Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Инновационные способы основной обработки почвы под ячмень на светло-каштановых почвах Волгоградской области

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Инновационные способы основной обработки почвы под ячмень на светло-каштановых почвах Волгоградской области"

На правах рукописи

Кощеев Игорь Александрович

ИННОВАЦИОННЫЕ СПОСОБЫ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД ЯЧМЕНЬ НА СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.01 — общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

12 ДЕК 2013

/

/

Пенза - 2013

005543552

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном

образовательном учреждении высшего профессионального образования

«Волгоградский государственный аграрный университет» на кафедре «Земледелие и агрохимия»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, зав. кафедрой «Земледелие и агрохимия» ФГБОУ ВПО «Волгоградский ГАУ»

Плескачев Юрий Николаевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессора кафедры «Почвоведения и агрохимия» ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» Кузин Евгений Николаевич кандидат сельскохозяйственных наук, с.н.с. отдела кормопроизводства ГНУ Пензенский НИИСХ Россельхозакадемии Тимошкина Ольга Юрьевна

Ведущая организация:

ГНУ Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия РАСХН

Защита диссертации состоится «23» декабря 2013 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 220.053.01 при ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 440014, г. Пенза, п. Ахуны, ул. Ботаническая, 30.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФПЮУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» или на сайте ВАК РФ.

Автореферат разослан « Д/1 » ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Гущина В. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. С самого начала возникновения земледелия идут горячие споры о преимуществах отвальной и безотвальной обработок, мелкой и глубокой. Не решены эти вопросы и до сих пор. Поэтому проблема разработки оптимальных и рациональных систем обработки почвы, в том числе и для сухостепных ландшафтов Нижнего Поволжья, является актуальной и по настоящее время. В этой связи, совершенствование комплекса агроприёмов, повышающего урожайность ячменя, является актуальным и представляет определённый: научный и практический интерес. В современных условиях наиболее эффеютшный путь повышения валового производства ярового ячменя — это подбор наиболее продуктивных сортов и реализация их потенциальной продуктивности за счёт совершенствования технологии возделывания ярового ячменя для конкретных почзенно-климатических условий зоны.

Цель исследований. Основная цель исследований заключалась в определении оптимальных способов основной обработки светло-каштановых почв сухостепной зоны Волгоградской области при возделывании ярового ячменя.

Задачи.

- оценить эффективность применения различных видов основной обработки почвы;

- изучить особенности роста и развития сортов ярового ячменя в сочетании с различными обработками почвы;

- подобрать наиболее продуктивные сорта ячменя, сочетающие в себе высокую продуктивность и устойчивость к стрессовым воздейст виям биогенных и антропогенных факторов для зоны светло-каштанов ых почв Волгоградской области;

- дать экономическую и энергетическую оценку эффективности возделывания сортов ярового ячменя в сочетании с различными видами основной обработки.

Научная новизна. В условиях светло-каштановы:*: почв Волгоградской области с учётом региональных агроклиматических ресурсов изучены особенности формирования урожая сортов ярового ячменя в зависимости от способов основной обработки почвы. Выявлены особенности прохождения основных фенологических фаз развития различных сортов, потребность во влаге в зависимости от обработки почвы. Определены значения плотности почвы в зависимости от приёмов обработки. Дана оценка сортов яроЕОГО ячменя на водопотребление

Положения, выносимые на защиту:

- особенности роста, развития и продуктивности сортов ярового ячменя в зависимости от различных способов основной обработки;

- влияние изучаемых агроприёмов на агрофизические показатели почвы;

- водный режим почвы под влиянием различных способов и глубины

обработки почвы;

- Микробиологическая активность и токсичность светло-каштановой

почвы при различных агроприёмах;

- Урожайность ячменя в зависимости от основной обработки почвы. Практическая значимость. Усовершенствована технология

возделывания двух сортов ярового ячменя на основе оптимизации способов основной обработки почвы, позволяющая получать даже в засушливые годы 1,61 т/га зерна. Результаты научных исследований прошли производственную проверку и внедрены в 2012-2013 годах в ООО «Равнинное» Котельниковского района, ООО «Совхоз Карповский» Городищенского района Волгоградской области на площади более одной тысячи гектаров.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на международных, всероссийских и региональных конференциях в Волгограде (2011,2012,2013 гг), Астраханской области (2012,2013 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 статей, в том числе четыре из них в изданиях из перечня, рекомендованного ВАК РФ.

Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 163 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, четырёх глав, выводов и предложений производству, содержит 28 таблиц, 3 рисунков, 40 приложений. Список использованной литературы включает 173 источника, в том числе 5 зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Условия и методика проведения экспериментов

Для реализации поставленной цели на опытном поле УНПЦ «Горная Поляна» Волгоградского государственного аграрного университета был заложен двухфакторный стационарный опыт по схеме ПФЭ 4x2. Фактор А - способы основной обработки почвы, фактор В - сорта ячменя. Способы основной обработки почвы:

1 - Отвальная плугом ПН-4-35 на глубину 0,20-0,22 м (контроль).

2 - Чизельная рабочими органами «Ранчо» с рыхлением до 0,35 м

3 - Чизельная рабочими органами «Ранчо» с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м

4-Мелкая БДТ-3 на глубину 0,10-0,12 м. Сорта ячменя: 1 - Ергенинский -2 2. Камышинский -23

Повторность трёхкратная, размещение вариантов фактора А рендомизированное, вариантов фактора В — методом расщеплённых делянок. Размер посевных делянок первого порядка 60 х 7,2 м, площадь 432 м2 , второго порядка 60 х 3,6 м, площадь 216 м2 . Размер учётных делянок первого порядка 56 х 4,2 м, площадь 235 м2, второго порядка 56 х 2,1м, площадь 118м2.

Основная обработка почвы в наших опытах проводилась по четырём вариантам. На контрольном варианте использовался плуг ПН-4-35, во втором и третьем вариантах чизельно-отвальное орудие 040-5-40 с модульными рабочими органами Ранчо, в четвёртом варианте дисковая борона БДТ-3. Модульные рабочие органы Ранчо разработаны в конструкторском бюро Нижневолжского научно-исследовательского института сельского хозяйства под руководством д.т.н. И.Б. Борисенко.

Опыт был заложен в трёхпольном севообороте чёрный пар — озимая пшеница — ячмень. После уборки озимой пшеницы в связи с тем, что в опыте изучается минимальная обработка, лущение стерни не предусматривалось. Основная обработка проводилась в августе месяце по вариантам, обозначенным в схеме опыта.

