Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Интенсификация земледелия при орошении на черноземных почвах Западной Сибири

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Интенсификация земледелия при орошении на черноземных почвах Западной Сибири"

РГ5

ОД

На правах рукописи

ГОФ

Вильгельм Фридрихович

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ПРИ ОРОШЕНИИ НА ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВАХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

06.01.01 —«Общее земледелие»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

ОМСК 1995

Работа выполнена в Сибирском научно-исследовательском институте сельского хозяйства Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных неук, профессор Абрамов Н.В, доктор сельскохозяйственна* наук, профессор Русаков В.Н., доктор сельскохозяйственных наук, профессор Черепанов M.S.

I •

Ведущая организация - Сибирский научно-исследовательский институт земледелия и химизации сельского хозяйства

Защита состоится "21" декабря 1995 г. в 10 час. на васедакии диссертационного совета Д 120.19.01 в Омском государственном аграрном университете.

Адрес: 644008, г.Смск-8, Институтская площадь 2, ОмГАУ С Диссертацией модно ознакомиться в библиотеке Омского

ГАУ.

Автореферат разослан "2" ноября 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Пьянов В.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Интенсификация вемледелия на черноземных почвах при орошении в Западной Сибири, с целью повышения продуктивности пашни и стабильности кормопроизводства, имеет свои особенности, обусловливаемые природно-мелиоративными факторами - дефицитом увлажнения, неустойчивостью погоды и сложностью территории, как объекта мелиорации, в связи с пространственной неоднородностью режимных процессов (водный, температурный, солевой и др.) г свойств почв.

Экстенсивное использование поливных земель в условиях произьодстга спределяет низкую продуктивность паани (преимущественно 2,3...2,7 т к. ед/га) и ухудшение плодородия почв.

Эффективность орошелия в данных условиях определяется освоением водо- и почвоохранных приемов, способов и технологий выращивания культур, основ дающихся на принципах программирования урожаев. В атом плане шгсгиэ вопросы, применительно к условиям региона, недостаточно изучены, что и определяет актуальность работы.

Основные исследования в- ¡полнен» по тематическому плану СибНИИСХ СО ЕАСХНИЛ, нынэ СО РАСХН {номера гос. регистрации 79018581, 01820076143, 01820076148, 01870051730, 01870051735 и др.) и заданий ГКНТ ( номера гсс. регистрации 79ПЮ581, 01820076143 ).

Цель и задачи исследований. Цель - обоснование параметров основных приемов оптимизации условий среды, разраблка приемов, способов и технологий выравнивания программируемых урожаев кормовых и эерповых культур, обеспечивающие высокопродуктивное использование орошаемых земель при сохранении и погашении плодородия почвы.

Задачами исследований предусматривалось: нвучить свойства и режимные процессы глубокого профиля черноземных почв Омского Прииртышья, как объекта мелиорации; обосновать.методику оптимизации водного режима псчвы по обеспечении водо-и почвоохранных режимов ор'шения культур в зависимости от ее водных свойств; установить влияние приемов интенсификации и использования пашни «¿а физические свойства и мобш-лзацтао плодородия почвы; определить еасоренность пссэв в и почвы, а также во,"опотреблени& культур, окупаемость еоды и одобрений

1 ' .

прибавкой урожая; установить влияние приемов интенсификации использования орошаемой пашни и технологий выращивания культур на плодородие почвы, урожайность-и качество урожая; разработать параметры важнейших агромелиоративных приемов с целью оптимизации условий среды, управления формированием урожаев и соблюдения экологических требований-, дать ресурсосберегающую, природоохранную и экономическую оценку приемам интенсификации технологий выращивания культур.

Объект исследования: почва - агрофитоценоз - почва. Использованы результаты длительных исследований свойств и режимных процессов на обыкновенных черноземах и лугово-черно-зэмных почвах в связи с диалогическим строением профиля, глубиной залегания солевых горизонтов, особенностями погоды и антропогенными факторами, а также данные динамики мобилизационных процессов, урожайности, качества урожая и плодородия в зависимости от продуктивности пашни.

