Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИЁМОВ БИОЛОГИЗАЦИИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В УСЛОВИЯХ ЗЕРНОТРАВЯНОГО СЕВООБОРОТА НА ТЁМНО-СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИЁМОВ БИОЛОГИЗАЦИИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В УСЛОВИЯХ ЗЕРНОТРАВЯНОГО СЕВООБОРОТА НА ТЁМНО-СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ"

/'ЗШо

На правах рукописи

СИБИЛЁВ Эдуард Васильевич

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИЕМОВ БИОЛОГИЗАЦИИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В УСЛОВИЯХ ЗЕРНОТРАВЯНОГО СЕВООБОРОТА НА ТЁМНО-СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ

06.01.01 - общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ диссертации иа соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Курск - 2004

Работа выполнена на кафедре земледелия Курской государственной сельскохозяйственной академии им, проф. И.И. Иванова

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Картамышев Николай Иванович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Лазарев Владимир Иванович

Зашита состоится л_2004 г. в « /0» часов на засе-

дании диссертационного совета I, Суре ко 0 государственной сельскохозяйственной академии им. проф. И.И. Иванова по адресу: 305021, г. Курск, ул. К.Маркса, 70.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Курской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. И.И. Иванова.

доктор сельскохозяйственных наук Лкименко Александр Сергеевич

Ведушая организация: Орловский государственный аграрный университет

Автореферат разослан

Учёный секретарь

диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук.

В.П. Герасименко

общая характеристика работы

Актуальность темы. В настоящее о рем я в свял! с экономической и экологической нестабильностью в целом и н сельском хозяйстве н частности, с особой остротой встает вопрос биолопташш земледелия.

В сельскохозяйственной науке накоплено немало фактов отрицательного действия на почву и окружающую среду повышенных доз минеральных удобрений и других антропогенных воздействий. Кроме того, разведанные запасы элементов питания, особенно фосфорных, сочтены.

При этом нз-за отсутствия паритета цен на сельскохозяйственную н промышленную продукцию, минеральные удобрения становятся недоступны большинству производителей продукции растеннводства. Л без средств питания высокие урожаи невозможны.

Поэтому земледельцы ученые и практики вынуждены разрабатывать новые нетрадиционные источники питания растений. Этими нетрадиционными источниками питания растений, которые все чаше и успешнее применяются, являются элементы питания растительного происхождения - основа биологического земледелия. Однако хорошо разработанной к успешно применяемой на больших пространствах системы земледелия, которая базировалась бы на естественном воспроизводстве плодородия почвы, при ограниченном и даже полном исключении элементов питания и средств зашиты растений химического производства и обеспечивала бы повышение устойчивости земледелия и роста продуктивности пашни, пока нет. Решению этой проблемы и посвящена данная работа.

Цель к задачи исследований. Целью наших исследований являлась разработка биологической системы земледелия, обеспечивающей воспроизводство плодородия почвы и получение урожаев сельскохозяйственных культур на уровне урожайности их при традиционном земледелии.

Для решения поставленной пели нами решались следующие задачи:

1. Дать опенку севооборота, как способу, обеспечивающему успешное формирование биологической системы земледелия.

2. Изучить возможность и эффективность замены промышленных на различные виды органических удобрений и их сочетания.

3. Определить роль обработки почвы в эффективности биологнза-цин земледелия.

При этом изучалось влияние изучаемых i тие растений, почвенные режимы, засореннск сельскохозяйственных культур и продуктивное

ыкгорон на пост и разrи-

Решение поставленных задач осуществлялось в 2001-2003 голах в соответствии с планом МИР Курской государственной сельскохозяйственной академик им, проф. И.11. Иванова на опытном поле академии и в СХГ1К «Верен» Дмитриевского района Курской области.

Научная пошпиа работы состоит в том, что вопросы биологиза-ции землелелня в условиях Центрального Черноземья решались не на отдельных приёмах (севооборот, улобрения и т. п.), а на их совместном участии в решении проблемы - комплексно. Этот приём принципиально отличается от тех подходов, которые наиболее распространены не только в зарубежной практике, но и в большинстве регионов нашей страны.

Практически» значимость работы состоит в том, что биологическое земледелие в условиях Центрального Черноземья может успешно конкурировать с традиционным и обеспечивать высокую урожайность сельскохозяйственных культур и воспроизводство плодородия.

Л проба и ин работы. Работа широко апробирована. Она докладывалась на научно-практических конференциях преподавателей и студентов Курской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. И.И. Иванова и на совещании руководителей и специалистов Дмитриевского района.

Личный вклад автора состоит в разработке им научной гипотезы и программы исследований, проведении лабораторно-полевых н производственных опытов, обобщении экспериментального материала На основании анализа полученных материалов автор сформулировал концепцию биологического земледелия в условиях Центрального Черноземья.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 научные работы.