Весной, по мере созревания почвы, обычно в первой декаде апреля участок бороновался тяжелыми зубовыми боронами БЗТС-1,0. Затем проводилась предпосевная культивация КПС-4 со стрельчатыми лапами на глубину 6-8 см и посев сеялками С3-3,6 поперек основной обработки.

Чтобы не нарушать принципа единственного различия, органические удобрения в опыте не вносились, а из минеральных удобрений применялся только суперфосфат при посеве в дозе 0,5 ц/га.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Агрометеорологические условия проведения опытов

В период исследования сложились крайне экстремальные агрометеорологические условия. По сравнению со среднемноголетней величиной дефицит осадков составил 20%. Вегетация культур проходила в очень засушливых условиях (таблица. 1).

Таблица 1 - Агрометеорологические условия в годы исследования

Показатели Годы Среднее

2010 2011 2012

Осадки за с.х. год, мм 295 304 253 284

в том числе за: период влагонакопления 192 171 169 177

вегетацию с.х. культур 103 133 84 107

ГТК за вегетацию культур 0,62 0,70 0,51 0,61

Фенологические наблюдения

Дата сева ячменя по годам исследований была различной и зависела в первую очередь от складывающегося температурного режима и степени готовности почвы к проведению технологических операций. К закрытию алаш приступали, как только было возможно с бороновальными агрегатами выехать в поле. Через день проводили предпосевную культивацию и осуществляли сев. В 2010 и 2012 годах весна была ранняя, поэтому сев провели 8 и 6 апреля соотнетственно на неделю раньше чем в 2011 гсду. Разницы в наступлении синологических фаз по вариантам опыт, будь то, способы обработки почвы или сорта ячменя, не наблюдалось. Различия имели место по годам исследований (таблица. 2).

Таблица 2 - Даты наступления фенологических фаз у ярового ячменя в 2010-2012 года>:___,_,

Фенологические фазы 2010 2011 2012

Дата посева ¡1.04 14.04 6.04

Дата всходов 19.04 27.04 14.04

Дата кущения 2.05 12.05 28.04

Цата стеблевания. 20.05 23.05 15.05

Цата колошения 9.06 12.06 3.06

Цата полной спелости 3.07 14.07 25.06

Продолжительность вегетационного периода, дни 86 91 80

Агрофизические показатели плодородия почвы Плотность

Наблюдения за плотностью почпы показали, что осенью после проведения обработки дисковой бороной БДТ-3 на глубину 0,10-0,12 м плотность почвы в пахотном слое была значительно плотнее, чем после вспашки и глубокого рыхления. Это происходило из-за того, что при мелкой обработке почва в нижней части пахотного горизонта не перемешивается н не рыхлится рабочими органами орудий. В верхней части пехотного слоя (0-0,1 м) в сложении почвы значительных различий после разных способов обработки не наблюдалось. Весной на всех вариаэтах основной обработки перед посевом ячменя плотность почвы в пахотном слое находилась в оптимальном диопазоне. Наименьшей была на варианте глубокого рыхления рабочими органами «Ранчо» на 0,35 м с оборотом пласта на 0,12-0,15 м 1,01-1,04 т/м3, на варианте глубокого рыхления рабочими органами «Ранчо» на 0,35 м без оборота пласта в среднем за три года исследований была 1,07 т/м3, после вспашки плугом ПН-4-35 находилась в пределах 1,05-1,10 т/м3. Наибольшей была на варианте мелкой обработки дисковой бороной БДТ-3 - 1,10-1,14 т/м3. К уборке ячменя происходило уплотнение почвы, но в основном за исключением мелкой обработки, в пределах допустимых величин.

б

Таблица 3 - Влияние способов основной обработки на плотность почвы т/м3 (среднее за 2010-2012 гг.)______

Способ основной Слон почвы, м Осенью Весной После

обработки почвы ¡после обработки перед лосевом уборки ячменя

Вспашка на 0,20-0,22м, 0-0,1 0,97 1,02 1,24

контроль 0,1-0,2 0,2-0,3 1,02 1,14 1,07 1,15 1,29 1,40

0-13,3 1,04 1,08 1,31

Чизельная обработка 0-0,1 0,99 1,04 1,26

рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м 0,1-0,2 0,2-0,3 0-0,3 1,04 1,04 1,02 1,09 1,08 1,07 1,28 1,28 ' 1,27

Чизельная обработка рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12- 0-0,1 0,1-0,2 0,2-0,3 0,97 1,00 1,02 1,02 1,03 1,03 1,14 1,19 1,21

0,15 м 0-0,3 1,00 1,03 1,18

Мелкая обработка БДТ-3 на глубину 0,10-0,12 м 0-0,1 0,1-0,2 0,2-0,3 0,96 1,13 1,15 1,04 1,15 1,18 1,30 1,42 1,44

0-0,3 1,08 1,12 1,39

Общая скважность не выходила за пределы оптимальных значений, но было установлено, что глубокие чизельные обработки рабочими органами Ранчо вызывали увеличение объёмной скважности на 3-5 процентов (табл. 4).

Таблица 4 - Влияние способов основной обработки на сложение почвы

в слое 0-0,3 м (среднее за 2010-2012 гг.)

Способ основной обработки почвы 'Объемная скважность, %

Весной перед посевом После уборки ячменя

Вспашка на 0,20-0,22 м, контроль 56,9 53,5

Чизельная обработка рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м 58,1 54,4

Чизельная обработка рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м 59,1 55,7

Мелкая обработка БДТ-3 на глубину 0,10-0,12 м 55,1 52,1

Структура почвы

В наших исследованиях было установлено, что глубокие с оборотом пласта обработки приводили к возрастанию процента глыбистой фракции от 28 до 32 единиц. А мелкие обработки почвы в среднем за годы исследований имели за счет увеличения количества микроагрегатов меньший коэффициент структурности и критерий водопрочности. При чизельной обработке на 0,35 м без оборота пласта пахотный слой почвы содержал макроагрегатов (частиц от 0,25 до 10 мм) - 67,8 %, при чизельной обработке на 0,35 м с оборотом пласта до 0,15 м - 65,5 при отвальной вспашке слой почвы 0-0,30 м содержал - 64,2 %, а при мелкой - 55,2 %. При мелких обработках водопрочных агрегатов в верхнем 0-0,3 м слое почвы имелось на 1,1-2,6 процента меньше, чем при глубоких. Данный факт, вероятнее всего, вызван распылением верхнего слоя и тем, что почва поверхностного горизонта при минимальной дисковой обработке БДТ-7 не заменяется более оструктуренной из нижних слоев.