Научная новизна. Впервые, на основе стационарных исследований, применительно к условиям Омского Прииртышья разра-■ ботаны параметры комплекса важнейших агромелиоративных приемов, способы и технологии выращивания кормовых и зерновых ' культур, внедрение которых в производство обеспечивает повышение продуктивности пашни и воспроизводство плодородия почвы. Путем глубокопрофильных исследований, с генетических и мелиоративных позиций, установлены количественные характеристики свойств и режимов черноземных почв в зависимости от литологического строения профиля и агрофона. Обоснованы теоретически и проверены на практике методические решения по оптимизации влажности и питательного режима почвы, а также приоритетность их в составе комплекса агромелиоративных мер по формированию природоохранных эффектов в орошаемом земледелии. Выявлено положительное влияние интенсификации земледелия на биологическую активность почвы, воспроизводство органического вещества i. гумуса ..очвы; установлены закономерности изменения засоренности посевов и почвы, динамита ботанического состава и содержания сухого вещества в урожае, урожайность культур в зависимости от приема основной обработки почвы, фона удобренности, густоты травостоя, срока посева и уоорки урожая; определена действительно возможная (программируемая) урожайность культур и продуктивность пашни

Z

в зависимости от фона питания; установлена потребность в удобрениях для реализации биопотенциала культур. Разработаны способы выращивания наиболее интенсивных культур (оэимеа пшеница, кукуруза), защищенные авторскими свидетельствами (патентами).

'Хшовкыа положения, вьшоскше на защиту:

- характеристики свойств глубокого профиля черноземных почв Омского Прииртышья, как объекта оросительных мелиорации, оцениваемого с генетической и антропогенной позиции в системе почвоохранного земледелия;

- теоретические и практические основы повышения продуктивности орошаемых гемель, используемых для целей кормопроизводства в системе: мониторинг - планирование использования и продуктивности паши - агромелиоративный комплекс по формировании действительно возможных (программируемых) урожаев культур;

- комплекс агромелиоративных приемов, способов и технологий выращивания культур, обеспечивающий существенное повышение продуктивности пашни и воспроизводство плодородия поч-еы, при снижении ресурсных затрат на единицу урожая.

Практическая ценность и реализации результатов исследований. . Разработанный агромелиоративный комплекс по выраидева-нио полевых культур при орошении, базирующийся на мониторинге и управлении формированием урожаев, более экономичен и обеспечивает повышение продуктивности пашни до 6,0...6,5 т к.ед/га при воспроизводстве природной среды и более эффективном использовании ресурсов.

Установленные параметры оптимизации условий среды, коэффициенты водопотребления и потребность в элементах питания, с целью реализации Слопотенциала культур и воспроиводства плодородия почвы, используются в составе обосновывающих материалов при проектировании и реконструкции оросительных систем, разработке проектов землепользования и химизации земледелия и обеспечении формирования проектных урожаев.

Внедрение разработок автора в ОГК СибНИИСХ - 'Омское" и "Новоуральское", а также ныне АО "Пушкинское" и им. Рассохина на площади 5315 га обеспечило получение экономического аффекта, по ценам на сентябрь 1995 г. - 688,В тыс. руб./га, при более производительном использовании ресурсов.

3 .

Мате;ктлы диссертации использованы при составлении "Систем ведений сельского хозяйства..."(1381, 1384, 1987), рекомендаций для специалистов и руководителей сельского хозяйст-са (1979, 198Г, 198Б, 1987, 1989 и др.?.

Апробация работы. Материалы диссертации догадывались на теоретических и научно-практических конференциях, съездах почвоведов (VII и VIII), совещашлх, семинарах и заседаниях координационных Советов: всесоюзного уровня (Москва - 1974, '975, 1478, 1986, 1987 а, 1Р87 гг.; Рсшгоград - 1982; Таш-кекг - 1985; Дкамбул - 1986 ... 19Э8 гг.; Новосибирск - 198Б и 1S39 гг.; Одесса - 1986; Тирасполь - 1988; Омск - 1989 и 1990 гг.; Херсон -1990 г.), республиканского и регионального значения (Новосибирск, Красноярск, Абакан, Омск, Волгоград, Кулунда, Ставрополь и Казань).

Материал многократно докладывались на совес^аниях в Омске и практически ежегодно ча областных и районных-семинарах.

