Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы и наноудобрения Нагро на посевах яровой пшеницы в предуральской степной зоне Республики Башкортостан

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Эффективность ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы и наноудобрения Нагро на посевах яровой пшеницы в предуральской степной зоне Республики Башкортостан"

На п иси

У

АДАМОВСКЛЯ Марина Николаевна

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ II НАНОУДОБРЕНИЯ НАГРО НА ПОСЕВАХ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ПРЕДУРАЛЬСКОЙ СТЕННОЙ ЗОНЕ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Специальность: 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

5 <кЗ 2015

Уфа-2015

005558440

005558440

Диссертационная работа выполнена на кафедре почвоведения, агрохимии и земледелия Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный аграрный университет» в 2011-2014 гг.

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

АЮПОВ Занфир Зуфарович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, профессор кафедры почвоведения, агрохимии и земледелия ЛАЗАРЕВ Владимир Иванович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заместитель директора по науке ГНУ Курский НИИ АЛЛ, г. Курск

АКЧУРИН Рнфкат Лутфулловнч

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, заведующий отделом земледелия ГНУ Башкирский НИИСХ. г. Уфа

ФГБОУ ВПО Оренбургский ГАУ, г. Оренбург

Защита диссертации состоится «5» марта 2015 года в 14:00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.003.01 при ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет», по адресу: 450001, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул.50-летия Октября, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ

Автореферат разослан «&» 20/¿г. и размещен на официальном

сайте Министерства образования и нау^и Российской Федерации vak.ed.gov.ru и ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ www.bsau.ru

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 450001, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34, ученному секретарю диссертационного совета Д.220.003.01 P.P. Гайфуллину

Тел: 8(347)228-78-50

E-mail: gayfyllin@bk.ru

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, доцент f P.P. Гайфуллин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Сложившаяся экономическая ситуация в мире, вынуждает отечественных сельскохозяйственных производителей обратиться к поиску технологий способствующих ресурсосбережению, повышению плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур.

Приемы основной обработки почвы оказывают существенное влияние на рост и развитие растений, от них зависят показатели эффективного плодородия пахотного слоя почвы и распределение растительных остатков по почвенному профилю. С другой стороны, вырастить экологически чистую продукцию хорошего качества без подходящего и сбалансированного удобрения растений практически не возможно. Нельзя упускать из внимания и тот факт, что большинство современных технологий возделывания сельскохозяйственных культур не мыслимы без применения пестицидов.

В последнее время большую популярность приобретает удобрение нового поколения - биоорганическое наноудобрение Нагро (Нагро), которое способствует увеличению урожайности сельскохозяйственных культур, сокращению сроков их созревания, повышению качественных характеристик, снижению объемов применения минеральных удобрений и пестицидов [Лазарев В.И., 2013].

Многие сельскохозяйственные предприятия Республики Башкортостан проявляют интерес к данному удобрению. Но исследования по влиянию Нагро в сочетании с приемами основной обработки на плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур в условиях республики еще не проводились. В связи с этим, изучение применения Нагро на различных фонах основной обработки почвы является актуальным вопросом в условиях экологизации земледелия.

Целью исследований являлось определение эффективности ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы и биоорганического наноудобре-ния Нагро при возделывании яровой пшеницы на черноземе выщелоченном в условиях предуральской степи Республики Башкортостан.

В задачи исследований входило установить влияние ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы и Нагро на:

- содержание и запасы гумуса чернозема выщелоченного;

- содержание и динамику подвижных гумусовых веществ;

- агрохимические и биологические свойства чернозема выщелоченного;

- фитосанитарное состояние посевов яровой пшеницы;

- урожайность яровой пшеницы;

- экономическую и энергетическую эффективность производства зерна яровой пшеницы.

Научная новизна. Впервые в условиях предуральской степной зоны Республики Башкортостан изучена и научно обоснована эффективность применения Нагро на фоне ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы.

Установлено, что применение Нагро на посевах яровой пшеницы способствует улучшению показателей плодородия почвы и фитосанитарного состояния посевов, вследствие чего, повышается урожайность и качество зерна.

Определено, что совместное применение технологии No-till и Нагро повышает экономическую и энергетическую эффективность производства зерна яровой пшеницы.

Теоретическая и практическая значимость. Выполненные исследования способствуют расширению и углублению теоретических основ применения No-till технологии при возделывании зерновых культур с использованием Нагро.

Результаты исследований внедрены в производство ООО «МТС Зирган-ская» Мелеузовского района на площади 20 тыс. га. и применяются при изучении дисциплин «Земледелие», «Экологическое земледелие», «Точное земледелие» и «Системы земледелия» в ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет».

