Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАНЯТЫХ ПАРОВ В ЗЕРНОТРАВЯНОСВЕКЛОВИЧНЫХ СЕВООБОРОТАХ НА ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ЦЧО

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАНЯТЫХ ПАРОВ В ЗЕРНОТРАВЯНОСВЕКЛОВИЧНЫХ СЕВООБОРОТАХ НА ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ЦЧО"

І'ЯШб

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

С САВЕНКОВ Александр Павлович

УДК 631.SS1.004.15 : 631.582 : 631.4! 1.4(470.32)

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАНЯТЫХ ПАРОВ В ЗЕРНОТРАВЯНОСВЕКЛОВИЧНЫХ СЕВООБОРОТАХ НА ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ЦЧО

Специальность 06.01.01 — общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1985

Работа выполнена при Тамбовской областной сельскохозяйственной опытной станции.

Научный руководитель — кандидат сельскохозяйственных наук, заслуженный агроном РСФСР В. А. Федоров.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. С. Никляев, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А. Ф. Сафонов.

Ведущее предприятие — Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центрально-Черноземной зоны им. В.В.Докучаева, ,

Защита диссертации состоится » Я/ 1985 г,

в » часов на заседании Специализированного совета

К 120.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии имени К-. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул., 49, Ученый совет ТСХА. .

Автореферат разослан « 1985 г.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Ученый секрет ар! зСпециализщроваь'нопэ4 - ¿ет~ ■— . - ¿у

^'Доктор биологическ'%- вау., у,

Е* Е. Крастина

г центральная Л

1 .дуинАЯ БИБЛИОТЕКА [ ,схсз. академии | V Тикирдзова 1

6ВЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981—1985 гг. и на период до 1990 г.», принятых на XXVI съезде КПСС, важнейшей задачей ав земледелии является всемерное повышение плодородия почв и урожайности, дальнейший рост производства зерна, сахарной свеклы, растительных белковых кормов и другой продукции сельскохозяйственного производства. Разрешение этих проблем неразрывно связано наряду с повсеместным, внедрением в практику земледелия зональных научно обоснованных севооборотов с широким применением органических, минеральных удобрений, химических мелиорантов и вовлечение в кругооборот полевых севооборотов большего количества биологического азота и органической растительной массы.

Проблемным -вопросом остается увеличение площади под бобовыми многолетними растениями, возделываемыми в интенсивных-севооборотах в качестве парозанимающих культур с использованием продукции на втором году жизни с первого укоса, та« как в общем балансе азота в почве биологический азот в ЦЧО занимает пока незначительный удельный вес. Так, например, по-Тамбовской и Липецкой областям среднегодовая (1976—1984 гг.) площадь предшественников из-под бобовых трав л зернобобовых культур под озимые культуры составила соответственно в %:-17,3 и 15,9.

В научно обоснованном построении севооборотов, наряду с традиционными многолетними бобовыми травами клевером и эспарцетом, должное место должен занять двулетний белый донник. Возможность использования его в построении зерно-травяносвекловичных севооборотов как парозанимающей культуры является актуальнейшей проблемой и совершенно не изучена в условиях ЦЧО. Актуальность работы определяется получением многолетних сопоставимых данных по действию и последействию клеверй, эспарцета, донника и сидерального донника на продуктивность и качество продукции культур зернотравяносвекловичных севооборотов.

Цель и задачи работы. Целью исследований являлось изыскание дополнительных путей вовлечения биологического азота и органической растительной массы в кругооборот полевых севооборотов за счет выявления более интенсивных многолетних бобовых растений. В задачу работы входило:

I. Изучить влияние двулетнего белого донника по сравнению с клевером и эспарцетом в занятом пару на расширенное воспроизводство выщелоченного чернозема:

1) накопление растительных остатков, распределение по почвенным горизонтам, их химический состав и биологическую активность почвы под озимой пшеницей;

2) в звеньях севооборотов (пар-озимая пшеница) изучить засоренность посевов, водный и пищевой режимы почвы, а в севооборотах — динамику структуры пахотного слоя почвы.

II. Сравнительно изучить кормовую и семенную продуктивность парозанимающих культур.

III. Выявить действие и последействие парозанимающих культур на продуктивность и качество продукции культур севооборотов, . ..

IV. Определить экономическую эффективность интенсивных севооборотов с чистым и занятым клевером, эспарцетом, донником и сидеральным донником парами.

V. Рекомендовать производству научно обоснованное построение севооборотов при интенсивном земледелия.

Научная новизна. Впервые в ЦЧО получено теоретическое обоснование и экспериментально доказана возможность возделывания двулетнего белого донника в качестве парозанимающей культуры-в зернотравяноовеклоаичных севооборотах интенсивного земледелия как с использованием на втором году жизни на один укос, так и с использованием второго укоса на сидерацию. '

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Результаты исследований позволили выявить, что севообороты с донниковым занятым и сидеральным парами по сбору зерна, кормовых единиц, сырого протеина и сахара с единицы севооборотной площади были значительно продуктивнее, чем с чистым удобренным, клеверным и эспарцетовым парами, что экономическая целесообразность возделывания двулетнего белого донника в занятом пару на сидерацию доказана чистым доходом, который был на 53% выше, чем в ■севооборотах с чистым удобренным и эспарцетовым парами и на 34% выше, чем с клеверным паром, а по рентабельности севооборот с сидерацией был выше севооборотов с чистым, клеверным и эспарцетовым парами соответственно на 22, 28 и 49%.

Проверка исследований, проведенная в 1982—1983 гг. в

трех хозяйствах Липецкой области, показала высокую эффективность возделывания донника на кормовые и семенные цели, а введение донника в культуру в 1984 г. осуществлено в 10 хозяйствах Липецкой области на площади 1503 га.