. Публикации. По теме диссертации опубликовано 109 работ, изложеннчг в трех книгах, 15 журналах, 40 научных трудах и биллет :нлх различных институтов, трудах двух Всесоюзных съездов почвоведjb. Общий объем - 40,4 печатных листа.

Объем и структура работы. Диссертация изложена в двух томах (I том - 433 е., II том - 179 е.). Она состоит из введения, девяти глав, выводов и практических рекомендаций, ил-, люстрирована 12 рисунками, 116 таблицами в тексте и 127 в приложении. Описок литератуш включает 671 источник, из них чатыре - иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Проанализированы основные этапы развития земледелия на черноземных почтах. Особое внимание уделено приемам интенсификации его ка основе улучшения влагообеспеченности культур, в том, числе за счет орошения, повышения эффективности использования удобрений, продуктивноеíH пашни, а также более производительного использования ресурсов. Показан вклад ведущих учет.: в становлении мелиоративного земледелия в Западной Сибири (К.П.Горшенин, В.В.Берников, В.П.Панфилов, М.З.

4

Журавлев, А,И. Шевляпш, С.С. Сдобников, B.C. Мезенцев, Н.И. Богданов, Н.А.Мосиенко, К.Я.Феско, В.П. Оахончик, Н.Э. М.ша-щенко, В.И.Нирюшин, Г.П.Гамзиков, Ю.К. Ермохин, U.E. Черепанов, В.Н.Слесарев, В.Н. Русаков и многие другие). Определенны вопросы, требующие дополнительного изучения в связи с интенсивным использованием пашни при орошении.

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Мелиоративное состояние черноземных почв Омского Прииртышья характеризуется, преимущественно, тяжелым гранулометрическим составом почвообразующих пород и неглубоким залеганием неогеновых глин и грунтовых вод, наличлем солевых аккумуляций в профиле, шзкроеападинностыо рельефа и слабой дре-нированностью территории.

Климатические условия характерлвуютса континентально-стьы, коротким жарим летом, длительной холодной зимой, глубоким промерзанием почвы и медленным прогреванием. Погоде. неустойчива по годам и периодам. Оыма активных температур более 5 и 1Ü0C изменяется в пределах, соответственно 2180... 2420 и 1890 ... 2170е, длительность безморозного периода - в степной и лесостепной зонах, в пределах 102...150 и 89...144 дней, суша годовых осадков - 270.,.370 ш и величина ФАР -2,6...3,0 млрд. ккая/га.

Период исследований охватывает различные по погодным условиям гепы. Сумма осадков еа период с температурой более 10°С изменяется от 102 до 258 мм, суша температур от 1803 до 2722", при ГТК - от 0,45 (1988 г.) до 1,46 (1979 г.).

Исследования проводились в стационарных полевых опытах, заложенных в различных почвенно-мелиоративных районах в соответствии о общепринятыми в земледелии методами. Гранулометрический сослав почв - тяжелосуглинистыи и легкогдинистый.

На участке I, Сеэ полива (ОХ "Сосковское" СиС'ЭДС, ганая лесостепь, обыкновенный чернозем, 1969...1971 гг.) проведено сопряженное исследование (до 4,0...6,0 м) режи»ных проц-ссов (ъодный, температурньсоленой и др.) и свойств поч»ы в зависимости от лит 'логического строения профиля и агрофона. Ряд и^сле повавий этего ..te плана, в связи с оц.нкой объекта мелиорации, проведено на участках 2 (. 1974.. .1977 гг. ) и 3

5 • .

(1967...1989 гг.).

Нз участке 2 ( ОПХ " Омское " СибНИИСХ, южная лесостепь, лугово-черноземная почва ), базовом, разрабатывались агромелиоративные приемы технологий выращивания культур при орошении (1978...1990 гг.). Режим влажности почвы• (фоновый) поддерживался поливами в узких пределах (ВРК - 0,8...О,9 HB) в слоях 0,5 и 1,0 м в вависимостл от фазы развития и биологии культур. Норма полива - преимущественно 300 м5/га.