Методология и методы исследований. Отбор почвенных проб и их подготовка к анализу проводились в соответствии с ГОСТами: ГОСТ 17.4.3.01-83 «Почвы. Общие требования к отбору почв» и ГОСТ 17.4.4.02-84 «Методы отбора и подготовки почв для химического анализа». При выполнении лабораторных анализов использовались общепринятые методики и ГОСТы: для почвенных образцов - ГОСТ 26213-91; ГОСТ 26107-84; ГОСТ 26207-89; ГОСТ 26483-90; ГОСТ 26489-90; ГОСТ 26951-91; Аринушкина Е.В., 1970; Понамаре-ва, 1975 для растительных - ГОСТ 13586.5-93; ГОСТ 28419-89; ГОСТ 27839-88, потенциальная засоренность - по Б.А. Смирнову и В.И. Смирновой.

Положения, выносимые на защиту:

•Ресурсосберегающие приемы основной обработки почвы как отдельно, так и на фоне Нагро способствуют повышению содержания и запасов гумуса в сравнении со вспашкой.

• Применение ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы и Нагро в слое почвы 0-10 см обеспечивает увеличение содержания водорастворимого и подвижного гумуса относительно вспашки, соответственно по No-till на 0,29 и 0,029%, по Нагро - 0,65 и 0,036% к массе почвы.

• Применение Нагро на фоне приемов основной обработки почвы улучшает агрохимические и биологические свойства чернозема выщелоченного.

• Использование Нагро способствует улучшению фитосанитарного состояния посевов яровой пшеницы на всех фонах основной обработки почвы.

• Нагро повышает урожайность яровой пшеницы на вспашке - 28,7%, поверхностной обработке - 20,4% и No-till - 19,2%, увеличивает содержание клейковины в зерне на 3,1 - 3,5%.

•Возделывание яровой пшеницы на фоне ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы и Нагро экономически и энергетически эффективнее относительно вспашки.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность полученных результатов подтверждается использованием общепринятых в почвоведении, агрохимии, земледелии и растениеводстве методов химических и расти-

тельных анализов и использованием методов статистической обработки данных (дисперсионного и корреляционного анализов).

Основные положения диссертации докладывались на Всероссийских научно-практических конференциях: «Системы высокоурожайного земледелия и биотехнологии как основа инновационной модернизации АПК в условиях климатических изменений» (Уфа, 2011); «Особенности развития агропромышленного комплекса на современном этапе» в рамках XXI Международной специализированной выставки «АгроКомплекс - 2011» (Уфа, 2011); «Молодежная наука и АПК: проблемы и перспективы» (Уфа, 2012); «Энергосберегающие технологии производства продукции растениеводства» (Уфа, 2013); международных научно-практических конференциях: «Инновационному развитию АПК - научное обеспечение» (Барнаул, 2011); «Наука XXI века: новый подход» (СПб., 2012), «European Applied Sciences: modern approaches in scientific research» (Штутгард, 2013).

Результаты исследований докладывались: на I (Уфа, 2011, 2014), II (Оренбург, 2011; Ижевск, 2014) и III (Орел, 2011; Самара, 2014) этапах Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученных Минсельхоза РФ и конкурсе стипендиальной программы «ЭкоНива» компании ООО «ЭкоНива- АПК Холдинг».

По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 2 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Работа представлена на 118 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, четырех глав, выводов, предложений производству, библиографического списка содержащего 190 наименований, в т.ч. 12 на иностранном языке и включает 22 таблицы, 3 рисунка и 66 приложений.

Личный вклад автора. Обоснование актуальности темы, разработка схемы и методики исследований, проведение полевых опытов, анализов и наблюдений, математическая и статистическая обработки экспериментальных данных выполнялись автором лично или при его участии.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 ВЛИЯНИЕ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И БИООРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИИ

IIA ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ, ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОСЕВОВ II УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Приведен аналитический обзор литературы о влиянии ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы и биоорганических удобрений на плодородие почвы, фитосанитарное состояние посевов и урожайность сельскохозяйственных культур. Обосновывается актуальность темы исследования.

2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Стационарные полевые опыты были заложены в 2004 году на территории

000 «МТС Зирганская» отделения Юлдаш (с. Басурманово) Мелеузовского района предуральекой степи республики Башкортостан. Исследования проводились в период второй ротации севооборота с 2011-2014 годы.

Объектами исследований являлись чернозем выщелоченный, среднегу-мусный среднесуглинистый и яровая пшеница.

Опыты проводились в стационарном зернопаропропашном севообороте имеющим следующее чередование культур: 1. Пар чистый; 2. Озимая рожь; 3. Сахарная свекла; 4. Яровая пшеница.

Общая площадь под опытом - 40 га, для приемов основной обработки почвы - 0,99 га, для биоорганических удобрений - 0,33 га. Варианты размещались согласно метода расщепленных делянок в три яруса, учетные площадки по 100 м . Повторность трехкратная.

Посев яровой пшеницы осуществлялся сеялками Джон Дир 730 и Джон Дир 1820 (анкерные сошники).