Положения, выносимые па защиту. В результате исследований разработаны н выносятся на защиту следующие положения;

1. Зсрнотравяной севооборот с занятым паром и яровой пшеницей (вместо озимой), насыщенный склеральными промежуточными культурами, обеспечивает успешное функционирование и конкурентоспособность биологической системы земледелия.

2. Система улобрения, основанная на органике, включающая навоз, нетоварную продукцию возделываемых культур и с и дера гы, не уступает традиционной органо-минеральной системе удобрения.

3. Обработка почвы является важным фактором формирования биологической системы землелелня.

4. Севооборот, удобрения и обработка почвы, применяемые в комплексе - основа формирования эффективной биологической системы земледелия.

Структура н объём диссертации. Диссертация написана на русском языке. Изложена на 133 страницах компьютерной верстки, состоит ю введения, 5 глав, выводов и предложений производству, содержит таблиц 28 и 5 рисунков. Список используемой литературы включает 225 наименований, в том числе 20 на иностранном языке.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Программа и методика исследовании. Реализация цели и задач исследований осуществлялась в лабораторно-полевом опыте (табл.1) и в производственных условиях.

1 .Схема лабораторн сыюл е вого опыта

КЕ Изучаемые Уровни факторов

п/п факторы 1 2 3 4 5

1 Севообо- Зернотра- Альтер- Альтер-

рот вяной, 5-ти натив- натив-

• пешьный ный 1 ный 2

2 Обработка Дифферен- Муль-

почвы цированная чирую-

(контроль) щая

3 Система Органо- Органи- Органи- Органи- Органи-

удобрения минераль- ческая 1 ческая 2 ческая 3 ческая 4

ная (навоз) (навоз + (навоз + (навоз +

(контроль) побоч- побочная побочная

ная нетовар- нетовар-

нето- ная про- ная

варная дукция + продук-

продук- сидераты ция +

ция) мн. трав) сидераты

из ода

Примечание: трав)

- В качестве зеркотравяного пятипольного севооборота взят наименее напряженный: 1- занятый пар из однолетних трав, 2-снимая пшенипа, 3-ячмень с подсевом многолетних трав, 4-многолегние травы, б-озимая пшеница. Альтернативный 1 севооборот: 1 -занятый пар + сидераты ш многолетних трав, 2 - яровая пшеница с подсевом многолетних трав + еидераты из многолетних трав, 3 - ячмень с подсевом многолетних трав, 4 - занятый пар из многолетних

трлн + с ил ера !Ы мпоголетнич трап, 5 - яровая пшеница с полссном многолетних 1рэв ■+■ «исраты иноголсптч трав.

Л.илернапшныК 2 сеиооСюроп 1 - занятый пар И) олнолстннх трав > сндераты п) олнодегнп\ трав. 2 - яровая пшеница с нолссноч олнолешич трав склераты однолетних трав. 3 - яччет. с подсевом олиолегннч трап + сидераш однолетних трап. 4 - яровая пшеница с подсевом олнолешич трав * силера!ы однолетних трав. 5 - занятый пар из олнол^шпхтрав -+ енлераш м) одиолепшч трап.

Система обработки почвы. Фактор обработки почвы в опыте применяется на двух уровнях:

1) дифференцированная система обработки почвы - разноглубинная отвальная, рекомендованная для зоны; °

2) мульчирующая - предполагает применение в осенний период систематических многократных мелких рыхлений посевного слоя почвы по мере появления сорняков.

Система удобрения по полям рассчитывается на простое воспро-. изводство плодородия и на планируемую урожайность из расчёта подучить в зернотравяном севообороте: озимой пшеницы - 4,5-5,0 т/га, яч-~ меня - 4,0-4,5 т/га. -

Урожая склеральных культур: многолетних (клевер) - 10,0-11,0 т/га; однолетних (вико-овсяная смесь) - 8,0-10,0 т/га.

Содержание уровнен фактора «Система удобрения» следующее:

КОргано-минерольная (К) система удобрения рассчитывается за счСт применения органических н минеральных удобрений. Основная и побочная продукция всех культур обоих севооборотов полностью отчуждается с пол с П.

2. Органическая - 1. Система удобрения рассчитывается за счёт применения только органических удобрений (навоз). Основная и побочная продукция всех культур полностью отчуждается с полей. Минеральных удобрений (кроме рядковых) не применяется.

3. Органическая - 2. Система удобрения рассчитывается за сч&т использования побочной нетоварной продукции и довнесения необходимого количества органических удобрений (навоза). В качестве нетоварной побочной продукции в севообороте используется весь урожай соломы озимой пшенииы. Минеральные удобрения, кроме рядковых и эквивалентно тонне соломы, не применяются.