На участке 3 (ОПХ "ловоуральское", степь, лугово-черно-вемная почва) кукуруза на силос выращивалась в двухпольном севообороте (1990...1994 гг.), при чередовании с полем однолетних трав двухурожайного использования ( горохоовсяная смесь, поукосно яровой рапс). Изучались три уровня влаго-обеспеченности, в том числе контроль без орошения, четыре фона питания и три нормы высева.

Опыты, в основном ( 25 из 28 ) - двух-трехфакторные. На первом этапе (1978...1985 гг.) они включали четыре фона пи-танин (О, I и II, III; контроль и норма удобрений - в расчете на два уровня прибавки урожая) и 4,..5 вариантов обработки почвы; на втором (1986...1990 гг.) - четыре фона по содержанию подвижного фосфора в почве и различные нормы Еысева и азота, при внесении фосфора по выносу с урожаем -60 кг/га. Калийные удобрения на втором этапе практически не вносились. Для посева использовались, как правило, новые интенсивные культуры, сорта и гибриды. Агротехника - зональная, с ориентацией на влажные годы.

Размещение делянок систематическое. Площади элементарных делянок в зависимости от схемы - 405 (22,5 х 18 м), 324 (18 х 18 м) и реже - 162 (9 х 18 м) и 90 (5 х 18 ь.) м . Полив, соответственно участкам орошения - дождевальными шшиэмк, "Волжанка" и "Днепр". Учет урожая кормовых - комбайнами Сам-по-25 и Е-281 с весовыми устройствами, зерновых - Сампо-500.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА СВСЙСТВ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ- КАК ОБЪЕКТА МЕЛИОРАЦИИ

На основании материалов сопряженных почвенно-грунтовых исследований (до 2,0...6,0 м), приведенных в четырех разделах, показана пространстгекная неоднородность строения про-

6

филя почв в зависимости от палео- и сезонно-мерзлотных процессов - реликтов истории формирования юга Западно-Сибирской равнины и почвообразования. Влияние последних на водный, солевой и температурный режимы,а тает? свойства почеы (водные, химические, физические и физико-хшическиз) наблюдается и в зависимости от антропогенных факторов.

Динамичность режимов и свойств почеы в этих условиях особенно значительна в связи с неустойчивостью увлажнения и экстенсивным использованием пашни. Ухудшению мелиоративных условий способствует высокий предзимний запас общей влаги в почве, а улучшению, в генегиг.о - гидрологическом плане - уплотненное (во времени) использование пашни при оптимизации условий и управлении формированием урожаев, обеспечении интенсификации земледелия на водо-почвсохранном уровне.

4. ПРИЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОДНОГО РЕШША ПОЧВЫ, ОРОШЕНИЯ И БОДОПОТРЕБЛШШ КУЛЬТУР

Дан анализ подходов к регулировании злагообеспеченности культур, показан вклад ученых Сибири.

Приведены показатели водных свойств почв различных участков, послойное изменение их по профилю, а также зависимость недопотребления от мощности контролируемого слоя.

Оптимизация влажности с водопочвоохранных повиций, обеспечивается уплотненным использованием пашни, регулированием ее в узких пределах (ВРК - 0,8...О,9 НЕ) в слоях 0,5 и 1,0 м в зависимости от культуры и фазы развития. Водные свойства ключевых участков характеризуются низким диапазоном активной влаги (тгбл. 1).

1. Водные свойства почв, средние для трех стационарных участков, мм

Свойства

Слой почвы, и '

0,5 0,8 1.0

Наименьшая влагоемкоеть (НВ) 159,1 188,6 304, 4

Влажность разрыва калил, связи (Ь.К) 116,7 138,4 223,3

Диапазон активной влрп! 42,4 50,2 81,1

Интег^ивное использование пашни в таких условиях практически выравнивает суммарное гадопотребление многолетних и однолетних трав (396...427 мм). В вариантах трехурожайного использования пашни и при выращивании озимой пшеницы оно возрастает до 540 мм. Относительная стабилизация водопотреб-ления при существенном варьировании оросительных норм, количества поливов и межполивных сроков в зависимости ~ от погодных условий (табл. 2) - свидетельство важности мониторинга водного режима и оптимпзэ'рли его, с целью повышения эф-фек авн(__:ти орошения и использования ресурсов.