Схема опыта:

■Фактор А - приемы основной обработки почвы:

1. Вспашка (контроль) - плуг Grégoire Besson (22-24 см);

2. Поверхностная обработка - БДМ - 4X4 (10-12 см);

3. No-till - Джон Дир 1820 (5-6 см).

■ Фактор В - фон удобрений:

1. Без удобрений - контроль;

2. Нагро - перед посевом яровой пшеницы - обработка семян Нагро Биоэнергетик - 0,7 л/т, в фазе кущения - опрыскивание посевов Нагро Универсал -

1 л/га.

Под остальные культуры севооборота Нагро вносили следующим образом: в пару чистом - 4 л/га; озимую рожь - обработка семян Биоэнергетик - 0,7 л/т, в фазе кущения осенью и весной - опрыскивание посевов Нагро Универсал - по 1 л/га; сахарную свеклу - опрыскивание посевов Нагро Универсал в фазе 1-2 пары настоящих листьев - 1,8 л/га плюс в фазе смыкания в рядках- 2,4 л/га.

Характеристика Нагро представлена в таблице 1.

Подопытной культурой являлась яровая пшеница сорта Саратовская 55. Экономическая и энергетическая эффективность производства зерна рассчитывались по технологической карте данной культуры.

Согласно поставленной цели и задачам в соответствии с общепринятыми методиками проводили следующие исследования: содержание и запасы валового, подвижного и водорастворимого гумуса, подвижного фосфора, обменного катия, обменной кислотности, обменного аммония, нитратного азота целлюло-зоразлогающей и нитрификационной способности почвы, выделение С02 из почвы, потенциальной засоренности почвы, засоренности посевов яровой пшеницы, учеты вредителей (трипсы, клопы вредная черепашка) и болезней (корневая гниль, септориоз, бурая ржавчина), структуры урожая, качественных показателей (натура зерна и клейковина) и урожайности яровой пшеницы. Стати-

стическую оценку полученных данных проводили по методике Б.А. Доспехова [1985] с использованием программ Microsoft Excel и Statistica 5.0 for Windows 7.

Таблица 1 — Характеристика биоорганического наноудобрения Нагро

Наименование показателя Единица измерения Количество Наименование показателя Единица измерения Количество

рн ед. рН 7,95 сумма гуминовых и фульвокислот г/л 7,55

Сухой остаток г/л 20,63 медь мг/л 0,51

Азот общий г/л 7,70 цинк мг/л 289,00

Фосфор общий г/л 0,14 кобальт мг/л 52,84

Калий общий г/л 1,68 марганец мг/л 540,70

Органическое вещество г/л 8,36 хром мг/л 0,96

Общий углерод г/л 3,83 магний мг/л 278,50

Углерод гуминовых кислот г/л 2,89 молибден мг/л 668,90

Гуминовые кислоты г/л 5,43 железо мг/л 153,70

Углерод фульвокислот г/л 0,94 бор мг/л 1,02

Фульвокислоты г/л 2,12 *

*Кроме того, в состав входят: витамины, аминокислоты, фитогармоны, биорастворители, нано кремний, био-кальций, антиоксиданты, адагггогеновые вещества, метаболиты, азот-фиксаторы, анти феромон — торибон, споры бактерий (Pseudomonas aureofaciens).

За время проведения исследований метеорологические условия на территории хозяйства были благоприятными для роста и развития растений яровой пшеницы.

3 ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ II БИООРГАНИЧЕСКОГО НАНОУДОБРЕНИЯ НАГРО

Влияние приемов основной обработки почвы и биоорганнчсского наноудобрения Нагро на приход свежеорганическнх веществ в почву

В условиях современного земледелия органические остатки сельскохозяйственных культур имеют большое значение в воспроизводстве плодородия почвы [Данилова, Е.А., 1972, Щербаков, Б.Т., Аюпов, 3.3. 2008].

В течение второй ротации севооборота нами проводился учет количества корневых и пожнивных остатков культур севооборота. Сравнивая изучаемые варианты приемов основной обработки почвы можно отметить, что наибольшее поступление свежеорганических веществ отмечалось на варианте вспашки, а наименьшее - на варианте No-till.

На фоне изучаемых приемов основной обработки почвы применение Нагро способствовало увеличению накопления свежих органических веществ в почве. Так, приход свежеорганических веществ в почву за период второй ротации севооборота на 1 га севооборотной площади составил на не удобренном фоне вспашки - 11,5 т, на фоне Нагро - 14,0 т, при поверхностной обработке - 8,9 т и 11,1 т и на варианте No-till - 7,0 т и 8,9 т соответственно.

Содержание и запасы гумуса

К концу второй ротации севооборота на вариантах No-till и поверхностной обработки почвы произошло увеличение содержания валового гумуса в слое почвы 0—30 см относительно исходного его содержания в 2004 году (таблица 2).