Водный режим почвы

Нашими исследованиями было установлено, что к весне наибольший запас продуктивной влаги накапливался на вариантах чизельного рыхления рабочими органами Ранчо на 0,35 м с оборотом на 0,15 м и без оборота пласта в среднем за три года исследований соответственно 237 и 225 мм продуктивной влаги ко времени сева ячменя. На варианте с отвальной вспашкой плугом ПН-4-35 на глубину 0,20-0,22 м накапливалось 214 мм продуктивной влаги. А на варианте минимальной обработки БДТ-3 на глубину 0,10-0,12 м 187 мм. Данная закономерность увеличения весенних влагозапасов на вариантах глубокого чизельного рыхления и меньшего содержания влаги на варианте минимальной обработки отмечалась во все годы исследований (табл. 5).

Таблица 5 - Содержание доступной влаги весной в метровом слое почвы перед посевом ячменя, мм__ ___

Способ основной обработки почвы 2010 2011 2012 Среднее

Вспашка на 0,20-0,22 м, контроль 121,9 157,9 128,8 136,2

Чизельная обработка рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м 146,3 189,3 156,7 164,1

Чизельная обработка рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м 155,2 192,4 156,1 167,9

Мелкая обработка БДТ-3 на глубину 0,10-0,12 м 102,7 135,4 99,7 112,6

Микробиологическая активность

При наблюдении за целлюлозоразлагающими бактериями, характеризующими скорость минерализации органического вещества почвы, нами установлено примерно одинаковое качество разложившейся льняной ткани в поверхностном горизонте. И обнаружено снижение активности почвенных микроорганизмов в нижней части корнеобигаемого слоя (0,1-0,3 м) при использовании минимальных обработок, а также замедление деятельности микроорганизмов во всех горизонтах при мелкой обработке. Так в опытах убыль льняной ткани, заложенной на глубину 0,10,2 м на варианте вспашки плугом ПН-4-35 на глубину 0,20-0,22 м равнялась - 62,8 процентов, а с дисковой обработкой БДТ-7 на глубину 0,10-0,12 м только 24,7%. Уменьшение скорости распада ткани в слое почвы 0,2-0,3 м было ещё более существенным. Таким образом, мелкие обработки почвы в результате постоянного многолетнего применения ухудшают условия для активной работы целлюлозоразлагающих микроорганизмов в нижних горизонтах корнеобигаемого слоя почвы. В то же время глубокое рыхление способствует их активизации. Очевидно, это объясняется тем, что при плужной обработке значительная часть растительных остатков заделывается в нижние слои почвы, где происходит их распад.

Токсичность

В проведённых опытах наименьшая токсичность почвы в посевах ячменя по сравнению с контролем была отмечена на варианте чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м - 6,4%, на вспашке с глубиной 0,20-0,22 м - 8,2 %, на варианте чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м без оборота пласта 11%, а самая большая - на мелкой обработке почвы - 14%.

Содержание элементов минерального питания

В результате наших наблюдений за содержанием элементов минерального питания было установлено, что наибольшее количество нитратного и аммонийного азота накапливалось при глубоких обработках, мелкая обработка накапливала азота на 12 мг/кг почвы меньше. При использовании в качестве основной обработки почвы мелкого рыхления БДТ-3 на глубину 0,10-0,12 м происходило накопление общего и легкогидролизуемого азота в верхнем слое почвы и резкое снижение их содержания в нижних слоях.

На накопление фосфора и калия способы основной обработки почвы существенно не влияли. Но при минимальной обработке почвы орудием БДТ-3 на глубину 0,10-0,12 м наблюдалось преимущество в содержании фосфорной кислоты в слое 0-0,10 м. Данный факт, по-видимому, объясняется нахождением основной массы органических остатков в данном горизонте почвы, что, в свою очередь, при наличии влаги

9

вызывает усиление микробиологических процессов и, следовательно, накопление питательных веществ, в том числе и подвижных фосфатов. На в арианте обработок почвы с оборотом пласта содержание азота, фосфора и калия более равномерно по всему пахотному горизонту.

Изучение динамики содержания а-юта, фосфора и калия в посевах ячменя показало, что наименьшее количество доступных минеральных элементов в пахотном слое почвы отмечалось в фазу колошения независимо от приёма обработки. Очевидно, этот факт объясняется наибольшим потреблением питательных веществ растениями в эту фазу .вегетационного периода. В среднем за вегетационный период ячменя различные приёмы обработки почвы не оказали значительного влияния на содержание питательных веществ в кориеобитаемом слое, но, весной наибольшее количество минерального азота и подвижного фосфора наблюдалось на варианте глубокого рыхления рабочими органами Ранчо на 0,35 м с оборотом пласта и без него.

Распределение питательных веществ в кориеобитаемом горизонте, так же как и их динамика, подчинялась общим закономерностям: в среднем наибольшее их количество накапливалось в горизонтах 0-0,1 и 0,1-0,2м, наименьшее - в горизонте 0,2-0,3 м. При отсутствии глубокого оборачивания почвы по нитратам и подвижным фосфатам наблюдалась значительная дифференциация. При постоянной минимальной обработке создание гетерогенного слоя почвы происходило, прежде всего, за счёт уменьшения содержания питательных веществ в нижней части пахотного слоя, при этом она обычно также уменьшалось по сравнению с глубокими обработками, особенно минерального азота в засушливые годы. При глубоком рыхлении без оборота пласта дифференциация вызывалась не только обеднением нижней части, но и обогащением верхнего слоя почвы, и поэтому общее количество питательных веществ в слое 0-0,3 м, как правило, оставалось на уровне отвальной вспашки. В среднем за вегетацию ячменя наибольшее количество азота в пахотном слое почвы содержалось на варианте отвальной вспашки на 0,20-0,22 м — 9,3 мг на 1 кг абсолютно сухой почвы, на варианте чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м — 8,9 мг на 1 кг абсолютно с>хой почвы, на варианте чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м без оборота пласта - 8,6 мг на 1 кг абсолютно сухой почвы и на варианте мелкой обработки БДТ-3 на глубину 0,10-0,12 м — 7,7 мг на 1 кг абсолютно сухой почвы. Подвижного фосфора, определяемого по методике Чирикова на варианте отвальной вспашки на 0,20-0,22 м в среднем за 3 года исследоианий содержалось 16,5 мг на 1 кг абсолютно сухой почвы, на варианте чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м -17,2 мг на 1 кг абсолютно сухой почвы, на варианте чизельной обработки рабочими; органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м без оборота пласта - 20,3 мг на 1 кг абсолютно сухой почвы и на варианте мелкой обработки БДГ-3

10

на глубину 0,10-0,12 м - 15,1 мг на 1 кг абсолютно сухой почвы. В содержании калия, хотя и отмечались небольшие различия по вариантам обработки почвы, но всё это было на уровне высокой обеспеченности.