Р. Оросительная норма, количество поливов и межполивные сроки при оптимизации водного режима почвы

Культура и использование пашни Количество горо-опыов Оросительная норма (средняя), мм/га Количество поливов, от.. .до Межполивной период (75% выборка), дней

Два укоса,два урожая -30 152 1...8 14,0

Три укосе.три урожая 19 182 1 — 9 ' 12,2 '

Озимая пшеница 5 198 5. ..9 11,8

Яровая пшеница 10 135 2. ..6 15,7

Доля осадков и орошения в вагчсимости от укосности трав составляет, соответственно 49...БО и 41...46%, а озимой пшеницы - 51 и 287. от суммарного водопотребления.

5. АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПСЧВЫ В СВЯЗИ С ЕЕ ОБРАБОТКОЙ И ОПТИМИЗАЦИЕЙ ЪЯАГООБЕСПЕЧЕШОСТИ

На основе краткого анализа научной литературы подчеркивается зональность обработки почвы, роль отдельных приемов в регулировании свойств, ведите от эрозии, повышении эффективности использования еимиих осадков, накоплении и использовании влаги.

5.1. Плотность, агрегатный состав, водопроницаемость и ародируемость почвы

В период от посева яровых до уборки урожая и, тем более, на многолетних тоавах плотность почвы в различных вариантах обрабоки nor 5ы относительно стабильна и удерживается на уровне близком к оптимальной и равновесной. В слоях О...0,1;

8

0,1...0,2 и 0,2...0,4м она не превышает, соответственно 1,10 ...1,15 и 1,16...1,22 г/см3, при наименьших значениях на посевах яровых культур - 1,00...1,07 г/см3 (табл. 3), свидетельствующее о возможности минимизации обработки почвы. 3. Пределы изменения плотности почвы, г/см3 (два-три определения в год)

Обработка почвы, глубиьа в метрах Слой , м

0...0,1 0,1...0,2 0,2...0,4

Яровая пшеница, 1979...1462 гг. (восемь опытов) Вспаика, 0,25...0,£7 1,01...1,06 1,07...1,09 1,16...1,18 Плоскорезная, 0,12...

...0,14 1,03...1,07 1,11...1,14 1,17...1,19

Горох+овес, овес на веленку, яровой рапс (1980...1985 гг., десять опытов) Вспашка, 0,20...0,22 1,00...1,05 1,03...1,09 1,14...1,16 Поверхностна", 1,01... 1,03 1,08...1,10 1,19...1,19

Многолетние травы аторого-пятого годов жизни (1978...1а34 гг., 18 периодов) Вспашка, 0,25...0,27 1,14...1,18 1,13...1,14 1,20...1,23 Плоскореэная, 0,12...

...0,14 1,11...1,15 1,11...1,15 1,18...1,22

Освоение интенсивных технологий способствует поддержанию высокой оструктуренности почвы (90...95%), хорошей и отличной водопрочности.(60...75%), при заметном повышении коэффициента структурности и водопрочное?» агрегатов, в связи с увеличением длительности периода орошения. Последние улучшаются в вариантах мелкой плоскорезной обработки-на 'х о...20% .

5.2. Агромелиоративные приемы и их роль в формировании заданных режимов влажности почвы

В вариантах поверхностной и Мелкой шшскореьной обработки водопроницаемость почвы в период вегетации культур ниже в 1,4... 1,7 раза, в сравнении со вст-лкой, но достаточна (60...80 мм за два часа) для впитывания рекомендуемых норм полива. При интенсивном -спользовании пашни и оптимизации влагообеспеченности культур, без применения влагозарядковых поливов, щелевание почвы с целью улучшения влагообеспеченности не аффективно. Улучшению ги^отермич. с гак условий поч-

9

вы способствуют посев кулис иг горчицы, плоскорегная обработка почвы и интенсивное использстзанле пашни.

Сравнительный анализ связи весенних влагозапасов с осенними указывает на наличие четкой обратной зависимости: чем меньше елэгк в почве в предзимний период, тем больше аккумулируется ее эа счет зимних осадков. В результате прирост влаги на интенсивных фонах, менее влагсобесиеченных перед уходом в зиму, как правило, Еыше в два раза, в сравнении с экстенсивным фоном.