4. Органическая - 3, Рассчитывается за счёт сидератов нз многолетних трав, побочной нетоварной продукции (солома яровой пшеницы) -и навоза. Минеральные удобрения (кроме рядковых и эквивалентно тонне соломы) не вносятся. При этом зернотравяной севооборот трансформируется в альтернативный 1 следующего содержания:

1 .Однолетние травы с подсевом многолетних трав, травы первого гола жизни на еидерат.

2. Яровая пшеница с подсевом многолетних трав, травы первого гола жизни на силсрат.

3. Ячмень с подсевом многолетних трав.

4. Многолетние травы; первый укос на сено, второй - на еидерат.

5. Яровая пшеница с подсевом многолетних трав; травы первого гола жизни на еидерат.

В качестве многолетних трав во всех полях используется клевер,

5. Органическая - 4. Рассчитывается за счёт сидсратов из однолетних трав, побочной нетоварной продукции (соломы яровой пшешшы) и навоза. Минеральные удобрения (кроме рядковых и эквивалентно тонне соломы) не вносятся. При этом зернотравяной севооборот трансформируется в альтернативный 2 следующего содержания:

1. Однолетние травы на сено, пожнивно однолетние травы на си-лерат.

2. Яровая пшеница, пожнивно однолетние травы на еидерат.

3. Ячмень, пожнивно однолетние травы на еидерат.

4. Яровая пшеница, пожнивно олнолстнне травы на еидерат.

5. Однолетние травы на сено, пожнивно однолетние травы на ендераг.

В качестве однолетних трав используется вико-овсяная смеси.

Органические удобрения вносятся под озимую пшеницу и заменяющую её - яровую пшеницу.

Баланс органического вещества планируется и учитывается в целом по севооборотам.

Опыт размешается на выровненном участке с крутизной склона до 2° и закладывается в трехкратной повторности. Размеры делянок в опыте: длина 30,0 м; ширина 5,4; плошал ь 162 м1. Размещение вариантов и повторений в опыте систематическое.

Учёты к наблюдения

1. Гумус но Тюрину (перед закладкой опыта и в конце каждой ротации).

2, Азот валовой по Кьельлалю (перед закладкой опыта н в конпе каждой ротаиии).

3. Фосфор валовой по Гннсбургу (перед закладкой опыта и в конце каждой ротации).

4, РН солевой вытяжки (перед закладкой опыта и в конце каждой ротации).

5. Поглашенные основания (перед закладкой опыта н в кон не каждой рота пи и).

6. Механический состав но Качинскому (перед закладкой опыта и в коние каждой рогашш).

7.Структурный и агрегатный состав по Саввинову (перед закладкой опыта и в коние каждой ротации).

8. Азот гилролизуемый по Тюрину и Кононовой (в период посева и в пер пол уборки).

9. Фосфор подвижный по Чирикову (в период посева н в период уборки).

10. Калий обменный по Масловой (в период посева и в период уборки).

11. Влажность почвы (в период посева и в период уборки).

12. Динамика появления и фенология развития вех о лов (вегетационный период).

15. Густота стояния растений (при полных всходах и при уборке).

14. Структура урожая (при уборке).

13. Поражен нос ть растений болезнями (в середине вегетации и перед уборкой).

16. Засоренность посевов на площадках 50x50 по 5 накладок на каждой делянке (в середине вегетации и перед уборкой),

17. Качество заделки пожнивных остатков (количество стерни на поверхности поля) (после о-новнои обработки и перед посевом с.-х. культур).

18. Качество выполнения работ по обработке почвы (после основной, предпосевной обработки н в период ухода за культурами).

Характеристика почвы опытного участка. Исследования (лабо-раторно-полевые опыты) проводились в 2001-2003 голах на кафедре земледелия Курской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. И.И. Иванова, а производственные - в СХПК «Береза» Дмитриевского р-на Курской области.

Полевой стационарный опыт расположен на выровненном участке северо-восточной экспозиции крутизной до двух градусов. Почвенный покров однородный, представлен тёмно-серыми лесными почвами срсднесуглинистого гранулометрического состава.

По содержанию гумуса почвы относятся к слабо гумусированным с низким его содержанием - 2,5%. Содержание гумуса и общего азота -уменьшается по профилю.

Реакция почвы пахотного слоя (рН) меньше с глубиной рН несколько возрастает. В пахотном слое довольно высокая величина гнлро-

литнческой кислотности и нщкая величина суммы обменных оснований. Степень насыщенности почв основаниями в пахотном слое около 70%. Величина гидролитической кислотности говорит о средней нуждаемости почем в известковании.

Содержание подвижного фосфора и обменного калия колеблется от среднего ло повышенного.

Характеристика метеорологических условий и голы про целения исследований. В голы исследования (2001-2003) наблюдалась благоприятная для культурных растений температура воздуха с колебаниями по годам. Среднегодовая температура воздуха колебалась от 6,0" в 2003 году до 6,8° в 2001-2002 годах.