Таблица 2 — Содержание валового гумуса в зависимости от приемов основной обработки почвы и Нагро, в % к массе почвы, 2013 г.

Варианты опыта Слой почвы, см Изменения для 0-30 см, +,%

Приемы основной обработки почвы фон удобрений 0-10 10-20 20-30 0-30

Исходная почва, 2004 г. 7,47 7,51 7,46 7,48 -

Вспашка (22-24 см)-коктроль без удобрений 7,22 7,28 7,26 7,25 -0,23

Нагро 7,33 7,35 7,34 7,34 -0,14

Поверхностная обработка (10-12 см) без удобрений 7,62 7,54 7,58 7,58 0,1

Нагро 7,74 7,65 7,62 7,67 0,19

No-till (5-6 см) без удобрений 7,83 7,73 7,64 7,73 0,25

Нагро 7,89 7,82 7,77 7,83 0,35

НСР05 по фактору А 0,02 0,03 0,03

НСР05 по фактору В 0,03 0,04 0,03

НСР05 по фактору АВ 0,04 0,05 0,04

На варианте вспашки отмечается снижение содержания валового гумуса на 0,14% по удобренному и на 0,23% - по не удобренному фонам. По-видимому, здесь происходит усиление минерализации новообразованных гумусовых веществ за счет многократного воздействия на почву почвообрабатывающими орудиями [Дьяконова К.В., 1981; Хабиров И.К., 1997; Багаутдинов Ф.Я, 2002; Хазиев Ф.Х., 2007].

В сравнении с исходной почвой на вариантах поверхностной обработки и No-Till к концу второй ротации севооборота отмечалось увеличение запасов валового гумуса (таблица 3). Применение Нагро на варианте поверхностной обработки повысило запасы гумуса в слое почвы 0—30 см на 10,2, на No-till — 15,7 т/га, а на варианте вспашки снизило темпы потерь гумуса до - 2,2 т/га.

Таблица 3 - Влияние приемов основной обработки почвы и Нагро на запасы валового гумуса почвы, т/га, за 2013 г.

Варианты опыта Слой почвы, см

Приемы основной обработки почвы фон удобрений 0-10 10-20 20-30 0-30 изменения. +

Исходная почва, 2004г. 71,0 72,8 75,3 219,1 -

Вспашка (22-24 см) -контроль без удобрений 70,8 72,1 72,6 215.5 -3,6

Нагро 71,1 72,8 73,0 216,9 -2.2

Поверхностная обработка (10-12 см) без удобрений 73,2 76,9 78,1 228,2 9,1

Нагро 73,5 77,3 78,5 229,3 10,2

No-till (5-6 см) без удобрений 74,4 78,8 78,7 231,9 12,8

Нагро 76,5 79,0 79,3 234,8 15,7

HCPos по фактору А 0.3 0,3 0,3

НСР05 по фактору В 0,3 0,4 0,4

HCPos но фактору AB 0,4 0,5 0,4 1

На варианте вспашки в верхних слоях почвы (0-10 см, 10-20 см) запасы валового гумуса остались на том же уровне, что и в исходной почве, а в слое 20-30 см отмечается снижение на 2,3-2,7 т/га. Это связано с тем, что при вспашке производится оборот пласта почвы, при котором нижний слой поднимается на поверхность, а верхний опускается вниз. Часть аэробных микроорганизмов попадая в нижний слой почвы погибает, что приводит к снижению микробиологической активности и, вследствие чего, происходит замедление процессов накопления гумуса [Прянишников Д.Н., 1962].

Динамика подвижного гумуса в почве

Наблюдения в течении второй ротации севооборота показали, что наибольшее содержание подвижного гумуса в пахотном слое было отмечено в варианте No-till с применением Нагро и составило в среднем по фону 1,31% к массе почвы, несколько ниже на варианте поверхностной обработки с применением Нагро (1,12%) (рисунок 1).

Наименьшее содержание подвижного гумуса было отмечено в варианте вспашки без применения Нагро и составило 0,66% к массе почвы.

Нагро способствовало активации процессов полимиризации и поликонденсации продуктов разложения растительных остатков и образованию из них гумусовых веществ за счет содержания спор бактерий, ферментов, биорастворителей, аминокислот и других, компонентов, о чем свидетельствуют изменения биологических свойств почвы в данном опыте. В сезонной динамике подвижного гумуса отмечалось увеличение его содержания от периода посева к фазе колошения яровой пшеницы и снижение - к периоду уборки. Это связано с

усилением активности почвенных микроорганизмов по мере повышения температур от посева к фазе колошения и ослаблению к периоду уборки вследствие иссушения почвы.