Засоренность

Наименьшее количество сорных растений наблюдалось на вариантах отвальной обработки, что еще раз подтверждает целесообразность проведения данного вида обработки в севообороте в качестве действенного приёма в борьбе с засорённостью. Так, на варианте вспашки на глубину 0,20-0,22 м в среднем за три года исследований наблюдалось на делянке 59 однолетников и 16 многолетников. На варианте чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м однолетников было примерно такое же количество 61, а многолетников по сравнению со вспашкой на 0,20-0,22 м чуть больше - 31 сорных растений на делянку. Это объясняется тем, что при обороте пласта на 0,20-0,22 м большее количество сорных растений заделывалось в почву и не прорастало с этой глубины. На варианте чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м без оборота пласта сорняков, как однолетних, так и многолетних по сравнению с вариантами, включающими оборот пласта, было больше. На данных делянках в среднем за три года исследований наблюдалось 84 однолетника и 41 многолетник. Наибольшее количество сорных растений - 120 однолетних и 88 многолетних отмечалось на варианте мелкой обработки БДТ-3. Данное обстоятельство является одной из основных причин снижения урожайности ячменя на этом приёме основной обработкой почвы. Также следует отметить, что из трёх лет проведения полевых экспериментов два года 2010 и 2012 были крайне засушливыми, поэтому в эта годы сорная растительность развивалась не так бурно.

Потенциальная засорённость Исследования показали, что даже на опытном поле имеется достаточно большой запас семян однолетних сорных растений. Наибольший запас семян сорняков в пахотном слое наблюдался на вариантах мелкой обработки почвы. Наименьший запас на вариантах с отвальной обработкой почвы, очевидно, можно объяснить их заделкой на достаточную глубину при обороте пласта, где они теряют свою жизнеспособность и всхожесть. С глубиной почвы преимущественное их распределение в верхних горизонтах сохранялось. Такая закономерность распределения семян сорняков наблюдалось во все годы проведения полевого эксперимента. Чизельные обработки почвы занимали промежуточное значение. Причём, вариант чизельного рыхления рабочими органами Ранчо с до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м имел запас сорных растений почти сходный с отвальным вариантом. Таким образом, исследования потенциальной засорённости подтвердили закономерность

11

наличия сорняков на различных фонах основной обработки почвы. Наименьшее количество из исследуемых способов основной обработки почвы накапливает вариант отвальной вспашки с оборотом пласта до 0,200,22 м. Затем вариант чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м. Третье место занимает вариант чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м без оборота пласта. А наихудшие показатели имеет вариант мелкой обработки БДТ-3 на глубину 0,10-0,12 м.

Элементы струкггуры урожая

В исследованиях, проведённых на опытном поле УНПЦ «Горная Поляна» в 2010-2012 гг. нами отмечалось, что число продуктивных стеблей ячменя на 1 м2, в большой степени зависело от погодных условий года. Так, например, во влажный 2011 год количество продуктивных стеблей ячменя было более высоким, чем в засушливые 2010 и 2012 годы. Приёмы основной обработки, изучаемые в опыте, по- своему влияли на биометрические показатели и элементы структуры урожая ячменя. Наибольшая высота растений по годам у сорта Камышинский 23 составляла 57-64 см на фоне чизельной обработки рабочими органами «Ранчо» с рыхлением до 35 см и оборотом пласта на 12-15 см, и наименьшая высота 43-52 см при тех же условиях на варианте мелкой обработки. Наибольшая длина колоса 6,0-7,2 см и соответственно 18-20 зерен наблюдалось на варианте чизельной обработки рабочими органами «Ранчо» с рыхлением до 35 см и оборотом пласта на 12-15 см, наименьшая дпина колоса 4,0-5,0 см и соответственно 11-14 зерен было сформировано на варианте мелкой обработки дисковой бороной БДТ-3 на 10-12 см, что в основном определялась благоприятным водным режимом почвы на вариантах с оборотом пласта, и наименьшим содержанием влаги в течение вегетационного периода в четвёртом варианте опыта.

Наибольшее число зерен в колосе ярового ячменя сорта Ергенинский 2 формировалось на варианте чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м и равнялось в среднем за три годы проведения полевого эксперимента - 18,9 шт. Масса 1000 зерен также была наибольшей на данном варианте и составляла 36,4 грамма. На варианте чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м без оборота пласга число зерен в колосе ярового ячменя сорта Ергенинский составляло в среднем за 2010-2012 годы 18,2 шгпрн массе 1.000 зёрен 36,1 г. На варианте вспашки на глубину 0,20-0,22 м число зерен в колосе ярового ячменя сорта Ергенинский составляло в среднем 16,7 шт. при массе 1000 зёрен 35,4 г. Уменьшение продуктивности растений ячменя на варианте минимальной обработки БДТ-3 происходило и за счет уменьшения числа зерен в колосе (12,4 шт), и за счет снижения массы 1000 зерен - 34,0 г.

Урожайность ячменя

Полученные результаты подтвердили эффективность вариантов чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м и без оборота пласта, причем самая высокая урожайность наблюдалась на данных вариантах в течение всех лст исследований. Данный факт объясняется, прежде всего, лучшей влагообеспеченностью на данные фонах и меньшей засорённостью посевов. Снижение урожайности ячменя на делянках мелкой обработки происходило вследствие уменьшения влаги в корнеобитаемом слое и увеличения засоренности. Различие в урожайности ячменя по сортам заключалось в том, что в засушливые 2010 и 2012 годы преимущество наблюдалось за сортом Ергенинскнй 2, а в более благоприятный 2011 год выше урожайность фиксировалась на сорте Камышинский 23, причем данная закономерность отмечалась на всех вариантах. То есть удачно подобранным сортом, лучше адаптированным к почвенно-климатическим и погодным условиям года можно нивелировать и повышать урожайность ячменя.

