуктивності кукурудзи може бути досягнуто при двофазному обробітку, яке забезпечує повне вирівнювання фізичних умов грунту на всій площі поля, що є однією з важливих вимог, які ставляться до сучасних технологій вирощування польових культур.

Енергетична і економічна ефективність вирощування кукурудзи на зерно при двофазному обробітку грунту

Вплив прийомів обробітку грунту на енергетичну ефективність вирощування культури визначається рівнем її продуктивності і витратами енергії на її проведення. При діагональному розпушуванні на 38-40 см коефіцієнт енергетичної ефективності (КЕЕ) був на тому ж рівні, що й при плоскорізному — 2,16, оскільки в першому випадку більш висока енергоємкість врожаю нівелювалась підвищенням витрат енергії на збільшення глибини розпушування з 23-25 см до 38-40 см. Енергетична ефективність вирощування врожаю залежно від строку проведення була безпосередньо залежною від рівня продуктивності культури. В зв’язку з незначною різницею між технологіями із застосуванням плоскорізного і діагонального розпушувачів за об’ємом сукупних грошових витрат при більш високій врожайності зерна кукурудзи, на фоні останнього з названих прийомів, його економічна ефективність оцінена за прибутком з 1 га, була на 17% вищою, ніж у першому випадку. Економічні розрахунки показують, що оптимальні строки плоскорізного розпушування знаходяться у вузькому інтервалі часу, фактично при появі повних сходів. При діагональному розпушуванні високий економічний ефект забезпечується при здійсненні прийому від часу укорінення проростків до фази 3-5 листків, тобто протягом 8-12 днів, що є вигідним з організаційної точки зору.

Вплив елементів двофазного обробітку при догляді за посівами кукурудзи на його забур’яненість і урожай зеленої маси

При вивченні ефективності двофазного обробітку було відмічено безпосередньо пов’язане із застосуванням цього прийому зниження

ко А. М. та ін., 1996). В даній серії досліджень у зв'язку з систематичним використанням гербіцидів, як фону, не було можливим оцінити вплив на стан забур’яненості посіву окремо гербіциду і механічного прийому. Вплив останнього проявлявся як тенденція.

У зв’язку з цим, починаючи з 1995 р., було розпочато вивчення впливу двофазного обробітку, як прийому догляду за посівом, безпосередньо спрямованого на зниження забур'яненості до безпечного для культури рівня, на фоні загальноприйнятого основного обробітку. При цьому використовувались звичайні просапні культиватори, обладнані стрільчастими лапами. Глибина розпушування не перевищувала 1012 см. Одержані результати за 1995 р. свідчать про значний позитивний вплив суцільного досходового розпушування посіву на зниження його забур’яненості (табл. 5). При однаковому його вихідному рівні близько 200 шт/м2 у досходовий період на час формування 4-5 листків кількість бур’янів на фоні досходового розпушування знизилась у 23 рази, що наближається до дії ефективних гербіцидів. На відміну від дії останніх, вплив такого прийому має тимчасовий характер. Вже на час формування 8-10 листків спостерігається масова поява нових сходів бур’янів, кількість яких досягає на цей час 136 шт./м2. Фактично застосування досходового розпушування затримує розвиток бур’янів в посіві на 3-4 тижні, що дозволяє кукурудзі уникнути конкурентного тиску з боку бур’янів у найбільш загрозливий гербокритичний період на початку вегетації і змінює характер конкурентних відносин в агроценозі на користь культури. Такий спосіб досходового догляду має значно інтенсивніший характер за впливом на грунтове середовище, ніж традиційні прийоми, а тому і більш ефективну дію, що в кінцевому випадку забезпечувало трьохразове підвищення урожаю (табл. 6).

Таблиця 5

Вплив суцільного досходового розпушування на забур’яненість посіву кукурудзи, шт/м!

1995 1996

Строки обліку бур'янів Без досходового розпушування Досходове розпушування Без досходового розпушування Досходове розпушування

За 2-3 дні до появи сходів культури 189 191 211 198

При появі 4-5 листків 397 17 353 29

При появі 8-10 листків 356 136 410 102

Перед збиранням 317 137 428 112

Таблиця 6

Вплив прийомів догляду за посівом на урожайність зеленої маси кукурудзи,

ц/га

Варіанти догляду Зелена маса, ц/га

за посівом 1995 1996 1993

Без гербіциду Гербіцид*

Міжрядні розпушування 86 272 114 205

Міжрядні розпушування на фоні досходового боронування (К) 134 247

Суцільне досходове розпушування 280 443 292 299

Те ж на фоні досходового боронування — _ 306 316

НІРо.5, Ц/га 27 39 29 33

'Тітус 40 г/га, 7 лист

Дія зазначеного прийому на стан забур’яненості посіву і урожайність кукурудзи у 1996 і 1997 рр. за ефективністю була дещо нижчою, ніж у 1995 р., але загальні закономірності були майже ідентичними. Дані 1997 р. додатково вказують на можливість одержання за рахунок раціональних прийомів механічного догляду за посівом такої ж ефективності пригнічення бур’янів в посівах кукурудзи, яка досягається за допомогою застосування сучасних гербіцидів.