Апробация работы. Результаты внедрения в производство возделывания донника с использованием зеленой массы на сено, сенаж л травяную муку изложены в 1971 году на областном семинаре в совхозе «Ким», в 1973 году — на Всероссийском совещании по производству говядины в г. Москве, Агротехническое значение донника в долевом травосеянии изложено в 1977 году на курсах повышения квалификации руководящих кадров при Плодоовощном институте имени И. В. Мичурина. Эффективность использования донника в построении зернотравяносвекловичных севооборотов изложена на зональном.совещании по земледелию в г. Липецке в марте 1984 г. ^

По материалам исследований опубликовано 7 работ.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, семи глав, выводов и предложений производству. Содержание изложено на 238 страницах машинописного текста, иллюстрируется 39 таблицами и 19 рисунками, в конце работы помещено 44 приложения. Список литературы включает 369 наименований, из них 17 иностранных работ.

Место, условия и методика исследований. Работа выполнена при Тамбовской областной опытной станции, экспериментальные исследования проводились в течение 1965—1978 гг. в совхозе «Ким» Никифировского района Тамбовской области в двух полевых опытах. Опыт 1 был заложен весной 1965 г., а опыт 2—■весной 1967 г. Почва опытного участка — выщелоченный чернозем тяжелосуглинистого механического состава на лессовидном суглинке. Слой почвы 0—30 см характеризовался следующими агрохимическими показателями: рНксГ— 5,1—5,6 на 100 г почвы; гидролитическая кислотность — 4,4— 5,2, мг-экв,. сумма. поглощенных оснований — 28—32 мг-экз, содержание подвижного фосфора — 8,5 мг и калия —25,8 мг. Содержание гумуса составляет по профилю почвы 6,4—7,6%. Объемная масса пахотного слоя почвы не превышает 1,1 г-см3, с глубиной ее величина возрастает до 1,3 г-см3 в слоё почвы 90—>100 см. Плотность.твердой фазы пахотного слоя почвы составляет 2,49 г-см3, а общая порозность— 55—60%.

Варианты опыта 1

1. Чистый 'пар + 20 т навоза — оз. пшеница — сах. свекла— ячмень (К).

2. Клеверный пар — оз. пшеница — сах. свекла —ячмень-}-+клевер (К).

5. Эспарцетовый пар — оз. - пшеница'—сах. свекла — ячмень + эспарцет. •

4. Донниковый пар —оз. пшеница'—сах. свекла — ячмень + донник.'

5. Склеральный пар — оз. пшеница'—сах. свекла — ячмень + донник. ' •

Во втором — клевер, в третьем — эспарцет и донник в 4-м варианте использовали на один укос, а в 5 варианте 1 укос донника отчуждали, а отаву запахивали на сидерат в сроки вспашки клеверища. Масса сидерата в среднем за годы исследования составила 10,4 т/га. ' '

С 1967 по 1978 годы изучалась во втором опыте семенная продуктивность клевера, эспарцета и донника. В опытах использовались следующие сорта; оз. пшеница «Мироновская 808», сах. свекла «Рамонская односемянная 9», ячмень «Валь-тицкий», эспарцет «Песчаный 1251», клевер красный ' одно-укосный «Марусинский 150», двулетний белый донник североевропейского экотипа, выделенный из «местных дикорастущих популяций». . .

■ Метод размещения вариантов по делянкам опытного участка — рендомизированный. Повторность — четырехкратная, общий размер делянки — 490 мг, учетная площадь—270 ма (10,8X25). Изучаемые севообороты в 1 опыте развернуты во времени на' 4 полях, с 1969 года высевали все культуры, предусмотренные схемой севооборота. Наблюдения и анализы проводили по общепринятым методикам. Математическая обработка урожайностей и их качественные показатели проведены методом дисперсионного анализа, где ежегодные средние данные приняты за повторение, учет урожая сплошной. В опытах применялась зональная система обработки почвы и следующая система удобрений. В чистом пару вносили по 20 т/га полуперепревшего навоза, что соответствовало внесению на гектар в действующем веществе: N — 92 кг, Р2О5 — 44 кг и КгО—106 кг. Под сахарную свеклу при основной обработке почвы вносили на гектар в действующем веществе: N,— 30 кг, Р203 — 60 кг, КгО — 90 кг. По многолетним травам в период-закрытия влаги под боронование вносили по 40 кг/га действующего вещества Р2О5 и КзО. При посеве всех куль* тур в рядки вносили по 40 кг/га действующего вещества P2Os.

Погодные условия в годы проведения опытов были самыми разнообразными. Очень неблагоприятными для перезимовки озимой пшеницы и многолетних трав сложились условия в зимы: 1968—1969, 1971—1972 и 1972—1973 гг. Отсутствие снежного покрова способствовало понижению температуры на глубине узла кущения, корневой шейки до:—16,6° в 1969 г., 4

—16,2° — в' 1972 г. и —18" в 1973 г. Гидротермическне коэффициенты по Селянинову (с градацией по М- М. Пьяных, 1966) за 12 лет складывались самые различные как по сумме активных температур и продолжительности вегетационных периодов,"так и количеству осадков.

• СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1.1. Влияние донника по сравнению с_клевером и эспарцетом на расширенное воспроизводство плодородия почвы

Возделывание многолетних бобовых трав имеет решающее значение для расширенного воспроизводства плодородия почвы в севообороте, •Их воздействие на почву оценивается, во-первых, I по количеству пожнивных и корневых остатков, оставляемых после вегетации, • которые являются полноценным источником энергии для почвенных микроорганизмов и .образования гумуса. Во-вторых, растительные- остатки трав,'богатые азотом^ способствуют активизации процессов трансформации органического вещества по средствам, изменения количественного и качественного состава микрофлоры. , ..Корневая система бобовых трав' проникала в почву на глубину'119—131 см у клевера, на 68—81 см у эспарцета и на 225—241 см у донника. В фазе полной бутонизации" клевер накапливает в почве 74,6 ц/га воздушно-сухой массы, эспарцет — 55,5 ц/га, донник— 101,8 ц/га и донник сидеральний — 129 ц/га. Донник после уборки его в фазе бутонизации на один укос оставляет в почве органического вещества в 1,37 раза больше,' чем клевер, и в 1,84 раза .больше, чем .эспарцет, а при использовании второго укоса на сидерацию органическая масса соответственно увеличивается в 1,7—2,3 раза.' .! Распределение, массы корневой системы по профилю по>ь вы'характеризует мощность ее развития и возможность обёс" печения растений водой и питательными веществами; У клевера две трети, у эспарцета три четвертії .массы органического вещества корней расположено в слое почвы 0—30 см, а у донника, в этом слое только одна треть. Ниже глубины 60 см масса корней клевера составляла 10%. эспарцета — 3%, а донника "около половины'. Следует отметить, что если у клевера и эспарцета при переходе от одного генетического горизонта почвы к другому наблюдается резкое снижение количества ¡корней, то у'донника — плавное.' Это свидетельствует о большой возможности корневой системы донника в мобилизации почвенных факторов жизни растений. !

После отмирания корней донника в почве остаются ходы, •по которым'в нижние слои почвы проникают влага и воздух.

Таблица !

влияние чистого и занятых ларов на плодородие выщелоченного чернозема

Вид пара

Показатель о Я * г н г ы £■ \ чистый | +201 навоза §• % 3 ж а «г . 3 о. т еЧ о Б к К я і « X 3 § § к ІІ А Й. Й« я 3 С в

I Воздушно-сухая массз корней и стерни, среднее за 13 лет , _ _ . .. . . Глубина залегания корней в почве ........ ц/га с Мі — 74,6 125 53.5 74 101,8 235 129 2361

II Содержание водопрочных агрегатов а слое почвы 0—30 см в среднем за ротацию севооборота ... а) перед посевом озимых б) после уборки озимых в) перед посевом многолетних трав..... Баланс за ротацию сево-обор. . . . ....... % » » » » 59.1 60,9 54,0 67,3 69,0 5Я9 + 1.9! 62.5 63.6 52,9 —ы 72.2 73^4 57,0|' +3 74,8 78,9.57,5. +3.5

III Среднее (1975—1978 гг.) разложение льняного полотна под озимой пшеницей в слое почвы 0—20 см за весенне-летнюю вегетацию % 15.1 25.0 21.0 37.4 54.3

IV Средняя (1966—1978 гг.) засоренность посевов оз. пшеницы сорняками: а) • многолетниками . . б малолетниками . . . шт/м2 » > 2 31.5 4 64.9 5 77.6 1,2 13.1 0.9 11.01

V. Средняя (1974—1978 гг.) динамика пордуктивной влаги в почве звена севооборота пар-озимые: а) после уборки парозанимающих культур в метровом слое почвы б) перед посевом озимых в слоях почвы: 0—10 см...... О—100 см .... в) под озимой пшеницей Ц) начало весенней ве гетации..... 2) колошение . . . 3) восковая спелость мм > » » » » 177 1.8.9 164,4 176.5. 10в,9 72,4 102,116,9 13$ 171,4 93,4 85.2 101^ 15^4 130,7 168.6 89.2 62.0 126,7 19,6 161,1 179,1 109,4 79.4 107 • • 17,2 142.4 1в5,3 114.5 87.2

способствующие активизации микробиологической деятельности. Определение содержания азота, фосфора и калия в корневых и пожнивных остатках (1966—1977 гг.) показало, что парозанимающие культуры резко отличаются по количеству поставляемых в почву основных элементов питания. Донник оставляет в почве в 3 раза больше азота и в 2 раза фосфора и калия, чем эспарцет, и на 65% больше азота, на 133% фосфора и на 50% калия, чем клевер. Некоторые изучаемые параметры элементов и условий плодородия почвы в зависимости от видов паров приводятся в таблице 1.

1.2. В среднем за ротацию севооборота в пахотном слое почвы в севооборотах с клевером, донником и сидерацией был положительный баланс водопрочных агрегатов (1,9—3—3,5%), а с эспарцетом — отрицательный на 1,1% по сравнению с чистым удобренным паром в севообороте.

1.3. Биологическая активность почяы под озимой пшеницей находилась в прямой зависимости от количества и качества поставляющего органического вещества в почву парозанимающими культурами, структурного состояния почзы и гидротермических условий вегетационных периодов.

1.4. Засоренность посевов в агрофитоценозах звена севооборота _пар — озимая пшеница зависело от эдификаторного эффекта парозанимающих культур и гидротермических условий вегетационных периодов. Сухая масса и характер изменчивости сорного компонента в агрофитоценозах озимой пшеницы свидетельствует о том, что самое сильное подавление сорняков достигалось в донниковом и чистом парах, а в клеверном и эспарцетовом оно было менее эффективное.

II. ВОДНЫП И ПИЩЕВОЙ РЕЖИМЫ ПОЧВЫ В ЗВЕНЕ СЕВООБОРОТА (ПЛР-ОЗИаЧЫЕ)

2.1. Чистый пар — хороший агротехнический прием сохранения .весенних запасов влаги в почве. К моменту посева озимых теряется незначительная их часть. В среднем за четыре года (1974—1977) было потеряно 12,6 мм, или 7,1% от весенних запасов влаги. Однако, если потери почвенной влаги составляют в чистых парах незначительную часть от весенних запасов, то в сумме с потерями за период парования выпавших осадков они достигают значительной величины. Так, в 1974 г. суммарные потери составили 314,4 мм, в 1975 п —335 мм, в 1976 г. —318,4 мм и в 1977 г. —294,5 мм. Суммарные потери влаги тем больше, чем больше выпадает осадков в весенне-летний период. В среднем за четыре года в чистом пару из годовой суммы осадков терялось непроизводительно на испарение 51% (315,5 мм) влаги, а в занятых

парах треть ее (103 мм) производительно использовалась на формирование урожая и накопление в почве.