Таблица 6 - Влияние способов огновной обработки светло-каштановой почвы на урожайность ячменя Ергенинский 2, т/га____

№ Способ обработки Годы исследований

вар 2010 2011 2012 среднее

1 Отвальная плугом ПН 4-35 на глубину 0,20-0,22 м (контроль) 1,12 1,56 1,24 1,31

2 Чизельная рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м 1,36 1,92 1,45 1,58

3 Чизельная рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м 1,45 1,98 1,67 1,70

4 Мелкая БДТ-3 на глубину 0,10-0,12м 0,93 1,25 1,04 1,07

НСР.05 =0,13 т/га НСР05 =0,18 т/га НСР05 =0,16 т/га

Таблица 7 - Влияние способов основной обработки светло-каштановой почвы на урожайность ячменя Камышинский 23, т/га__

№ вар Способ обработки Годы исследований

2010 2011 2012 среднее

1 Отвальная плугом ПН 4-35 на глубину 0,20-0,22 м (контроль) 1,07 1,63 1,22 1,18

2 Чизельная рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м 1,29 1,77 1,41 1,49

3 Чизельная рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м 1,42 1,81 1,48 1,57

4 Мелкая БДТ-3 на глубину 0,100,12 м 0,85 1,29 0,92 1,02

НСР05 =0,12 т/га НСР05 =0,21 т/га НСР05 =0,15 т/га

Экономическая эффективность

Анализ экономической эффективности агроприёмов в опыте наводит на мысль о том, что удачно выбранный сорт при одинаковой цене и соответственно одинаковых производственных затратах на 1 га посевов приводит к разной себестоимости продукции, окупаемости производственных затрат, чистому доходу и рентабельности. В наших исследованиях сорт Ергенинский 2 превышал сорт Камышинский 23 по урожайности в среднем за 3 года исследований от 0,05 т/га на варианте мелкой обработки БДТ-3 на 0,10-0,12 м до 0,13 т/га на вариантах вспашки плугом ПН 4-35 на глубину 0,20-0,22м и чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м. В результате этого окупаемость производственных затрат в среднем изменялась от 1,01 до 1,12 рубля, производственная себестоимость 1 тонны ячменя от 4463,58 рубля до 4955,33 рубля, чистый доход в расчёте на 1 тонну от 536,42 до 44,67 рублей, чистый доход в расчёте на 1га посевов от 702,71 до 52,71 рублей, рентабельность от 12 до 0,9 % на контрольном варианте.

выводы

1. Различные сорта ячменя Камышинский 23 и Ергенинский 2, а также способы основной обработки почвы мало влияли на прохождение фенологических фаз и продолжительность вегетационного периода. Существенное влияние оказывали погодные условия. Наименьшая продолжительность вегетационного периода 30 дней была отмечена в 2012 году с наименьшим гидротермическим коэффициентом 0,51, наибольшая 91 день в 2011 году, когда складывались более благоприятные погодные условия и гидротермический коэффициент вегетации ячменя составлял 0,7 единиц.

2. Наибольший запас продуктивной влаги весной наблюдался на вариантах чизельного рыхления рабочими органами Ранчо на 0,35 м с оборотом на 0,15 м и без оборота пласта в среднем за три года исследований соответственно 237 и 225 мм продуктивной влаги ко времени сева ячменя. На варианте с отвальной вспашкой плугом ПН-4-35 на глубину 0,20-0,22 м накапливалось 214 мм продуктивной влаги. А на варианте минимальной обработки БДТ-3 на глубину 0,10-0,12 м 187 мм.

3. Наибольшее накопление влаги в осенне-зимний период на вариантах с рабочими органами Ранчо объясняется лучшими агрофизическими свойствами почвы - водопроницаемостью, скважностью. Наименьший запас влаги в этот период наблюдался на фоне минимальной обработки что, по-видимому, происходило из-за увеличения плотности почвы и уменьшения порозности на данном варианте.

4. Оптимальные значения плотности и скважности в слое почвы 0-0,3 м к началу сева ячменя, достигались на вариантах основного способа обработки почвы рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м или без оборота пласта.

5. В среднем за годы изучения при чизельной обработке на 0,35 м без оборота пласта пахотный слой почвы содержал макроагрегатов - 67,8 процентов, при чизельной обработке на 0,35 м с оборотом пласта до 0,15 м — 65,5 процентов, при отвальной вспашке слой почвы 0-0,30 м содержал -64,2 процента, а при мелкой - 55,2 процента.

6. Глыбистость на вариантах вспашки плугом ПН-4-35 составляла 67 процентов от всей поверхности поля. На чизельном фоне с оборотом пласта уменьшалась до 62%, на участках с чизельной обработкой без оборота' пласта 54 %, а на варианте с мелкой дисксрсм обработкой глыбистость была не более 45%.

7. Наибольшую гребнистость имели участки, обработанные плугом ПН-4-35 на глубину 0,20-0,22 м и рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м. Данные отклонения составили соответственно 8,5 и 6,3%. Гребнистость делянок, обработанных рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м без оборота пласта составляла в среднем 4,8%. Гребнистость после мелкой дисковой обработки БДТ-3 была 3,6%.

8. Наибольшие значения биологической активности почвы наблюдались в среднем за вегетационный период на вариантах чизельной обработки рабочими органами Ранчо с; рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м - 368 мкг на 1 г полотна и чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м без оборота пласта- 362 мкг на I г полотна, то есть, там, где складывались благоприятные водно-физические условия для развития микроорганизмов. На отвальном фоне -количество аминокислот в среднем за вегетацию фиксировалось 343 мкг, а наименьшее 294 мкг на 1 г полотна на мелкой обработке БДТ-3.

9. Наименьшая токсичность почвы в посевах ячменя по сравнению с контролем была отмечена на варианте чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м -6,4%, на вспашке с глубиной 0,20-0,22 м - 8,2 %, на варианте чизельной обрабопя рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м без оборота пласта 11%, а самая большая - на мелкой обработке почвы -14%.

10. Способы обработки не оказали заметного влияния на содержание питательных веществ в пахотном слое почвы, однако, весной наибольшее количество минерального азота и подвижного фосфора находилось на варианте глубокого рыхления рабочими органами Ранчо на 0,35 м с оборотом пласта и без него.

11. Наименьшее число сорной растительности наблюдалось на вариантах с оборотом пласта. Наибольшее количество сорняков было отмечено на варианте мелкой обработки, что является одной из основных причин снижения урожайности ячменя при данном способе основной обработкой почвы.

12. Выбранные приёмы основной обработки почвы заметно меняли условия росла и развития корневой системы ячменя. Наибольшая масса корней в слое почвы 0-0,4 м: формировалась на варианте чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м. Близкие показатели были на варианте чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м без оборота пласта., а наименьшие - при мелкой обработке.