Метеорологические условия 2001 гола были наиболее благоприятными. Посев яровых культур проводился при средней температуре почвы 13-15°С в условиях достаточного увлажнения. Хотя низкие температуры июня задержали рост растений, жаркая н влажная погода июля способствовала интенсивному росту культур, дружности прохождения фаз вегеташш, высокому темпу прироста.

2003 гол был самым засушливым за период исследований, в среднем за год выпало 582 мм или на 28 мм ниже многолетней нормы.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Прежде чем и ере Яти к результатам исследования в звене севооборота: вико-ов£с, пшеница, ячмень с подсевом многолетних трав, следует отметить, что это уже вторая ротация севооборота. В первой ротации были заложены все юучаемые факторы, поэтому здесь можно проследить действие всей программы опыта.

1. Влияние изучаемых факюроп бнологнзашш (севооборот,

удобрении, обработка почвы) на условия роста и развитии сельскохозяйственных культур

Плотность почвы (обьЕмнан масса) В своих исследованиях мы изучали изменение плотности почвы от изучаемых факторов под посевами пшеницы и ячменя.

Изменение севооборота, замена озимой пшеницы на яровую и возделывание, в связи с этим, склеральных культур многолетних (вар. 4) и однолетних (вар. 5) трав п поле пшеницы не только не увеличило обь-

Смную массу почвы, а, наоборот, проявило тенденцию к снижению её. Аналогичное положение наблюдалось и в поле ячменя.

Замена органо-мннеральной системы удобрения (контроль) на органическую под посевами отмой пшеницы несколько (0,01-0,03 г/см1) уменьшила плотность почку на варианте 2 (органическая 1 система удобрения - навоз). На варианте 3 (органическая 2 система удобрения -навоз -+■ солома основной культуры) плотность почвы была равна плотности почвы на контроле. Этот процесс наблюдался только в начале весенней вегетации озимой пшеницы. К концу сС плотность почвы практически выравнилась или несколько снизилась но сравнению с; плотностью почвы на контроле.

Под посевами ячменя плотность почвы в начале вегетации на всех изучаемых вариантах была ниже плотности на контроле и только па: варианте с использованием органической (1) системы удобрения плотность на фоне с применением поверхностной обработки почвы была равна плотности почвы на контроле.

Обработка почвы отвальная (на 20-22 см) н поверхностная (на 1012 см) более заметно влияли на плотность почвы. Так, в поле пшеницы плотность почвы практически во всех случаях на вариантах с применением поверхностной обработки была выше, чем при вспашке, В поле* ячменя наблюдалась такая же тенденция. Однако эти изменения были небольшими ц не могли влиять на урожайность.

Доступная влага. В своих исследованиях запасы доступной влаги мы определяли в почве под носе нам и пшеницы и ячменя в слое почвы 0100 см в начале• весенней вегетации сельскохозяйственных культур и конне её. Результаты исследования показали, что в поле пшенипы изменение севооборота, то есть замена озимой пшенипы в традиционном на яровую в альтернативном севообороте с включением склеральных культур, запас доступной влаги не только не уменьшался, а, наоборот, про- • явил тенденцию к увеличению, как в начале вегетации, так и в конце.

Замена традиционной органо-минеральной системы удобрения (вар. 1) на альтернатннную органическую 1 и органическую 2 способствовала незначительному, увеличению запасов доступной влаги в почве во время весеннего учета. В конце вегетации запасы доступной влаги на вариантах с применением органических систем удобрения были равны или ниже запасов доступной »лаги на контроле.

Обработка почвы также влияла на запасы доступной влаги, так, в начале вегетации запасы доступной влаги на фоне поверхностной обработки были выше, чем на фоне вспашки. К концу вегетации, если срав- . нпвать два фона обработки почвы, положение изменилось, за нсключе-

ннем варианта с применением органической 2 системы удобрений, на фоне поверхностной обработкой почвы на всех остальных вариантах запас доступной влаги в почвы выровнялся. Очевидно, что к концу вегетации на процесс накопления и расходования влаги повлиял урожай культур, который в большей степени оказывает влияние на запасы доступной влаги, чем обработка почвы.

В поле ячменя изменение запасов доступной влаги шло аналогично изменениям нх в почве иол пшеницей. Так, замена традиционного чередования культур в севообороте на альтернативную способствовала увеличению запасон доступной влаги в 1м слое почвы в начале вегетации иа 3-18 мм. К концу вегетации обший уровень запасов доступной влаги уменьшился, но изменение в зависимости от севооборота осталось практически тем же.

Замена традиционной органо-минеральной системы удобрения иа альтернативную - органическую влияло на запас доступной влаги. Так, в начале вегетации на варианте органическая 2 запас >свояемой влаги в 1 м слое почвы было больше, чем на контроле, на 2-8 мм, а на варианте органическая 3 запас усвояемой влаги был на 2-19 мм ниже, чем на контроле.