2.2. Для более производительного использования осенне-зимне-весенних запасов почвенной влаги и весенне-летних осадков надо чистые пары засевать многолетними бобовыми растениями для использования влаги осенью после уборки покровной культуры, накопления в холодный период снега и использования весенних запасов влаги и осадков. Подбор парозанимающих культур, которые могли бы формировать быстро и большой урожай зеленой массы, богатый полноценными и- переваримыми белками, больше обогащали почву азотом воздуха и органическим веществом, богатым азотом, рано освобождали почву для парования, оставляя в почве значительное количество осенне-весенних запасов влаги, создавая под густым и высоким пологом . растений благоприятный микроклимат, который является одним из решающих условий получения физически спелой почвы при основной обработке паров, что непосредственно влияет на получение равномерных и дружных всходов озимых хлебов, остается одним из проблемных вопросов в зоне. Донник наиболее полно соответствует этим требованиям. ...

. Запасы доступной влаги после уборки парозанимающих культур в. среднем за 1974—1977 гг. составили в метровом слое почвы по клеверу 102,1, по эспарцету—101,3, по доннику— 126,7 и по сидеральному доннику—107 мм. Клеверный и эсларцетовый пары содержали доступной влаги в мет' ровом слое почвы почти одинаковое количество и значительная разница (10,8-мм) л пользу клеверного пара составляла в слое почвы 75—100 см. После первого укоса донника оставалось продуктивной влаги в метровом слое почвы-на 24,6— 25,4 мм больше, чем по клеверному и эспарцетовому парам, и эта разница в пользу донникового пара достигалась за счет слоя почвы в—50 см. Оставление донника после первого укоса на сидерат приводило к снижению запасов влаги относительно донникового.пара, которая использовалась на формирование второго урожая. Однако и в этом случае содержание влаги в метровом слое почвы было на 4,9—5,7 мм больше, чем в клеверном или эспарцетовом парах. Изучаемые парозанимающие культуры из слоя почвы 0—75 см расходовали почвенную влагу с незначительной разницей: клевер — 65%, эспарцет— 61,5%, донник—;60%, а донник сидеральный'— 63%. Средние же урожайности зеленой массы за эти годы «/га составили: клевера—168, эспарцета—164, донника — 206, Следовательно, расход осенне-зимне-весенних запасов. влаги зависит от биологических особенностей, парозанимающих культур (сроков созревания, транспирационного коэффициента, создаваемого микроклимата, глубины'залегания корневой 8

системы, действие на физические свойства почвы и т. д.). Донник использует влагу из глубоких слоев почвы для формирования-урожая,-а верхние слон почвы иссушает несколько меньше, чем клевер или эспарцет. ■ "

После уборки парозанимающих культур прекращается расход влаги на транспирацию растениями и увеличиваются потери на испарение из почвы. Правильная обработка занятых паров сокращает потери на испарение с поверхности почвы до минимума, улучшает условия аккумуляции выпадающих осадков, что приводит к увеличению запасов влаги к посеву озимых. Многие авторы научных работ считают, что степень увлажнения почвы к посеву озимых зависит от продолжительности парования почвы, а запасы влаги должны определяться суммой выпавших осадков за указанный период. Полученные нами данные свидетельствуют о том, что накопление и сохранение влага определяется не только общим количеством выпавших осадков и их интенсивностью за послеуборочный период, но н температурным режимом. Относительное количество усвоенной влаги почвой в среднем за 1974—1977 гг. от суммы осадков за период парования это клеверному и сидеральному парам составило одну четвертую их часть, по эспарцетовому — одну шестую, а по донниковому — всего лишь одну седьмую. Часть периода парования после уборки донника и эспарцета приходится на нюнь и июль, то есть самое теплое время года, когда гидротермические условия являются наиболее напряженными. Незначительные (5—10 мм) ливневые осадки, выпадающие в это время, в большей части испаряются с поверхности почвы. Решающее влияние на пополнение запасов влаги в почве оказывают августовские осадки и степень иссушенности почвы. Десятисантиметровый слой почвы выщелоченного чернозема характеризуется большой влагоемкостью. Очень часто в занятых парах этот слой пересыхает до влажности завядания. Для увлажнения почвы от влажности завядания до наименьшей влагоемкости, т. е. до того предела, когда вода будет передвигаться в почве под действием капиллярно-гравитационного механизма и накапливаться в нижележащих слоях, необходимо 53,7 мм осадков без потерь на испарение и сток. Это количество лишь немногим меньше месячной нормы за июль в условиях проведения опытов. Следовательно, усвоение осадков, выпадающих * за послеуборочный период, зависит и от степени иссушенности верхнего слоя почвы. Степень увлажнения почвы к моменту посева озимой пшеницы определяется остаточной влагой после уборки парозанимающей культуры, иссушенностью верхнего слоя почвы, гидротермическими условиями, складывающимися в послеуборочный период, и решающим образом ог августовских осадков. Перед посевом озимой пшеницы в

слое почвы 0—10 см в среднем за 4 года содержалось влаги в чистом пару 18,9 мм, в клеверном—16,9 мм, в эспарце-товом—15,4 мм, в донниковом—■ 19,6 мм и в сидерлльном— 17,2 мм. Донниковый пар превосходил клезсрный, эспа.рцс-товый и сидеральный, а последний — клеверный и эспарцето-вы^. Аналогичная закономерность по влажности наблюдалась и в метровом слое почвы. По чистому пару было 164,4 мм, по клеверному—138,7, по 'эспарцетовому—130,7," по донниковому— 161,1 и по.сидеральному— 142,4 мм.