После посева I Фаза | Перед |

колошения ! уборкой |

Сроки определения

—♦-Вспашка (22-24см)-контроль

Без удобрений -Ж-Вспашка (22-24см>контроль Нагро

-¡»-Поверхностная обработка

(10-12см) Без удобрений -Н-Поверхностная обработка

(10-12см) Нагро -•-No-till (5-бсм) Без удобрений

—•—No-till (5-6см) Нагро

Рисунок 1 - Содержание и динамика подвижного гумуса в зависимости от

приемов основной обработки почвы и Нагро, гор. Апаю в % к массе почвы, среднее за 2011-2014 гг.

Динамика водорастворимого гумуса в почве

Изучаемые приемы основной обработки почвы существенно повлияли на содержание водорастворимого гумуса. Его динамика менялась в сторону увеличения от посева к уборке яровой пшеницы и зависела от количества и качества пожнивных и корневых остатков, а также погодных условий вегетационных периодов.

Наибольшее содержание водорастворимого гумуса отмечалось на фоне применения Нагро при прямом посеве (No-till) и за вегетационный период составило в среднем 0,113% к массе почвы.

Агрохимические свойства почвы

Применение Нагро на фоне изучавшихся приемов основной обработки почвы способствовало уменьшению подкисления почвы, что связано, по-видимому, с наличием в его составе гуминовых веществ, фульвокислот, метаболитов, биологических растворителей и других компонентов в нано размерном состоянии (таблица 4).

Относительно варианта вспашки в слое почвы 0-10 см увеличилось содержание аммонийных и нитратных форм азота на вариантах No-till и поверхностной обработки как без применения Нагро, так и совместно с ним.

Содержание в почве подвижных форм фосфора и калия на фоне No-till увеличилось относительно варианта вспашки соответственно на 0,4 и 4,8 мг/кг почвы. Применение Нагро способствовало повышению содержания подвижных форм фосфора и калия по всем вариантам обработки почвы соответственно от 4,3 до 5,8 и 3,4 до 9,8 мг/кг почвы.

Таблица 4 — Агрохимические показатели чернозема выщелоченного в зависимости от приемов основной обработки почвы и Нагро, в слое 0-10 см, средние за 2011-2013 гг.

Варианты опыта pH Аммонийный азот, мг/кг Нитратный азот, мг/кг Подвижные формы, мг/кг

Приемы основной обработки почвы фон удобрений фосфор калий

Вспашка (22-24 см) - контроль без удобрений 5,90 16,8 15,5 113,6 130,5

Нагро 6.30 '7,3 17,4 118,7 133,9

Поверхностная обработка(10-12 см) без удобрений 5.96 18,6 17,5 112,1 132,5

Нагро 6,40 18,8 18,3 116,4 142,3

No-till (5-6см) без удобрений 5,98 23,8 18,6 114,0 135,3

Нагро 6.50 24,2 19,9 119,8 144,7

Биологическая активность почвы

Низкая степень разложения клетчатки наблюдалось на вариантах поверхностной обработки и No-till, что вызвано переуплотнением почвы. Так, в слое 0-30 см на поверхностной обработке произошло уплотнение почвы на 0,03 г/см3, а на No-till - 0,02 г/см3. В результате ухудшается аэрация, происходит замедление процессов жизнедеятельности почвенных микроорганизмов. На фоне вспашки интенсивность разложения льняной ткани происходила более интенсивно за счет лучшей аэрации почвы и составила 49,6%, а на варианте No-till — 37,6%. Применение Нагро способствовало увеличению целлюлозоразло-гающей способности почвы на всех вариантах основной обработки почвы: на вспашке — на 8,6%, на No-till - на 8,1%, на поверхностной обработке — 5,6%.

За годы исследований на варианте вспашки нитрификационная способность почвы постепенно снижалась и составляла 59,8 мг/кг почвы, а на варианте No-till происходило повышение до 63,7 мг/кг почвы. Применение Нагро на изучаемых вариантах основной обработки повысило нитрификационную способность почвы на 4,5-10,6 мг/кг почвы.

Во все сроки определения наибольшая активность «дыхания» почвы отмечалась на варианте No-till - 443 мг/кг ССЬ за сутки. Высокая энергия «дыхания» почвы здесь происходит за счет большего скопления микроорганизмов в верхних горизонтах, способствующих более быстрому темпу разложения послеуборочных остатков предшественника. Наиболее низкая активность «дыхания» почвы отмечена на варианте вспашка — 429 мг/кг С02 за сутки, что вызвано подверженностью почвенной микробиоты стрессу при обороте почвенного пласта.

Нагро способствовало повышению интенсивности выделения углекислого газа почвой на всех вариантах основной обработки почвы относительно вариантов без удобрения.

Была выявлена достоверная корреляционная связь между выделением С02 и содержанием валового гумуса на фоне приемов основной обработки почвы без применения удобрений (г = 0,58) и совместно с Нагро (г = 0,99).

Засоренность и фитосанитарное состояние посевов

В наших опытах изучаемые приемы основной обработки почвы значительно повлияли на запас семян и вегетативных органов размножения сорных растений на посевах яровой пшеницы (таблица 5).