Замена отвальной обработки почвы на поверхностную в начале вегетации положительно сказалось на запасе доступной влаги в почве под ячменем как по предшественнику озимой, так и яровой пшеницы.

Коэффициент водопотреблення в основном следовал за урожайностью. Чем выше был урожай, тем меньше коэффициент водопотребления.

Биологическая активность почвы. Биологическая активность почвы, интенсивность разложения льняной ткани, определялась нами п два срока - через 30 и 60 дней после закладки ей в почву в слоях 0-10. 10-20 и 20-30 см в поле пшенипы и ячменя. Результаты исследований свидетельствуют, что биологическая активность почвы в поле пшеницы в первый срок учёта, то есть через 30 дней после закладки изменялась от 14 % на контроле до 17 % на изучаемых вариантах, то есть она практически не зависела от севооборота, системы удобрения и обработки почвы. Во второй срок учйта, то есть через 60 дней после закладки ткани в почву, биологическая активность почвы практически удвоилась, но изменение её в зависимости от изучаемых вариантов не изменилась, различия составляли всего 1-6%, то еегь не зависела от севооборота, удобрении и обработки почвы.

В поде ячменя изменение биологической активности почвы было более существенно. Уже через 30 дней биологическая активность почвы на контроле была на 3-4 % ниже, чем на изучаемых вариантах. Замена

традиционного севооборота на альтернативный с включением в него склеральных культур из однолетних трав уменьшило биологическую активность на 1-2 %, замена традиционной органо-минеральной системы удобрений на альтернативную увеличило биологическую активность почвы на 2-3%, а замена вспашки на поверхностную обработку уменьшило биологическую активность на всех изучаемых вариантах.

Через 60 дней после закладки льняной ткани обший уровень биологической активности почвы значительно увеличился, а изменение уровня его осталось практически такое же. Замена традиционных севооборотов и системы удобрения на альтернативные увеличило биологическую активность на 3-5%, а замена вспашки на поверхностную обработку практически не влияла на уровень биологической активности или была несколько ниже.

Влияние приёмов Снологнзанни на плодородие ночам. ПрнСмы биологизацни земледелия оказывают значительное влияние на плодородие почвы. Поэтому, разрабатывая их, мы изучали изменение содержание шелочногидролизуемого азота, подвижного фосфора, обменного калия и гумуса почвы.

Щслочнагидрализуе,иый азот. Содержание его п почве по вариантам опыта изменяется незначительно. Основным фактором, влияющим на содержание его, было время. В начале вегетации содержание его в почве было заметно больше, чем в койне вегетации. Это является следствием выноса этого элемента питания с урожаем.

Переход на органическую систему удобрения также увеличивает содержание шелочиогидролизуемого азота в почве. Причем, как правило, чем выше доза навоза, тем больше содержание его в почве.

Органическое удобрение, внесенное с силсратами, особенно с клевером, оказало максимально заметное влияние на содержание шелочногидролизуемого азота в почве. Замена вспашки на поверхностную обработку практически не снизила количество щелочногилролнзуемого азота в почве.

Подвижный фосфор. Содержание подвижного фосфора в почве также возрастало с заменой органо-минеральной системы удобрений на органическую и с увеличением доз органических удобрений. Свежее органическое удобрение, внесенное с силсратами на занятый пар и посев сидеральных культур, также способствовали увеличению количества подвижного фосфора в почве. То есть количество его в почве в альтернативных севооборотах было выше, чем в традиционном.

Замена вспашки на поверхностную обработку не способствовало увеличению подвижного фосфора в почве.

Оичашый кати. Количество обменного калия и почве изменялось практически так же, как и изменялся иолннжимй фосфор. То есть с заменой органо-мннераи.нон системы удобрений на органическую и с заменой традиционного севооборота (кош рольного) на альтернативный с возделыванием сидеральных культур количество обменного калия возрастало.

Гумус, Содержание количества гумуса в почве за дне ротаиин севооборота (за 10 лет) увеличилось значительно как по<|юну вспашки, так и по фону поверхностной обработки. Наиболее высокие темпы прироста гумуса в почве произошли при возделывании сидеральных культур (т. е. в альтернативных севооборотах). Также эффективна была замена органо-мннеральной системы на органическую, состоящую как га навоза, так из навоза и соломы. Здесь поверхностная обработка не только не уступала отвальной, а, наоборот, во многих случаях даже превосходила еС.

Таким образом, в данном биологическом земледелии (в нашем варианте) не только не произошло снижения почвенного плодородия, а, наоборот, оно возрастало и достаточно заметно.

Засоренность посевов. Изучаемые приемы биологизапии земледелия оказали значительное влияние на засоренность посевов. Так, замена традиционного севооборота на альтернативный с яровой пшеницей (вместо озимой), занятым паром н промежуточными сплеральнымн культурами на фоне вспашки не только не увеличила засоренность посевов пшеницы однолетними сорняками как в начале, так и в конце вегетации, а даже проявила тенденцию к снижению. Однако засоренность посевов многолетними сорняками увеличилась на 1-2 щт/м1 в начале и в конце вегетации.