. Изучение водного режима почвы под озимой пшеницей показывает, что к весенней вегетации за счет осадков холодного времени года запасы влаги по всем предшественникам возрастали и выравнивались, однако количество усвоенных осадков было неодинаковым. Если по чистому пару в среднем за 4 года.в метрозом слое почвы содержалось 176,5 мм, по_ сидеральному.— 185,3 мм, по донниковому—179,1 мм, то* по клеверному—'171,4 мм и по эспарцетозому—168,6 мм.

Различные пары оказывают заметное влияние на соотношение. потребления влаги в вегетативный 'и генеративный периоды жизни озимой пшеницы. В вегетативный период расходовалось влаги от весенних запасов в метровом слое почвы.от 58 до 62%» а в генеративный — от 37 до 50%. Занятые пары, оказывающие большее воздействие на физические свойства, почвы, способны обеспечивать лучший водный режим под озимой пшеницей на протяжении всего вегетационного периода.

2.3. Пищевой режим почвы звена севооборота пар-озимая пшеница приводится в таблице 2..

2.3. По четырехлетним средним данным наших исследований в пахотном слое почвы перед посезом озимой пшеницы нитратов накапливалось на 2,5—11,3 мг/кг сухой почвы больше по чистому унавоженному пару, чем по другим занятым парам. Однако следует отметить, что по донниковым и клеверному парам в трех предпосевных периодах из четырех их накапливалось больше, чем по чистому пару, а эспарцетозыи пар превышал чистый по содержанию нитратов в пахотном слое почвы, всего лишь один предпосевной период.

При достаточном количестве пожнивных остатков, богатых азотом, и благоприятных гидротермцческих коэффициентах периодов парования суживаются отношения С : N и создаются хорошие условия для накопления нитратов в пахотном слое почвы после уборки многолетних бобовых трав как парозанимающих культур. Низкое содержание нитратов в пахотном слое почвы по чистому пару в 1974 г. объясняется большим количеством осадков, выпавших в конце августа, которые способствовали. вымыванию их в нижележащие слои почвы. Так, например, перед посевом озимых в 1974 и 1975 гг. больше со-.

ю-

Т,а б ли ц

Динамика среднего (1974—1978 гг.) содержания-нитратов (числитель)^ и подвижных фосфатов (знаменатель) в метровом слое почвы

звеньев севооборота пар-озимая пшеница , ., ,, <■ . ,

Содержание нитратов (мг/кг почвы) и подвижных фосфатов, 1 |(мг/100 г почвы)

Варианты' опыта в парах перед посевом пшеницы по слоям почвы 03. (СМ). в. различные, пероды вегета-," ции оз. пшеницы . .. (

0—25 25—50 50—75 _ —100 0 — 100 выход а труб ку ' колоше ние восковая спелость. , средне^ за вегетацию

' I, 38,9 34.8 18.4 8,1 25,1 23.9 8,7- 6.9" •• 16.0 1

8,1 Г,6 6,8 4,6 6,8 5.8 3.9 •' 3,7-' >.....5,0 '

II 31.8 37.1 22.1 10.6 25.4 30.4 6,7 10.0 18,1

V 8,0 .7,6 6,6 . 7,4 4.0. . / А

III 27.6 34.1 17.8 8.5, 22,0 25.8' • 5.4 •8.1 < • 1&.3. ■

7,1 7,5 6;4 Г,3 •7,6 • 6,8 < .6,6 7,2 .

IV 35.8 44.8 '24.9 12.8 29,1 38.5 11,9 ' 16.2 21.0

10,9 12,0 11.5. 9,8 11,0 9,7. Я,6 8,5 ' 9,5 '•

Л' 36,4 45.3 25.4 13.2 30.0 41.6 13.0 18.7 25.8.

11,1 13,0 12,4 10,5 1Г,7 11,0 9,0. в,9 • 1Р.1: ■

держалось нитратов по всем парам в слое почвы' 25—50 см," в 1976 г. — в слое почвы 0—25 см, а в 1977 г. по всем занятым парам — в слое почвы 25—50 см и по чистому пару—в слое почвы 0—25 см.

Содержание и подвижность нитратов в метровом слое почвы ко времени посева озимой пшеницы зависело от энергетического материала, его распределения по почвенным горизонтам и гидротермических коэффициентов периодов парования почвы. При хорошем и избыточном увлажнении ГТК (1,71— 2,06) увеличивается подвижность нитратов по профилю почвы и замедляется микробиологический процесс нитрификации, при умеренном увлажнении ГТК (1,1—1,2) — микробиологическая активность процесса нитрификации увеличивается, а подвижность нитратов'уменьшается, что приводит к значительному" накоплению нитратов к сроку посева озимой пшеницы.

В фенофазу выхода в трубку больше нитратов накапливалось в 1975, 1976 и 1977 гг. по всем парам в слое почвы 0—, 25 см, а в 1978 г. их было больше в слое почвы 25—50 см.

В фенофазу колошения содержание нитратов по профилю почвы резко уменьшается за счет усиленного потребления их

растениями, что приводит к уменьшению, различий--, в содержании нитратов между парами.

В-фенфазу восковая спелость в вариантах с донниковыми парами почва содержала больше нитратного азота по сравнению с другими видами паров.

В среднем за четыре года в метровом слое почвы звена севооборота, пар-озимая пшеница сидеральный пар по содержанию нитратов превышал на: 61% чистый унавоженный пар, 42% клеверный пар, 69% эспарцетовый пар и на 7% донниковый занятый пар.