Основною причиною позитивного впливу інтенсивного досходового розпушування на зниження забур’яненості посівів кукурудзи є різниця в морфології проростків культури переважної більшості бур’янів, що в свою чергу обумовлює різну їх реакцію на зміну фізичних параметрів будови грунту. Зокрема сильно розпушений грунт зі значним об’ємом великих порожнин є вкрай негативним середовищем для руху в ньому тонких проростків бур’янів і появи їх сходів.

ВИСНОВКИ

1. При вирощуванні кукурудзи в зоні Полісся на дерново-підзолистому супіщаному грунті при рекомендованій системі зяблевого і передпосівного обробітку щільність грунту на початку вегетації куку-

рудзи знаходиться в межах 1,47-1,50 г/см3 і перевищує її оптимальне значення — 1,40-1,45 г/см3.

2. У відношенні кукурудзи до фізичних умов грунту визначається два періоди — стартовий, який забезпечує проростання насіння, укорінення проростків, появу сходів і вегетаційний, протягом якого зберігаються умови для кореневого живлення рослин. Оптимуму першого періоду відповідає відносно щільна будова грунту, оптимуму другого — відносно рихла.

3. Оптимізація фізичних умов грунту при вирощуванні кукурудзи на дерново-підзолистому супіщаному грунті досягається системою двофазного обробітку, який передбачає неглибокий допосівний обробіток дисковими знаряддями 10-12 см для заробки органічних і мінеральних добрив, боротьби з бур'янами, передпосівний обробіток на глибину заробки насіння (перша фаза) і безполицевий основний обробіток після посіву, при укоріненні проростків і перших етапах розвитку рослин кукурудзи (друга фаза).

4. Система двофазного обробітку знімає найбільшу напругу польових робіт, створює сприятливі умови для одержання сходів культури, поліпшує тепловий режим грунту на початку розвитку рослин, підвищує біологічну активність і цим оптимізує умови живлення рослин протягом вегетації, знижує негативний вплив грунтових умов на розвиток рослин, що складаються в понижених елементах рельєфу.

5. Двофазний обробіток забезпечує сприятливі умови росту і розвитку кукурудзи при проведенні його в період від укорінення проростків до фази 3-5 листочків. Перенесення його на більш пізні строки значною мірою пошкоджує рослини, на довготривалий час стримує ріст і розвиток, що призводить до різкого падіння продуктивності.

6. Кращі умови для проведення другої фази післяпосівного основного обробітку створюються експериментальним діагонально-плоско-різним розпушувачем, який забезпечує достатню глибину і ступінь розпушування грунту без значного порушення його щільності по місцях проходження похилої стійки в міжряддях культури.

7. Суцільне досходове розпушування посівів кукурудзи на глибину 10-12 см за 2-3 дні до появи сходів забезпечує знищення однорічних бур'янів протягом 3-4 тижнів, послаблюючи тим самим конкурентний тиск бур’янів на культуру в гербокритичний період і в подальшому до завершення культурою вегетації. В окремі роки дія даного прийому наближається за ефективністю до дії гербіцидів.

8. Позитивний ефект в боротьбі з бур’янами внаслідок застосування суцільного розпушування обумовлений: а) більшим зв'язком проростків бур'янів з грунтовими агрегатами, чим це має місце для проростків культурних рослин; б) здатністю проростків кукурудзи і відновленню контакту з грунтом при його порушенні в зв’язку з більшим розміром насіння і відповідно запасами елементів живлення в ендоспермі, ніж у бур’янів, формуванням несприятливих умов для появи сходів дрібнонасіннєвих бур’янів в розпушеному грунті в зв'язку з відсутністю бічного опору для тонких проростків.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. При вирощуванні кукурудзи в зоні Полісся на дерново-підзолистих грунтах легкого гранулометричного складу рекомендується система двофазного основного обробітку грунту, яка передбачає післязбиральне лущення дисками на 8-10 см, проведення передпосівної культивації, глибокий основний обробіток плоскорізами на 2325 см або діагональними розпушувачами на 38-40 см в фазу проростання насіння кукурудзи, чи в перші дні після появи сходів кукурудзи.

2. Ефективним прийомом боротьби з однорічними бур'янами є суцільне розпушування посіву на глибину 10-12 см за 2-3 дні до появи сходів кукурудзи. Цей прийом в залежності від погодних умов забезпечує зменшення забур’яненості в 5-23 рази, що наближається до дії гербіцидів.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Мазуренко А. В., Вільярубія А. Д. Д. Агрофізичний принцип удосконалення прийомів боротьби з бур’янами в посівах кукурудзи на дерново-підзолистому супіщаному грунті // Наслідки наукових пошуків молодих вчених-аграрників в умовах реформування АПК (Матеріали міжнародної науково-практичної конференції молодих вчених та спеціалістів). — Ч. 1. — Чабани, 1996. — 83 с. (Частка авторства 70%).