Таблица 5 — Влияние приемов основной обработки и Нагро на запасы семян и вегетативных органов размножения сорняков в почве, среднее за 2011-2014 гг.

Варианты опыта Запас семян сорняков в слое почвы 0-30 см Вегетативные органы размножения многолетних сорняков

Приемы основной обработки почвы фон удобрений млн.шт/ га % к контролю длина, см/м2 сухая масса г/м2

Вспашка (22-24 см) -контроль без удобрений 20,5 100,0 97,7 2,3

Нагро 18,7 91,3 82,3 1,9

Поверхностная обработка (10-12 см) без удобрений 27,6 134,7 133,3 2,9

Нагро 25,2 123,0 118,3 2,4

No-till (5-6см) без удобрений 35,8 175,1 168,8 4,0

Нагро 34,2 167,4 157,2 3,7

Наибольший запас семян и вегетативных органов размножения сорных растений в почве отмечены на варианте прямого посева (No-till) и составили в среднем за четыре года исследований 34,2 млн. шт/га и 168,8 см/м2 соответственно. Здесь же наблюдается тенденция увеличения сорного компонента по годам исследований.

Применение Нагро способствовало снижению запаса семян и вег етативных органов размножения сорных растений на изучаемых вариантах приемов основной обработки почвы за счет усиления конкурентной способности растений яровой пшеницы.

Учет численности и биомассы сорных растений показал, что на вариантах No-till и поверхностной обработки почвы их количество и биомасса выше относительно вспашки. Это объясняется тем, что при данных приемах обработок почвы основная масса семян и вегетативных органов размножения сорняков остается в верхнем слое почвы, а на вспашке заделываются на глубину 22—24 см.

В среднем за 2011-2014 годы наибольшее количество сорняков в фазе всходов пшеницы, наблюдалось на варианте No-till и составило 46 шт./м2, а наименьшее на вспашке - 29 шт./м2. К периоду уборки на фоне всех приемов обработки почвы произошло увеличение численности и биомассы сорняков.

Снижение численности сорных растений в начальной фазе развития яровой пшеницы на фоне применения Нагро произошло на фоне вспашки в среднем на 17%, поверхностной обработки — на 24% и на фоне No-till — на 13%. К периоду уборки данная тенденция сохранилась. Это объясняется тем, что под действием Нагро происходит формирование лучше развитой корневой системы растения, которая проникает в более глубокие слои почвы и тем самым способствует интенсивному нарастанию ее вегетативной массы.

По результатам проведенных исследований численность личинок клопов вредной черепашки и трипсов на посевах яровой пшеницы была не высокой. Личинки и имаго клопов вредной черепашки в фазе молочно-восковой спелости составили на варианте вспашки 0,2 экз./м2, трипсов - 28,4 экз. на 100 колосьев. Применение прямого посева повышало заселенность растений сосущими вредителями клопами вредной черепашки до 0,3 экз./м2, трипсов - 33,4 экз. на 100 колосьев.

Обработка посевов Нагро в фазе кущения яровой пшеницы способствовала снижению численности вредителей по всем вариантам основной обработки почвы. Так, численность трипсов на фоне прямого посева с применением Нагро составила 10,2 экз./колос, а биологическая эффективность - 64,1%, на варианте вспашки эти же показатели составили 7,2 экз./колос и 74,7% соответственно. Применение No-till способствовало увеличению развития и распространения корневых гнилей яровой пшеницы относительно вспашки в фазе кущения соответственно на 7,3% и 6,5%, к периоду уборки - 3,7% и 4,6%. Такая же картина сложилась и на фоне поверхностной обработки почвы. Нагро на всех вариантах обработки почвы уменьшало распространение и развитие корневых гнилей яровой пшеницы, биологическая эффективность по вариантам опыта составила от 68,3 до 74% - по распространению и от 76,6 до 82,1 % — по развитию.

Применение ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы способствовало увеличению развития заболеваний листьев и стеблей яровой пшеницы по сравнению со вспашкой. Обработка семян и посевов яровой пшеницы в фазе кущения Нагро снизило развитие заболеваний листьев и стеблей относительно не удобренных вариантов. Так, на варианте вспашки развитие бурой ржавчины уменьшилось на 9% (биологическая эффективность 54,9%), сеп-ториоза - 10,6% (биологическая эффективность - 43,1%).

Урожайность яровой пшеницы

Применение Нагро обеспечило повышение урожая зерна яровой пшеницы на изучаемых вариантах обработки почвы. Так, в среднем за 2011-2014 годы при вспашке было получено 2,15 т/га зерна, поверхностной обработке - 2,01 и No-till - 1,99 т/га (таблица 6).

Таблица 6 — Урожайность яровой пшеницы в зависимости от приемов основной обработки почвы и биоорганического наноудобрения Нагро, за 2011-2014 гг.