2.4. Больше накапливалось Р2О5 В пахотном слое почвы перед посевом озимой пшеницы по сидеральному пару, затем по донниковому и чистому парам и меньше — по клеверному и эспарцетовому парам. Различия в содержании подвижных форм фосфора между донниковыми и чистым парами составили 32% ,в пользу донниковых паров, что обусловлено действием корневых выделений донника на труднорастворимые соединения фосфора в почве и большой массой пожнивных остатков с значительным содержанием фосфора.

Динамика содержания подвижных фосфатов в метровом слое почвы свидетельствует о преимуществе донниковых паров во все периоды вегетации озимой пшеницы по сравнению с другими видами паров. Четырехлетние средние данные метрового слоя почвы звена севооборота пар-озимая пшеница показывают, что сидеральный пар превосходил чистый по содержанию Р205 на 85%. клеверный — 39%, эспарцетовый — 43% и донниковый на 10,6%.

III, УРОЖАИ КУЛЬТУР СЕВООБОРОТОВ

Таблица 3

3.1. Средняя (»1966—1978) и (1968—1978) гг. продуктивность парозанимающих культур

Парозанимающие культуры Урожай • зеленой массы Сбор сухого вещества Сбор сырого протеина Урожай . семян, ц/га Коэф. размножения

' ц/га ц/га % ц/га

Клевер 168 .100 47.5 100 8.7 100 1,2. 7.5.

Эспарцет 152 90 42,2 ' 89 7,6 87 5,7 7,1

Донник 265 158 65,2 137 13.9 160 9,1 56.8

Дошшк в сиде-

ральноч пару 369. 220 90 ■ 189. 19,5 224 — —

НСР 05 23,7 •0,6 ---

Донник по среднегодовой суммарной урожайности зеленой массы от посева до фенофазы бутонизации первого. укоса второго года жизни превышал клевер на. 58%, а эспарцет— на 74%, что обеспечивало соответственно «увеличение сбора сухого вещества на 37—54%' и сбора сырого протеина на 60—83% с единицы площади.

Семенная продуктивность донника была, устойчива по годам, а коэффициент размножения семян • в 8 раз выше, .чем у клевера или эспарцета, , .

IV. ДЕЙСТВИЕ И ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ ЧИСТОГО И ЗАНЯТЫХ ПАРОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ КУЛЬТУР СЕВООБОРОТОВ

Т а б л и ц а "4

4.1. Средняя (1967, 1968, 1969—1978 гг.) продуктивность-культур севооборотов. і •

•Вид пара • Озимая пшеница Сахарная свекла Ячмень•

и/га % ц/га % - ц/га %■

Чистый 41.2 100 • 234 100 30,4 100

Клеверный 40,2 97 £39 102 ' <30,31 : 100

Эспарцетовый 38.2 03. . 223 96 29,91 • 98 ,

Донниковый 43,9 107 267 114. ' 32,8 108

Сидеральний 42,6 103 294 126 35 .0 . 115 -

НСРд 1,2 — . 28 0,47 —

Прямое действие-и последействие клеверного занятого пара на урожайность культур зернотравяносвекловичного севооборота практически было равноценным по сравнению с чистым удобренным паром, а эспарцетовый пар значительно уступал им.

Прямое действие и последействие донникового занятого парз на культуры севооборота ло сравнению с клеверным паром было выше по урожайности на 9, 12 и 8%.

• Прямое действие и' последействие донникового сидерального пара на культуры севооборота по сравнению с клеверным паром было выше по урожайности на 6, 23 и 15,5%.

Сидеральний пар по прямому действию уступал донниковому занятому пару на 4%, а по последействию на -третьей и четвертой культурах севооборота был выше его на: 10 и 7,5%. ............• ■ .

. Отмечается закономерность, что с уменьшением абсолютных значений гидротермических коэффициентов вегетацион-

ных периодов последействия донникового и сидерального паров на урожайности третьей культуры севооборота проявлялось соответственно. выше на 11—17% н на 20—31%, а. на четвертой — на 4,5—8% и 12—15% по сравнению с клеверным занятым паром. ■ •

.v. действие и последействие чистого

и занятых паров на качество продукции культур севооборотов

Таблица 5

• 1 ' 5.1. Действие и-последействие чистого и занятых ларов на качество продукции культур севооборотов.

Среднее за 1975—1978 гг.

Вариант тьг опыта Содержание белка и сырой клейковины в зерне озимой пшеницы Сахаристость корнеплодов сахарной свеклы Содержание белка в зерне ячменя

. белок клейковина % + -к контр. % + -х контр.

% + — к контр. % + — к контр.

. I. 12,75 30,23 18,56 13.61

И 12.60 К 29.62 к 18,60 К ' 13,63 К

III 12,32 —028 28.05 — 1,57 18,11 —0.49 13,39 —0,21

IV 13.52 +0,92 33,57 +3,95 19,35 +0,75 Н,11 +0,48

V • 13,25 +0.65 33,02 +3,40 19,62 + 1,02 14,34 +0,71

НСРоз 0,25 — 1,1 — 0,20 — 0,32 —

Прямое действие и последействие клеверного занятого пара на качество продукции культур зернотравяносвеклович--ного севооборота практически было равноценным- по сравнению с чистым удобренным паром, а эспарцетовый пар в севообороте по качественным показателям культур значительно-уступал двум первым.-

Прямое действие и последействие донникового занятого-пара на культуры севооборота по сравнению с клеверным паром по качественным показателям было выше на 0,9, 0,4, 0,75 и 0,5%.

Прямое действие и последействие сидерального пара на культуры сезооборота-по сравнению с клеверным паром по качественным показателям было выше на 0,65, 3,4, 1 и 0,71%.

Сидеряльный.пар по прямому действию уступал донниковому занятому пару на 0,27 и 0,55%, а по последействию на третьей и четвертой культурах севооборота был выше его на 0,27 и 0,23%.