13. Наибольшее число зерен в колосе было на варианте чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м и в среднем за три года исследований была 18,9 пггук. Масса 1000 зерен была также выше на данном варианте и составляла 36,4 г. Снижение биологического урожая на фоне мелкой обработки БДТ-3 происходило за счет уменьшения числа зерен в колосе (12,4 шт) и снижения массы 1000 зерен - 34.0 г.

14. Наибольшая урожайность ячменя формировалась на вариантах чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м и без оборота пласта, наименьшая на варианте мелкой обработки БДТ-3.

15. Сорт Ергенинский 2 превышал сорт Камышинский 23 по урожайности в среднем за 3 года исследований от 0,05 т/га на варианте мелкой обработки БДТ-3 на 0,10-0,12 м до 0,13 т/га на вариантах вспашки плугом ПН 4-35 на глубину 0,20-0,22м и чизельной обработки рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м.

16. Наиболее эффективным является возделывание ячменя в зоне светло-каштановых почв с помощью чизельных рабочих: органов Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0,15 м. Уровень рентабельности на сорте Ергенииский 1 составил 48,8 %, на сорте Камышинский 23 - 37,4%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для наиболее эффективного производства ячменя в условиях светло-каштановых почв Волгоградской области рекомендуется применять в виде основной обработки почвы чизельную обработку рабочими органами Ранчо с рыхлением до 0,35 м и оборотом пласта на 0,12-0.15м, как наиболее подходящий приём основной обработки почвы для почвенно-климатических условий данной зоны.

Список опубликованных работ в изданиях рецензируемых ВАК РФ

1. Плескачёв, Ю.Н. Сравнительная эффективность способов основной обработки почвы при выращивании ячменя / Ю.Н. Плескачёв, И.А. Кощеев // Известия Нижневолжского arpo университетского комплекса, наука и высшее профессиональное образование.- 2012. — Выпуск 3, - Волгоград: ИПК «Нива», ВГСХА. - С. 34-37

2. Плескачёв, Ю.Н. Влияние способов основной обработки почвы на урожайность зерновых культур / Ю.Н. Плескачёв, И.А. Кощеев, С. С. Кандыбин // Вестник Алтайского государственного аграрного университета^ № 1, 2013, С. 23-26.

3. Плескачёв, Ю. Н. Инновационные способы обработки почв при возделывании ячменя / Ю.Н. Плескачёв, И.Б. Борисенко., В.Ю. Мисюряев, И.А. Кощеев// Плодородие.-М.,2012,-№6.-С.18-19

4. Гурова, О.Н. Последействие способов основной обработки почвы на урожайность ячменя / О.Н. Гурова, ВЛО. Мисюряев, И.А. Кощеев // Научное обозрение.- М., 2012,- № 3.- С.

Статьи в других научных и научно-практических изданиях

5. Кандыбин, С. С. Совершенствование способов основной обработки почвы / С. С. Кандыбин, И. А. Кощеев // Сб. ВГСХА 14-16 ноября 2011. Волгоград. — С.

6. Кощеев, И.А. Особенности основной обработки светло-каштановых почв / И. А. Кощеев, С. С. Кандыбин // Сб. ВГСХА 14-16 ноября 2011. Волгоград. — С.

7. Плескачёв, Ю.Н. Инновационные технологии основной обработки почвы в кормовом севообороте / Ю.Н. Плескачёв, И. Б. Борисенко, И.А. Кощеев // Материалы научно-практич. конференции «Инновации и нанотехнологии - основа получения гарантированных урожаев кормовых культур в зоне сухого земледелия» 2010 г., Волгоград. Сфера, 2011 с.77-81.

8. Плескачёв, Ю.Н. Применение «Ранчо» в зональных севооборотах / Ю.Н. Плескачёв, И. Б. Борисенко, И.А. Кощеев // Научная жизнь.- М., № 2,

2012. ^ ^

9. Кощеев И.А. Совершенствование способов основной обработки

светло-каштановых почв / И. А. Кощеев, С. С. Кандыбин // Сб. Горлову

10. Плескачёв Ю.Н. Использование «Ранчо» при возделывании зерновых культур / Ю.Н. Плескачёв, И. Б. Борисенко, И. А. Кощеев, С. С. Кандыбин // Сб. ПНИИАЗ 17 мая 2012. - С.

В авторской редакции

Подписано в печать 14.11.13. Формат 60х84"'6

Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 370. ИПК ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ «Нива» 400002, г. Волгоград, пр. Университетский, 26.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Кощеев, Игорь Александрович, Волгоград

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГБОУ ВПО Волгоградский государственный аграрный университет

04201 453971

На правах рукописи

Кощеев Игорь Александрович

ИННОВАЦИОННЫЕ СПОСОБЫ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ. ПОЧВЫ ПОД ЯЧМЕНЬ НА СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ

ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность: 06.01.01-общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, Плескачёв Юрий Николаевич

Волгоград-2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.......................................................................................................................4

1. Обзор литературы по теме исследований............................................................6

2. Почвенно-климатическая характеристика района исследований.............*.......29

2.1. Почвы...............................................................................................................29

2.2 Климат...............................................................................................................33'

3. Программа и условия проведения научных исследований.............................40

3.1 Схема полевого опыта....................................................................................'40

3.2. Методика проведения исследований............................................................40

3.3. Агротехника культур, возделываемых на опытных делянках и................43

описание новых орудий, применяемых в опыте...............................................43

3.4. Характеристика почвы опытного участка..................................................45

3.5. Описание сортов ячменя, исследуемых в опыте.........................................48

4. Результаты исследований....................................................................................51

4.1. Агрометеорологические условия периода исследований.........................51

4.2. Фенологические наблюдения........................................................................55

4.3. Агрофизические показатели плодородия почвы.........................................56

4.3.1. Водный режим почвы под влиянием различных способов и глубины основной обработки...........................................................................................56

4.3.2. Плотность..................................................................................................60

4.3.3. Структура почвы.....................................................................................65

4.4 Комковатость и глыбистость почвы.............................................................71

4.5 Гребнистость...................................................................................................74

4.6. Микробиологическая активность и токсичность светло-каштановой почвы при различных способах и глубинеосновной обработки......................75

4.6.1. Микробиологическая активность..........................................................75

4.6.2. Токсичность..............................................................................................80

4.7. Содержание элементов минерального питания в светло-каштановой почве при различных способах обработки.........................................................82

4.8. Засоренность...................................................................................................36

4.8.1. Засоренность посевов ячменя сорными растениями...........................86

4.8.2. Потенциальная засорённость..................................................................88

4.9. Рост и развитие растений ячменя при различных способах основной обработки светло-каштановой почвы..................................................................91

4.10. Урожайность ячменя...................................................................................94

4.11. Экономическая эффективность...................................................................96

ВЫВОДЫ.................................................................................................................102

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ...................................................................106

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...............................................107

ПРИЛОЖЕНИЯ.......................................................................................................123

Введение

Актуальность работы. С самого начала возникновения земледелия идут горячие споры о преимуществах отвальной и безотвальной обработок, мелкой и глубокой. Не решены эти вопросы и до сих пор. Поэтому проблема разработки оптимальных и рациональных систем обработки почвы, в том числе и для сухо-степных ландшафтов Нижнего Поволжья, является актуальной и по настоящее время. В этой связи, совершенствование комплекса агроприёмов, повышающих урожайность ячменя, является актуальным и представляет определённый научный и практический интерес.