Приемы основной обработки почвы Фон удобрений Урожайность, т/га Прибавка урожая от

2011 год 2012 год 2013 год 2014 год средняя за гонгом ГГ. приемов основной обработки почвы удобрений

в т/га в% в т/га в%

Вспашка (22-24 см) -контроль без удобрений 1,89 1,73 1,80 1,27 1,67 - - - -

Нагро 2,14 2,27 2,43 1,76 2,15 - - 0,48 28,7

Поверхностна* обработка (10-12 см) без удобрений 1,62 1,46 1,57 1,29 1,49 -0,18 -10,8 - -

Нагро 1,95 2,03 2,24 1,81 2,01 -0,14 -6,5 0,34 20,4

No-till (5-6 см) без удобрений 1,56 1,40 1,51 1,40 1,47 -0,20 -12,0 - -

Нагро 1,89 1,98 2,20 1,90 1,99 -0,16 -7,4 0,32 19,2

НСР05 по фактору А 0,02 0,01 0,04 0,01

HCPos по фактору В 0,02 0,01 0,05 0,02

HCPos по фактору АВ 0,03 0,02 0,06 0,02

Ресурсосберегающие приемы основной обработки почвы способствовали снижению качественных показателей зерна яровой пшеницы относительно контрольного варианта — вспашки. Нагро оказало положительное влияние на качественные показатели зерна яровой пшеницы на фоне всех изучаемых приемов основной обработки почвы.

4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Высокий показатель рентабельности варианта No-till - 91,9% при низкой урожайности связан сокращением прямых затрат на 1 гектар - 4213 рубль (таблица 7). Это объясняется тем, что уменьшается количество и глубина обработок, снижаются затраты на ГСМ.

На всех вариантах приемов основной обработки почвы с применением Нагро отмечалось снижение себестоимости продукции. Наименьшее ее значение было получено на варианте No-till - 2470 руб./т, здесь же отмечен наибольший уровень рентабельности — 122,7%. На вспашке и поверхностной обработке почвы применение наноудобрения Нагро так же способствовало повышению уровня рентабельности относительно вариантов без применения удобрений соответственно на 23,7 и 40,5%.

Не удобряемые варианты изучаемых приемов основной обработки почвы имели более высокий коэффициент энергетической эффективности возделывания яровой пшеницы относительно вариантов с Нагро. Наиболее энергетиче-

ски эффективным оказалось применение No-till, где коэффициент энергетической эффективности равен 4,90.

Таблица 7 — Экономическая эффективность производства зерна яровой пшеницы в зависимости от приемов основной обработки почвы и биоорганического наноудобрения Нагро (средняя за 2011-2014 гг.)

Показатели Вспашка (22-24 см) -контроль Поверхностная обработка (10-12 см) No-till (5-6 см)

без удобрений Нагро без удобрений Нагро без удобрений Нагро

Урожайность, т/га 1,67 2,15 1,4 2,01 1,47 1,99

Стоимость урожая с 1 га, руб. 9185 11825 7700 11055 8085 10945

Производственные затраты на 1 га, руб. 5300 6004 4772 5476 4213 4915

Себестоимость продукции, руб./т 3174 2793 3409 2724 2866 2470

Чистый доход с 1 га, руб. 3885 5821 2928 5579 3872 6030

Уровень рентабельности. % 73,3 97,0 61,4 101,9 91,9 122,7

ВЫВОДЫ

1. В условиях предуральской степи Республики Башкортостан установлено положительное влияние No-till и Нагро на накопление гумуса в почве. К концу второй ротации четырехпольного зернопаропропашного севооборота применение No-till и Нагро способствовали увеличению содержания гумуса в слое почвы 0-10 см на 0,42 % и его запасов на 5,5 т/га к исходному состоянию. На этом же варианте наблюдалось наибольшее содержание подвижного и водорастворимого гумуса почвы.

2. Применение Нагро во всех вариантах основной обработки почвы способствовало снижению подкисления почвы на 0,4-0,52 рН, увеличению содержания аммонийного, нитратного азота и подвижных форм фосфора и калия.

3. Применение Нагро улучшает целлюлозоразлогающую и нитрификаци-онную способности почвы и повышает интенсивность выделения С02 во всех изучаемых вариантах приемов основной обработки почвы.

4. Применение Нагро и вспашки способствовало уменьшению потенциальной засоренности почвы семенными и вегетативными органами размножения сорных растений. При применении ресурсосберегающих приемов основной об-

работки почвы относительно вспашки наблюдалось повышение уровня засоренности посевов яровой пшеницы на 27,0-58,6%.

5. На фоне применения Нагро во всех изучаемых вариантах обработки почвы уменьшалось количество личинок клопов вредной черепашки и трипсов. Биологическая эффективность составляла от 50 до 74,7%.