В умеренные и сухие вегетационные периоды по гидротермическим коэффициентам последействия -донникового занятого и сидерального паров -на 'качественные показатели третьей и четвертой культур севооборота проявлялось значительно выше, чем в севообороте с. клеверным занятым паром. . "'..','

Донниковый и сидеральный пары по сравнению с другими парами обеспечивают стабильное получение зерна озимой пшеницы, отвечающей сильным пшеницам первой группы.

vi. продуктивность ii экономическая." -эффективность севооборотов.....

' ' Таблица 6

6.1. Продуктивность (ц. на I. га севооборотной площади) севооборотов с различными парами

Вид пара Выход зерна Выход к. ед. Сбор сырого протеина Сбор сахара' '

ц/га % к контролю ц/га % к контролю ц/га •с/о к контролю ц/га % к" контролю

Чистый 17,9 100 43,6 100 а.2 100 10,9 . 100

Клеверный 17,6 98 5К4 118 6,0 18в 11.11' 102

Эспарцетсшый 17,0 95 48.5 Ш 5,6 175 10.0 • 92 "

Донниковый 19.2 107 59.6 137- 8.2 256 12.9' 118 '

Сидеральный 19,4 108 63,7 146 ' 8,4 203 14.4 і - .132. •

По. выходу зерна севообороты «с клеверным и эспарцето-вым парами уступали севообороту с чистым паром на 2 и 5%, а севообороты с донниковым и сидеральным парами превышали последний на 7—8%.

По выходу кормовых единиц и сбору сырого протеина все севообороты с занятыми парами превышали, соответственно контроль на 18, 11, 37 и 46% и на 88, 75, 156, 163%. . . '.' .

По сбору сахара севооборот с эспарцетовым паром на 8% уступал контролю, а севообороты с клеверным, донниковым и сидеральным парами соответственно превышали его,на 2, 18 и 32%. . •

Самые низкие прямые затраты были в севообороте с чистым паром по сравнению с другими парами. Это.объясняется прежде всего стоимостью семян парозанимающих культур на гектар посева, которая составила у клевера 90 руб., у, эспарце-. та-— 120 руб. и у донника — 16 руб. . . .

По условно чистому доходу (без прямых затрат) севообороты с чистым и эспарцетовым парами были равнозначны, а с клеверным, донниковым и сидеральным парами соответственно превышали их на 14, 44 и 53%.

• ' • ;..•-.•;•.•• ■• .... Таблица 7

6.2. Экономическая эффективность-(средняя за одну ротацию) , . . ... *. ,." севооборотов с различными парами

Севообороты с парами Л Я 6 а: 5 Е. = ч . 2 2*Р Прямые затрат, 'руб. ' Условно . ЧИСТЫЙ ДОХОД, руб. | -Затраты труда, • чел-час | Рентабельность, Условно чистый-доход, руб,

на 1 руб прямых затрат на 1 чел' час

Чистым Клеверным ' ' ., скэтарцетовым . Донниковым Сидеральным. 2371.3 2747,5 2323.0 3278.9 34415,0 666,9 801.9 818,1 816,0 839,5 1701.4 1945.6 1704,9 2462,9 2605.5 380.8 392,7 376.2 427.3 452,0 • > 255,5 243,0 208,4 302,0 310,4 2,55 2,43 2,08 • 3,02 3,10 4.47 " ■4,95 4.53 5.76 5,76

Производство" продукций . на 1 чел-час в севооборотах с донниковым и сидерялБным. парами было одинаковое и превышало севообороты с .эспарцетовым "и чистым парами на 29%, а севооборот с клеверным паром на 18%. ■*.*.• •'•

..'•■• Выводы-

\ ■ | ' ! .......

'1; В (результате многолетних исследований на выщелочен* ном черноземе северо-востоке ЦЧО 'установлено, что возделывание двулетнего белого'донника в занятом пару и на сидерацию является высокоэффективным. * •

2. В'чистом пару сумма" потерь влаги зимних запасов и в весенне-летний период составила 315,4 мм, а в занятых парах треть ее (103 мм) производительно использовалась на формн-рование урожая и накопления в почве. . ; . '.: :■:

■ Запасы: продуктивной влаги в метровом слое почвы занятых паров ко времени посеза озимой пшеницы по вариантам опыта, были на 26,4; 33,7; 3,3 и 22 мм меньше, чем по.чистому пару, и обеспечивали: получение нормальных всходов озимой пшеницы и.хорошее развитие их в осенний период. . . .. • К началу, весенней вегетации озимой пшеницы: запасы влаш по всем видам.паров; выравниваются за счет осадков осенне-зммне-весеннего периода. . ■ .

3. Выращивание клевера и донника в занятых парах обеспечивает увеличение'водопрочных агрегатов; в среднем за ротацию.севооборота в слое почвы 0—30 см на 1,9—3,5%» а эспарцета приводит к снижению на 1,1% по сравнению с исходным количеством. . .

4. Биологическая активность почвы :в занятых парах-за-метно"возрастает по сравнению с чистым паром. Целлюлозо-,разлагающая способность почвы, под озимой пшеницей,^размещенной по донниковым парам, была в 1,5—2,6 раза-выше, чем по клеверному и эспарцетоаому.' . : • •

5. Обеспеченность растений озимой -пшеницы нитратным азотом и доступными формами фосфора в вариантах с донником заметно улучшается за счет активизации почвенной био-ты и вовлечения их из глубоких слоев почвы. Корневая система данника проникала, на глубину 235 см, клевера—125 см, эспарцета —74 см. . ;

6. Засоренность посевов озимой пшеницы увеличивалась по клеверному и эспарцетовому парам в 2—2,5 раза, а по дон-шсковому и сидеральному сокращалась на 40—55% по сравнению с чистым паром. . • •

7. При однократном использовании донника на втором году жизни он превышает клевер и эспарцет по урожайности зеленой массы, сбору •сухих веществ н сырого протеина с га посева соответственно на 58, 37, 60% и на 74, 54, 82%..Эти презшущества обусловлены наряду с другими биологическими особенностями и более высокой зимостойкостью, которая- у донника составила 96%, у клевера — 76,%, а у эспарцета всего лишь 64%.