2. Малієнко А. М., Мазуренко А. В., Вільярубія А. Д. Д. Агрофізичний принцип удосконалення прийомів боротьби з бур’янами в посівах кукурудзи на дерново-підзолистому супіщаному грунті // Збірник наукових праць Інституту землеробства УААН. — Вип. 1. — Київ, 1996. — С. 215-220 (Частка авторства 60%).

3. Мазуренко А. В., Вільярубія А. Д. Д. До питання строків проведення основного обробітку грунту під кукурудзу в зоні Полісся //

Збірник наукових праць Інституту землеробства УААН. — Вип. 2. — Київ, 1997. — С. 48-50 (Частка авторства 70%).

4. Мазуренко А. В., Вільярубія А. Д. Д. Нові підходи до знешкодження бур'янів у посівах кукурудзи на дерново-підзолистих супіщаних грунтах Полісся України // Збірник наукових праць Інституту землеробства УААН. — Вип. 1. — Київ, 1998. — С. 77-81 (Частка авторства 70%).

АНОТАЦІЯ

Вільярубія Асебей Джоел Давід. Ефективність строків і способів двофазного основного обробітку дерново-підзолистого супіщаного грунту при вирощуванні кукурудзи в зоні Полісся України.

Дисертація (рукопис) на здобуття вченого ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.01 — загальне землеробство. Інститут землеробства УААН. Київ, 1998.

В дисертації викладені результати досліджень ефективності двофазного обробітку дерново-підзолистих грунтів легкого гранулометричного складу під кукурудзу, який передбачає мінімальний допосівний обробіток посівного шару (перша фаза) з перенесенням строку основного безполицевого обробітку з допосівного на післяпосівний період (друга фаза). При цьому досягається оптимізація агрофізичних параметрів кореневмісного шару в період вегетації культури, знижується негативний вплив ущільнюючої дії природних і антропогенних факторів. Розроблена система покращує фізичні умови росту і розвитку кукурудзи на всій площі поля, включаючи мікропониження. Післяпосівне розпушування грунту створює умови підвищення конкурентоздатності культур відносно бур’янів, що в цілому приводить до суттєвого підвищення врожайності культури без додаткових витрат.

Ключові слова: двофазний обробіток, оптимізація фізичних параметрів, конкурентна здатність.

АННОТАЦИЯ

Вильярубия Асебей Джоэл Давид. Эффективность сроков и способов двухфазной основной обработки дерново-подзолистой супесчаной почвы при выращивании кукурузы в зоне Полесья Украины.

Диссертация (рукопись) на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.01 — общее земледелие. Институт земледелия УААН. Киев, 1998.

В диссертации изложены результаты исследований эффективности двухфазной обработки дерново-подзолистых почв легкого грануломет-

рического состава под кукурузу, предусматривающей минимальную допосевную обработку посевного слоя (первая фаза) с перенесением срока основной безотвальной обработки с допосевного на послепосевной период (вторая фаза). При этом достигается оптимизация агрофизических параметров корнеобитаемого слоя в течение вегетации культуры, снижается отрицательное влияние уплотняющего действия природных и антропогенных факторов. Разработанная система улучшает физические условия роста и развития кукурузы по всей площади поля, включая микропонижения. Послепосевное рыхление почвы создает условия повышения конкурентоспособности культуры по отношению к сорным видам, что в целом приводит к существенному повышению урожая культуры без дополнительных затрат.

Ключевые слова: двухфазная обработка, оптимизация физических параметров, конкурентная способность. .

ABSTRACT

Villarrubia Acebey Joel David. The effect of terms and methods of two-steps basic tillage system of loamy-sand sod-podzolic soils in corn growing in Forest zone of Ukraine.

The thesis (manuscript) submitted in fulfilment of the requirement for the degree of Ph. D. in agriculture according to the speciality 06.01.01 General Agriculture. Institute of Agriculture of UAAS, Kyiv, 1998.

Under results of investigations a new two-steps soil tillage system in corn growing for the conditions of loamy-sand sod-podzolic soils of the Forest zone of Ukraine have been proposed. This system forsee minimum tillage for the seedbed preparation A (first step) and basic nonmoldboard tillage (second step) removed from preplanting as ustally to postplanting period. Such method of soil cultivation provides improvement of soil physical condition of arable layer through all period of vegetation, decreasis the negative effect of soil compaction under influence of the natural and antropogenic factors. The elaborated soil tiilage system improves the soil physical conditions for corn yield formation oven all the field acrease including it's flat parts and depressions. The postplanting loosening of soil creates the favorable condition for crop competition to weed species that in general causes the supstantial encrease of corn productivity without additional expences of cost, energy and time comparatively to conventional system.

Keywords: Two-steps tillage, the optimization of physical parameters competitive ability.