В современных условиях наиболее эффективный путь повышения валового производства ярового ячменя - это подбор наиболее продуктивных сортов и реализация их потенциальной продуктивности за счёт совершенствования технологии возделывания ярового ячменя для конкретных почвенно-климатических условий зоны.

Обработка почвы - одна из основных технологических операций в земледелии. Главная задача ее состоит в создании оптимальных условий для возде: лывания сельскохозяйственных культур. Установлено, что рациональная система обработки почвы в севооборотах способствует сохранению и повышению почвенного плодородия. -•*•

Оптимальное строение и агрегатный состав обрабатываемого слоя обес: печивают благоприятные водный и питательный режимы, а также улучшение аэрации почвы и ее тепловых свойств. Задачей обработки почвы также является уничтожение сорной растительности и улучшение фитосанитарного состояния поля. В засушливых районах, к которым относится и Волгоградская область, центральным вопросом обработки почвы является накопление и рациональное использование влаги.

Цель исследований. Основная цель исследований заключалась в определении оптимальных способов основной обработки светло-каштановых почв сухостепной зоны Волгоградской области при возделывании ярового ячменя.

Задачи.

- оценить эффективность применения различных видов основной обработки почвы;

- изучить особенности роста и развития сортов ярового ячменя в сочетании с различными обработками почвы;

- подобрать наиболее продуктивные сорта ячменя, сочетающие в себе высокую продуктивность и устойчивость к стрессовым воздействиям биогенных и антропогенных факторов для зоны светло-каштановых почв Волгоградской области;

- дать экономическую и энергетическую оценку эффективности возделывания сортов ярового ячменя в сочетании с различными видами основной обработки.

Научная новизна. В условиях светло-каштановых почв Волгоградской области с учётом региональных агроклиматических ресурсов изучены особенности формирования урожая сортов ярового ячменя в зависимости от способов основной обработки почвы. Выявлены особенности прохождения основных фенологических фаз развития различных сортов, потребность во влаге в зависимости от обработки почвы. Определены значения плотности почвы в зависимости от приёмов обработки. Дана оценка сортов ярового ячменя на водопотребление.

Практическая значимость. Усовершенствована технология возделывания 2-х сортов ярового ячменя на основе оптимизации способов основной обработки почвы, позволяющая получать даже в засушливые годы 1,61 т/га зерна; Результаты научных исследований прошли производственную проверку и внедрены в 2012-2013 годах в ООО «Равнинное» Котельниковского района, ООО «Совхоз Карповский» Городищенского района Волгоградской области на площади более одной тысячи гектаров.

1. Обзор литературы по теме исследований

Человек обрабатывает почву более 10 тысяч лет. Исторический процесс не имеет «черных дыр» во времени - земледелие развивалось постепенно, и в этом развитии можно найти свои взлеты и падения, открытия и изобретения. Но главное - в нем можно найти закономерности.

ТРИЗ утверждает, что закономерности есть в развитии любых технических средств и технологий. На длительных временных отрезках хорошо заметны этапы «развертывания-свертывания» в технико-технологической сфере. На этапе развертывания возрастает количество элементов, частей, подсистем технического устройства (или соответственно количество операций в технологии) это линия усложнения. На этапе свертывания они объединяются в цельную конструкцию, или множество технологических операций свертываются в одну.

Историческое развитие технологии обработки почвы представлено на рисунке 1.

а I

11 ■3 о

О Лосев в лунки

О Заделка сем»

О Посев в борозда Ч Ч

О Боронование

О Посев

О Вошка отвальным плугом

О Прикатываю«

О Предпосевное выравнивание

О Культивация

О Вспашка отвальным плутом

О Посев

Ч Ч. "V.

О Предпосевное выравниване

О Культивация О Безотвальная

Максимально развернутая

'Использование технология Безотвальная'' плуга технология

Обработка сохой

Минимальная обработка

О Посев

! Нулевая обработка 1

Нулевая обработка 2

Рисунок 1. Развитие технологий обработки почвы

Основные этапы развития почвообработки:

1. ПОСЕВ В ЛУНКИ

Земледелие уже было в то время, когда еще не приходилось говорить о каких-либо почвообрабатывающих орудиях. Зерна сеяли в землю без всякой обработки, протыкая лунки для них простой заостренной палкой. По сути дела это и была нулевая обработка почвы, только на более низком, примитивном уровне. Борьба с сорняками и удобрение почвы проводились самым простым способом: поджигали лес, росший на месте будущего поля. Сорняки сгорали, а древесная зола была прекрасным удобрением.

2. ОБРАБОТКА СОХОЙ

I

Количество людей на Земле увеличивалось, продуктов нужно было все больше. Для обработки почвы начали применять подручные материалы, так ро-* дилась борона-суковатка. Затем изобрели соху, тяговой силой у которой были животные или люди. Изобретение сохи помогло увеличить производительность сельскохозяйственного производства, но при этом в технологии выращивания зерновых культур мало что изменилась. Семена сеяли в узкую борозду, которая возникала в результате прохода лезвия сохи. Бороздку разравнивали вручную или, используя для этого прообраз современной зубовой бороны - суковатую ветку . Поскольку площади под посев зерновых культур были неболь^ шие, а вокруг было много лесов, то их и использовали для того, чтобы заменять засорённые и обеднённые органикой поля. \

3. ПЛУЖНАЯ ОБРАБОТКА ПОЧВЫ

Соха долгое время оставалась самым удачным орудием, пока ещё применялась переложная система земледелия. Но так не могло быть вечно... на используемых под посев землях плодородие продолжало снижаться. И тогда для повышения урожайности нашли новый способ - обеспечить хорошее разрыхление и борьбу с сорняками.