Замена органо-минеральной системы удобрения (контроль) на альтернативную органическую I и органическую 2 привела к увеличению на 10 и более процентов засоренности посевов озимой пшеницы как однолетними, так и многолетними сорняками.

Замена отвальной обработки на контроле на поверхностную (орга-но-мннеральная система удобрения) увеличила засоренность посевов озимой пшеницы на 10-15 %. Однако на изучаемых вариантах системы удобрения органическая 1 и органическая 2 увеличения не произошло и засоренность посевов озимой пшеницы при поверхностной обработке осталось практически такой же, как и при отвальной обработке.

В поле ячменя изучаемые факторы (севооборот, система удобрения и обработка почвы), хотя и увеличивали засоренность посевов в такой же закономерности, что и посевов пшеницы, но это увеличение было незначительным.

2. У рожи н кость культур к п ролу ктн внос гь севооборота

УрожаИкость спдеральимх культур. В нашем опыте подделывалась внко-овбс в виде сидеральных культур. Урожайность сена внко-овсякой смеси учитывалась на всех изучаемых вариантах. Замена традиционной системы земледелия на альтернативную органическую привело к увеличению урожайности сена внко-овсяной смеси на большинстве вариантов. исключение составляет вариант с применением органической (2) системы удобрения, где снижение урожайности составило по сравнению с контролем для фона с применением вспашки 1,4 и/га и для фона с приме* нением поверхностной обработки почвы 7,8 ц/га. Максимальная урожайность сена вико-овсяной смеси получилась на варианте с применением органической (3) системы удобрений как на фоне вспашки, так и на фоне с применением поверхностной обработки почвы и составила 89,6 т/га и 89,4 т/га против 84,8 т/га и 84,6 т/га на контроле.

Урожайность пшеницы. В нашем опыте воздслывалась озимая (на вариантах 1-3) и яровая (вариант 4-5) пшеница. Озимая пшешша изучалась при разных системах удобрения, а яровая включалась в опыт с пелью изменить традиционный севооборот (занятый пар, озимая пшеница, ячмень с подсевом многолетних, многолетние травы, озимая пшеница) на альтернативный (вико-овсяная смесь на сено, подсевом многолетних трав на сидерат; яровая пшеница с подсевом многолетних трав, травы первого гола на сидерат; ячмень с подсевом многолетних трав; многолетние травы; яровая пшеница с подсевом многолетних трав на сидерат в первый год пожнивно) и альтернативная 2 (вместо многолетних трав используется однолетние).

Замена традиционного севооборота на альтернативный по фону вспашки привело к уменьшению выхода зерна яровой пшеницы на 7,0 (по ендератам - многолетние травы) и 6,7 ц/га (по сидератам - однолетние травы). Но это снижение произошло в связи с биологическими особенностями яровой пшеницы - как менее продуктивной (но сравнению с озимой пшеницей) культуры.

Замена традиционной органо-минеральной системы удобрения на альтернативную - органическую систему удобрения несколько снизила урожайность зерна озимой пшеницы, но данное снижение незначительное н составило 0,1 и/га.

Замена отвальной обработки в севообороте на поверхностную привело к снижению урожайности зерна озимой пшеницы (на 0,8 IV1 га) только на варианте с органо-минеральной системой удобрения. На вариантах органической 1 и органической 2 прибавка урожайности зерна

озимой пшеницы па фоне поверхностно Л обработки но сравнению с фоном вспашки составила 1,1-1,5 ц/га. Урожайность яровой пшеницы при замене отвальной обработки почвы на поверхностную снизилась на 0,6-0,8 и/га.

Урожайность ячмени, размещаемого после озимой пшеницы, в традиционном севообороте, была выше по сравнению с контролем (ор-гано-мннеральная система удобрения на фоне венашки),

Замена традиционной органо-чинеральной системы удобрения на органическую 1 и органическую 2 обеспечила прибавку урожая ячменя на фоне вспашки 2,0-2,6 ц/га, причем органическая 2 система удобрения (навоз + солома) была более эффективна. * ,

Поверхностная обработка почвы в большинстве случаев снижала урожайность ячменя. Исключение составляют варианты с использованием органо-минеральной и органической 2 системой удобрения, где урожайность ячменя на фоне с использованием поверхностной обработки почвы была выше, чем на фоне пепашкн.