8. Скороспелость донника позволяет продлить осенью в год посева до месяца -зеленый конвейер-и обеспечивает.получение на 20—35 дней раньше-зрелой белковой зеленой массы весной; чем эспарцет или клевер, что сокращает использование площадей озимых культур на зеленый) корм и дает возможность иметь предпосевной период парования почвы.до 90 дней. • . - .

9. Семенная продуктивность донника была устойчива по годам, а коэффициент размножения семян в 8 раз выше, чем у клевера или эспарцета.' , .

10. Прямое действие и последействие клеверного занятого пара на урожайность » качество продукции культур зернотра-вяносвекловичмого севооборота практически было равноценным по сравнению с чистым удобренным паром, а эспарцето-вый пар по этим показателям значительно уступал им. ,. •

11. Прямое действие и последействие донникового занятого пара на культуры севооборота по сравнению с клеверным паром было выше по урожайности на 9, 12 и 8% при увеличении качественных показателей на 0,9, 3,95, 0,75 и 0,5%.

12. Прямое действие и последействие ендерального пара на культуры севооборота по сравнению с клеверным .паром было выше по урожайности на 6, 23 и 15,5% при увеличении качественных показателей на 0,65» 3,4, 1 и 0,7%. .. .

13. Сидеральный пар по прямому действию уступал донниковому занятому пару на 4%, а по последействию на-третьей и четвертой культурах севооборота был выше его на :10-и 7% при увеличении качественных показателей на 0,27 и 0,23%.

14. Отмечается закономерность, что с уменьшением абсо-

2 17

лютных значений гидротермических коэффициентов • вегетационных периодов, последействие донникового и сидерального паров на урожайность и качество продукции в третьей и четвертой культурах севооборота проявлялось значительно больше, чем последействие клеверного пара.

15. Донниковый и сидсральиый пары обеспечивают стабильное получение зерна озимой пшеницы* отвечающей сильным пшеницам первой группы по сравнению с другими парами. •• 16. Продуктивность севооборотов (средняя за одну ротацию) с донниковым и сидеральным ларами была выше, чем с чистым удобренным паром соответственно на 7—8% по сбору зерна, на 37—46% по выходу кормовых единиц, на 156— 163% по сбору сырого протеина'и- на 18—02% по сбору сахара, а с-клеверным л эспарцетовым -парами превышали контроль по выходу кормовых единиц на 18—М%, по сбору сырого протеина на 88—75%-, но уступали ему по выходу зерна на 2—5%, а по сбору:сахара севооборот с клеверным паром был выше контроля на 2%, а — с эспарцетовым паром ниже контроля на'8%.-■ :■ • ^ • " ■ '• . -•■ 17..Экономическая, целесообразность возделывания двулетнего-белого донника в-занятом пару и на сидерацию в зер-нотравяносвекловичном севообороте доказана чистым- доходом, который был-на 44,5—53Р,{) выше, чем- в севооборотах с чистым удобренным и эспарцетовым парами, и на 26,5—34% выше, чем с клеверным паром, а по рентабельности продукции севооборот;с сидерацией был-выше севооборотов с чистым,, клеверным и. эспарцетовым парами на 22, .28-и 49%, а севооборот "с донниковым занятым ларом соответственно выше на 18, 24.и ^5%.., - .. .

'»•■ " V Рекомендации производству

1. Двулетний белый донник в занятом пару позволяет наиболее полно использовать природно-климатические условия ЦЧО в земледелии, чем клевер или эспарцет, и рекомендуется для построения научно обоснованных зернотравяносвек-ловичных севооборотов." ' ' .-.,..

' 2. В полевых севооборртах. интенсивного земледелия, где бобовые многолетние травы используются на один укос", культура двулетнего белого донника в занятом пару должна стать ведущим эвеном в решении проблем расширенного воспроизводства плодородия почвы, борьбы с засухой и обеспечения скота полноценным'растительным белком.

3." Возделывание донника с использованием на втором году жизни второго укоса на сидерацию в звене севооборота сидеральный пар — озимая пшеница — сахарная свекла должно быть одним из основных агротехнических приемов при выращивании фабричной сахарной свеклы.

4. Культура донника в занятых парах полевого травосеяния должна составить по Тамбовской области 190—210 тыс. га при площади семенников 3340—3692 га, а по Липецкой области 100—150 тыс. га при площади семенных посевов 1758—2285 га.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Савенков Л. П. Питательнее силоса и сена. — Сельские зори, I97U № 6, с. 32.

2. Савенков Л. П. Хорош белый донник. — Сельские зори, 1983, № 3, с. 35.

3. Савенков Л. П. Опыт рекультивации пашня. — Земледелие, 1983, № 2, с. 17—19.

4. Савенков Л. П. Биологические особенности семенной продуктивности донника, клевера и эспарцета. — Информационный листок, № 61i— 83, Тамбов.

5. С а в е н к о в А. П. Производство зрелой белковой зеленой массы в занятых парах. — Информационный листок, № 70—83, Тамбов.

6. С а в е н к о в Л. П. Производство растительного кормового белка в занятых парах.—Информационный листок, № 81—83, Тамбов.

7. С а в е н к о в Л. П. Донниковые пары и урожай озимой пшеницы.— Информационный листок, № 108—83, Тамбов.

Л 64343 28/111—85 г. Объем I1/« п. л. Заказ 749. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44