Уже древние греки пользовались отвальным плугом , который запахивал сорняки на глубину, где они не могли прорасти. Классическая технология того

времени - вспашка отвальным плугом, посев зерна вручную и боронование для заделки зерна в почву.

4. МАКСИМАЛЬНО РАЗВЕРНУТАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ПОЧ^

вы ;

Увеличение продуктивности культурных растений оставалось самым главным требованием, а для этого казалось, что более подходящим путём является интенсивное развитие земледелия. В соответствии с принципами «развертывание-свертывание» технология возделывания сельскохозяйственных культур подразумевала включение дополнительных операций.

Наиболее развернутая технология, которая применялась в первой и второй половине двадцатого века, включала вспашку, две-три культивации, покровное боронование и предпосевное выравнивание. После этого проводился посев и прикатывание посевов. Производительность машинно-тракторных агрегатов, глубина овальной обработки почвы и ширина захвата почвообрабаты1 вающих орудий непрерывно увеличивались. Сами плуги совершенствовались; появились орудия, выполняющие требования гладкой пахоты, которые не образовывали свальных и развальных борозд. Тратились природные ресурсы в ог1 ромном количестве. Затраты труда на проведение огромного количества ресурсоёмких операций постоянно увеличивались. Верхний слой почвы такими обработками приводился в разрыхленное состояние, а подпахотный слой в результат те образования плужной подошвы сильно уплотнялся. В районах, подвержен-2 ных ветровой эрозии часто наблюдалась картина возникновения пыльных бурь, причём, не только в тёплое время года. Возникали и зимние пыльные бури. Де^ фляция распространялась на десятки миллионов гектаров. Верхний плодородный слой почвы переносился на расстояния в несколько тысяч километров.

Учёные - земледелы как бы разбились на два лагеря. Одни ратовали за отвальную обработку, другие за безотвальную. В своей знаменитой книге «Безумие пахаря» Фолкнер писал: «Немецкий плуг Сакса принес больше вреда, чем вся немецкая армия во Второй мировой войне». Отвал переворачивает почву, но

почва - это в первую очередь разнородные слои земли. В верхнем слое обитают бактерии, которые дышат кислородом - их называют аэробными. А глубже живут бактерии, которые на воздухе моментально погибают, - их называют анаэробными. При обороте пласта те бактерии, которые могут жить только в верхнем слое, оказываются внизу и умирают от недостатка кислорода, а те бактерии, которые существуют в глубине почвы, попадают наверх и также гибнут."' А ведь

I

эти бактерии своей жизнедеятельностью обеспечивают плодородие почвы, накопление в ней гумуса.

Кроме этого возникла ещё одна проблема, которая была связана с отвальной обработкой, это возникновение плужной подошвы, то есть на глубйне 0,20-0,25 м образовывался переуплотнённый слой.

В нормальных условиях влага перемещается по капиллярам, поступая то из нижних слоев в верхние, то из верхних - в нижние. А плужная подошва перекрывает почвенные капилляры, в результате этого естественное перемещение влаги в почве прекращается. >

5. БЕЗОТВАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ПОЧВЫ :

Появилась новая система земледелия, которая стала называться почвозащитной. Новая система не предусматривала в качестве приёма основной об^ работки почвы использование классических плугов. Почва обрабатывалась5'на глубину от 0,20 до 0,30 м орудиями плоскорезного или чизельного типа.

Если философски смотреть на этот вопрос, то началось свертывание технологии обработки почвы. Из операционного цикла был исключён оборот" почвенного пласта - самая трудоёмкая операция. На проведение, которой пб подсчётам многих исследователей приходится от 25 до 40 % всех материальных затрат.

Сторонники новой системы земледелия нашлись во всех уголках мира, том числе в Советском Союзе. В Курганской области ресурсосберегающую технологию применял Т.С.Мальцев. В Казахстане проблему с пыльными бурями и дефляцией почвы, которые стали возникать после освоения целины решили во

Всесоюзном научно-исследовательском институте зернового хозяйства под руководством академика А.И. Бараева. Система основывалась на безотвальной плоскорезной обработке и предусматривала комплекс специальных машин для проведения основных операций. Плоскорезы - при проведении основной обработки почвы, стерневые сеялки при посеве, игольчатые бороны - при закрытии влаги. На Украине безотвальную - почвозащитную обработку почвы пропагандировали Ф.Т. Моргун и К.Н. Шикула.

Безотвальная обработка начала бурно развиваться во многих странах ми ра, прежде всего в Канаде, США и Южной Америке. Основные её преимущества перед отвальной - это ресурсосбережение.

Технология со временем совершенствовалась, постепенно с помощью гербицидов удалось справиться с главной проблемой, которая возникала при освоении безотвальных обработок - очистить поля от сорной растительности.

6. МИНИМАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ПОЧВЫ

Затем пришёл черёд минимальной обработки почвы, при которой глубина основной обработки равняется глубине заделки семян, то есть в три - четыре раза меньше, чем при плоскорезной обработке без оборота пласта. Теоретические предпосылки этой системы земледелия разработал на Украине И.Е: Овсинский ещё в начале двадцатого века. Его нововведения подверглись силь-

г,

ной критике. Однако И.Е. Овсинский сконструировал специальные орудия для

е-

неглубокой обработки почвы и успешно применил этот приём в имении, где работал управляющим. Новая технология помогала сельхозтоваропроизводителям успешно справляться с атмосферными и почвенными засухами, избавляться от вредителей и сорняков, сохраняла плодородие черноземов.

>

7. НУЛЕВАЯ ОБРАБОТКА ПОЧВЫ

Нулевая обработка почвы или прямой посев - это уже не обработка поч; вы, а создание условий для обеспечения оптимальной структуры и сложения почвы. То есть, в прямом смысле, обработки нет. Посев осуществляется в необ--работанную почву. Но здесь следует сразу пояснить чем всё-таки «нулевая об-

работка» отличается от прямого посева. Понятие «нулевая обработка» шире чем понятие «прямой посев». Если один год посеять сельскохозяйственный культуры без обработки почвы, то это будет прямой посев. А вот если почву на каком то участке не обрабатывать в течение нескольких лет, производя на нём ежегодно прямые посевы, то в этом случае на поверхности почвы будет создаваться мульчирующий слой из растительных остатков, который будет оказывать благоприятное воздействие на водный, воздушный и пищевой режим почвы. И в этом случае это уже будет технология нулевой обработки. Но необходимо помнить, что в определённых почвенно-климатических условиях не всегда бывает возможность возделывания той или иной культуры по нулевой технологии' Если оса