Продуктивность звена севооборота. Более точную и правильную оценку севооборота можно дать по выходу кормовых или зерновых единиц с гектара севооборотной плошади. Мы в своих исследованиях оценивали по выходу кормовых единиц звенья севооборота; 1) занятый пар, озимая пшеница, ячмень с подсевом многолетних трав и 2) занятый пар, яровая пшенииа, ячмень с подсевом многолетних трав с включением в него сидеральных культур. Причём дополнительно учитывали урожайность культур занятого пара и урожайность сидеральных культур, который фиксировали и включали в обший выход кормовых единиц.

В наших исследованиях наибольшую продуктивность на фоне поверхностной обработки почвы обеспечил альтернативный севооборот с занятым паром, яровой пшеницей и промежуточными склеральными культурами из многолетних трав (14,11 т/га) и этот же севооборот с промежуточными склеральными культурами из однолетних трав (13,95 т/га).

Замена традиционной органо-минеральной системы на органическую способствовала увеличению продуктивное!к традиционного севооборота, но это увеличение было несущественно, и оно составило всего 0,27-0,43 т кормовых единиц на 1 гектар.

Поверхностная обработка почвы во всех случаях, хоть и не существенно, но увеличивала продуктивность севооборота на 0,02-0,11 т кормовых единице 1 гектара.

2. Продуктивность звена севооборота в зависимости от системы удобрения и способа основной обработки почвы, т.к.ел., 2001-2003 гг.

Хг в/т Вариакш опцта Всего тонн Всего кормовых едшшн Коэффициент эиер1е-тической эффективное! н Уровень рентабельное! и

система удобрения способ ОСНОВНОЙ обработки ПО'ТШ кормовых единиц

К)'ЛЬ- туры занятого пара пшеница ячмень

основная побочная основная побочная

1 Оргш ю*м инералы [ая (навоз 8 т/га+ на 1 га) Вспашка 3,99 4,20 1,10 3,18 0,94 13.41 2,68 29.3

Поверхностная 3,98 4,10 1,08 3,21 0,94 13,31 2.67 ЗбД

2 Органическая-! (навоз 30 т/га) Вспашка 4.16 4.18 1.10 3.41 1,01 13.86 3,56 38,6

Поверхностная 4,20 4,31 1,13 3,23 0,95 13,82 3,55 44,9

3 Орггшическая-2 (навоз 24 т/га + солома + Ы4)) Вспашка 3,91 4,19 1,09 3,47 1,02 13,68 3,46 40,7

Поверхностная 3,69 4,37 1,15 3,54 1,04 13,79 3,59 53,6

4 Органическая-3 (навоз 4 т/га + склера! и МНОГОЛС1НИК трав) Вспашка 5,80 3,36 0,59 3,35 0,99 14,09 3,99 38,2

Поверхностная 6,09 3,29 0,58 3,23 0,92 14,П 4,00 39,9

5 Органическая-4 (навоз 12 т/пи-си-дераты однолетки к трав) Вспашка 5,53 3,45 0,61 3,43 1,02 14,04 3.58 33.4

Поверхностная 5,90 3,37 0,59 3,18 0,91 13,95 3,34 32,8

НС!>М 0,07-0,09 0,05-0.07

3, Экономическая и биоэнергетическим оценка элементов биологшашш земледелии

Экономическая оценка. Замена традиционного севооборота на альтернативный, с яровой пшенипей и сцдсральнымн промежуточными культурами увеличила уровень рентабельности севооборота по сравнению с традиционным (занятый нар, озимая ntiieimua и ячмень с подсевом мнот-легних трав при органо-минеральной системе удобрений) на 3,7-8,9 %.

Замена традиционной органо-минеральной системы удобрения на органическую в традиционном севообороте на фоне вспашки увеличила уровень рентабельности на 9,3-11,4

Поверхностная обработка почвы во всех случаях, кроме одного (альтернативный севооборот с включением промежуточных склеральных культур из однолетних трав), повышала уровень рентабельности.

Биоэнергетическая оценка. Биоэнергетическая опенка эффективности приёмов биологизацни земледелия следовала за экономической оценкой. Она показала эффективность замены традиционного севооборота на альтернативный. Наибольший коэффициент энергетической эффективности обеспечила замена традиционной органо-минеральной системы удобрения на альтернативную органическую 3 (навоз + ендера-ты многолетних трав). Поверхностная обработка почвы повышала энергетический коэффициент по сравнению с вспашкой на вариантах применения альтернативной органической 2 и органической 3 систем удобрения. На остальных вариантах энергетический коэффициент был выше на фоне с применением вспашки.

ВЫВОДЫ

Результаты исследований позволили сделать следующие выводы:

1. Биологическая система земледелия на серых лесных почвах Центрального Черноземья в условиях зернотравяного севооборота обеспечивает воспроизводство плодородия почв и высокие урожаи сельскохозяйственных культур.