6. Нагро на всех вариантах обработки почвы способствовало уменьшению распространения корневых гнилей яровой пшеницы на 68,3—74%, развития бурой ржавчины на 9-10,9% и септориоза 10,6—11,9%.

7. Применение Нагро на фоне вспашки способствовало получению прибавки урожая зерна яровой пшеницы на 0,48 т/га и повышению качества продукции.

8. Наиболее высокий уровень рентабельности производства зерна получен на варианте совместного применения Нагро и No-till - 122,7%. Наибольший энергетический коэффициент получен на не удобренном фоне No-till - 4,90, а наименьший — фоне совместного применения вспашки и Нагро (2,39).

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ

Для повышения экономической и энергетической эффективности производства зерна яровой пшеницы и плодородия чернозема выщелоченного в условиях предуральской степи Республики Башкортостан рекомендуется применение технологии No-till с использованием биоорганических наноудобрений Нагро при обработке семян (Нагро Биоэнергетик - 0,7 л/т) с последующим опрыскиванием растений в фазе кущения (Нагро Универсал — 1 л/га).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах рекомендованных ВАК РФ:

1. Аюпов, 3.3. Подвижность гумусовых веществ и ферментативная активность чернозема выщелоченного в зависимости от приемов основной обработки почвы и внесения удобрений/ Аюпов, 3.3., Н.С. Анохина, М.Н. Адамовская// «Вестник Башкирского ГАУ». - 2013. - № 1(25). - С.7-10.

2. Аюпов, 3.3. Влияние ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы на плодородие чернозема выщелоченного и фитосанитарное состояние посевов яровой пшеницы/ 3.3. Аюпов, М.Н. Адамовская, В.З. Аюпов «Вестник Башкирского ГАУ». - 2014. - № 3(31). - С.9-13.

в других изданиях:

1. Аюпов, 3.3. Органическое вещество чернозема выщелоченного и урожайность яровой пшеницы в зависимости от ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы / 3.3. Аюпов, И.Ф. Миннебаева, Б.Т.Щербаков, М.Н. Адамовская// Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию Пермской государственной сельскохозяйственной академии - Пермь: ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА» - 2010. - часть 2. - С. 132-134.

2. Рыцева, Н.Г. Влияние ресурсосберегающих приемов обработки почвы на водно-физические свойства и продуктивность севооборотов/Н.Г. Рыцева, М.Н. Адамовская//Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ «Состояние, проблемы и перспективы развития АПК» - Уфа: ФГОУ ВПО «БГАУ» - 2010. - С. 59-61.

3. Аюпов, 3.3. Влияние биофунгицида «Бактрил» на фитосанитарное состояние посевов и урожайность яровой пшеницы/ 3.3 Аюпов, Н.И. Гареев, М.Н. Адамовская// Материалы всероссийской научно-практической конференции «Особенности развития агропромышленного комплекса на современном этапе» в рамках XXI Международной специализированной выставки «АгроКомплекс -2011» - Уфа: ФГОУ ВПО «Башкирский ГАУ». - 2011. - часть I. - С. 3-7.

4. Аюпов, 3.3. Влияние микроудобрений «Микромак» и «Микроэл» на урожайность и качество зерна яровой пшеницы в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан/ 3.3. Аюпов, И.Ф. Миннебаева, Н.И. Гареев, М.Н. Адамовская// Материалы всероссийской научно-практической конференции «Системы высокоурожайного земледелия и биотехнологии как основа инновационной модернизации АПК в условиях климатических изменений» - Уфа: НВП «БашИнком», ФГОУ ВПО «БГАУ», - часть II. - 2011. - С. 125-127.

5. Адамовская, M.II. Подвижность гумусовых веществ в системе сберегающего земледелия/ М.Н. Адамовская, Н.И. Гареев, Ф.И. Асылбае-ва//Материалы молодежной международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученных «Наука XXI века: новый подход» -г. Санкт-Петербург. - 2012. - С.36-45.

6. Аюпов, 3.3.Оптимальные нормы внесения минеральных удобрений (тукосмесей) в условиях Республики Башкортостан/ 3.3. Аюпов, М.Н. Адамовская, В.Ю. Дятлова// Материалы всероссийской конференции «Энергосберегающие технологии производства продукции растениеводства» -Уфа: ФГОУ ВПО «БГАУ» - 2013. - С. 38-43.

7. Аюпов, 3.3. Гумусное состояние чернозема выщелоченного в зависимости от ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан/3.3. Аюпов, M.II. Адамовская, Н.С. Анохина// Материалы международной научно-практической конференции «European Applied Sciences: modern approaches in scientific research», 2013.

Подписано а печать 21.01.2015. Формат бумаги бОхМ'/м- Усл. печ. л. 1,16 Бумага офсетная. Печать трафаретная. Гарнитура «Тайме». Заказ ю. Тираж юо

РИО ФГБОУ ВПО БГАУ, 450001, г. Уфа, ул. SO-летия Октября, 34