2. Замена традиционного зернотравяного севооборота на альтернативный, с включением занятого пара, ендеральных промежуточных культур и яровой (вместо озимой) пшенины при органической системе удобрения (навоз + солома + сидераты) обеспечивает воспроизводство плодородия почвы (содержание тумуса в слое почвы 0-40 см) за десять лет эксперимента увеличилось на 0,36-0,39 %, а выход кормовых единиц возрос на 0,68-0,70 т/га по сравнению с контролем (зернотравяной севооборот, органо-минеральная система удобрений, вспашка).

17

3. Органическая (2) система удобрения (навоз -+- солома) в зерно-травяном севообороте, по сравнению с традиционной органо-мпнерхзьпой системой, обеспечивает более интенсивное воспроизводство плодородия почвы (содержание гумуса за 10 лег увеличилось па 0,36 % против 0,25 % на контроле), а выход кормовых единиц на фоне вспашки возрос на 0,27 т (13,68 т против 13,41 т на контроле). В то же время органическая (1) система удобрения (навоз) также обеспечивает воспроизводство гумуса практически на уровне контроля 0,27 %.

4. Замена отвальной разноглубинной обработки почвы (вспашка) на поверхностную на большинстве вариантов увеличивает темпы воспроизводства плодородия почвы, а также во всех случаях, хотя и незначительно, повышает продуктивность севооборота на 0,02-0,II т/га.

5. Наиболее логически целесообразным, агрономически и экономически эффективным является вариант биологической системы земледелия, состояшнй из альтернативного севооборота, включающего занятый пар, счлеральные промежуточные культуры нз многолетних трав, яровую (вместо озимой) пшеницу и мелкую мульчирующую систематическую обработку почвы (вместо вспашки). Этот вариант обеспечивает увеличение содержания гумуса в почве на 0,49 % к исходному, максимальный выход кормовых единиц 14,11 и уровень рентабельности 39,9% и меньшую, по сравнению с другими вариантами, потребность в навозе для воспроизводства плодородия почвы.

6. Изучаемые варианты биологической системы (особенно лучший по нашему убеждению) не ухудшает условия жизни растений по сравнению с традиционной системой земледелия. Так, плотность и биологическая активность почвы, запасы доступной влаги и элементов минерального питания находились на уровне контроля или в более благоприятном состоянии (количестве) по сравнению с ним. Засоренность озимой и яровой пшеницы также находилась на уровне контроля, лишь засоренность ячменя в начале вегетации была на уровне контроля, а к концу вегетации на большинстве вариантов снизилась.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

В хозяйствах всех форм собственности для зернотравяного севооборота наряду с традиционной системой следует применять биологическую систему земледелия, включающую занятый пар, ендеральные промежуточные культуры, яровую пшеницу (вместо озимой), система-

тическую поверхностную обработку и органическую систему удобрения (навоз + содома + сидераты из многолетних трав).

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Богачёв А.Н., Сибилёв Э.В. Сидеральные пары как предшественники сахарной свеклы // Материалы научной конференции. - Курск: Изд-во КГСХА, 2002.- С. 26-30.

2. Картамышев Н.И., Балабанов С.С., Приходько В.Ю., Тимонов В.Ю., Снбилев Э.В. Влияние приемов биологнзацпи земледелия на почвенные условия возделывания и урожайность сельскохозяйственных культур // Плодородие почв и устойчивость земледелия в Центральном Черноземье,- Курск: Изд-во КГСХА,- Том 14,- 2004.- С. 29-38.

3. Тарасов A.A., Богачев А.Н., Сибипев Э.В. Влияние севооборотов, систем обработки почвы н удобрения на качество зерна озимой пшеницы // А гроз коло гн чес кие проблемы Центрального Черноземья (материалы научной конференции),- Курск: Изд-во КГСХА,- Том 15.2004,- С. 5-8.

4. Сибилев Э.В., Богачев А.Н. Урожайность и качество зерна ячменя в зависимости от приемов биологизашш в зернотравяиом севообороте // Материалы научной конференции,- Курск, КГСХА (в печати).

5. Сибилев Э.В., Богачев А.Н, Эффективность силеральных паров при возделывании озимой пшеницы // Материалы научной конференции,- Курск, КГСХА (в печати),

6. Сибилев Э.В., Богачев А.Н. Влияние предшественников и способов обработки почвы на урожайность и технологические качества зерна в условиях Центрального Черноземья // Материалы научной конференции.- Курск, КГСХА (в печати).

7. Богачев А.Н., Сибилев Э.В. Влияние обработки почвы на урожайность и биологические качества сахарной свеклы // Материалы научной конференции,- Курск, КГСХА (в печати).

8. Богачев А.Н., Сибилев Э.В. Влияние сидерзтов на урожайность и качество сахарной свеклы // Материалы научной конференции.-Курск, КГСХА (в печати).

Формат 60x84 1П6, Бумага для мномстеаыш* аппаратов Печать на кип провальном аппарате КГСХА. Усл.печ.л, 1,0. Уч.-изд. л, 1,0. Тираж 100 ucj

#19774