Пслученные уравнения регрессии свидетельствуют, что при влажности нгасе ЕРК, эффективней плос^орезная зябь (г=0,Б45 ± 0,321), а больше этого урОЕНЯ - вспашка (г=0,801+0,199). При рациональном сочетании агромелиоративных приемов весенние запасы влаги в 0,5 и .1,0 м слоях составляют, соответственно 0,85 НВ.. .НВ -И 0,80.. .0,95 КВ.

6. РЕШИ СОДЕРЖАНИЯ, МОБИЛИЗАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ, БАЛАНС ПИТАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА

Интенсификация земледелия на фоне улучшения условий вла-гообеспеченности неразрывна с увеличением норм ■ химизации, усилением мобилизационных процессов, разработкой приемов оптимизации условий питания, повышения эффективности использования удобрений, а также обеспечения воспроизводства плодородия почвы.

8.1. Динамика содержания нитратов в почве, симоиотически фиксируемого и отчуждаемого с урожаем азота.

При уплотненном, во времени, использовании пашни, без применен:л удобрений, содержание азота нитратов в почви, как правило, низкое и очень низкое на протяжении всего периода вегетации культур. Текущая мобилизация азота в этих условиях, с учетом более полного использования природных ресурсов, судя по выносу его кострецом безостым на фоне средней обеспеченности подвижным фосфором, составляет 75 кг/га. При повышенном содержании фосфора е псчве масса отчуждаемого азота повышается до 100 кг/га, как лри выращивании костреца безостого, так и сочетаний однолетних культур.

Вынос азота люцерной на аналогичных агрофонах увеличивается з-- счет симбнотичсски филированного азота, соответст-

10

венно на 90 и £00 кг/га или е 2,2 и 3,0 рав^. Применение азотных удобрений на бсЗсвых трзьах прошлых лет посева, в этой связи, малоэффективно и нецелесообразно (табл.4).

4. Егиос азота урсмазм в зависимости ст агрефсна, кг/га

Нерка Агро фон, содержание Рр05,

Культура, год авота, мг/100 г. почвы (по Чирикйву)

кг/га 0;3,5) I ; 15,1 II;16,1 111;22,3

Кострец беаостый 2... 4 0 75 99 85 79

гг., 1987...1989 гг. 160 146 187 i?a 182

Люцерна 2...4 гг., 0 16D 292 30Q 303

1988...1990 гг. 160 152 326 324 308

Донник 2-го года, один 0 110 119 124 120

укос, 1982...1990 гг. 45 105 127 129 130

В вариантах оптимизации питания, с учетом формирования качественного урожая, вынос авота зерновыми культура».«] и однолетними травами составляет, соответственно 100. ..211 (по еерну - 56...81 кг) и 185...228 кг/га в зависимости от культуры и сочетания урожаев культур. Поэтому, потребность их в авотных удобрениях существенно различается.

6.2. Динамика содержания подвижного фосфора и обменного

калик, вынос с урожаем С оптимизацией влагообеспеченности культур, выращиваемых на черноземных почвах, возрастает значение повышенного содержания подвижного фосфора в почве в плане обеспечения более эффективного использования аэота и калия. Обработка почвы в этих условиях не способствует мобилизации его га счет естественных ресурсов плодородия.

Увеличение доступного фссфора в почве достигается применением норм удобрения, превышающих вынос с урожаем. Длительное внесение различных норм фосфора обеспечило дифференциацию содержания подвижного фосфора в псчве и в пахотном и подпахотном слоях. В с^ое 0...0.2 м оно составило на контроле 8,5, в удобренных вариантах - 15,1; 16,1 и 22,3 мг/100 г; в слое 0,2...О,4 м - 8,1; 9,5; 10,2 и 11,1 мг/100 г почвы.

Наименьший еынсс фосфора в этих условиях хараяерен для варианта экстенсивного использования пашни - 27,8 кг/га, я наибольший - для оптимальна удобренного, фана говыше

11

обеспеченности - 5?,0...63,0 кг/га.

Потребность в фосфорном удобрении, сверх выноса, для увеличения содержания Р^О^ в почве на 1 мг/100 г существенно различается в зависимости от исходного содержания. Она повышается в пределах "средней - очень высокой обеспеченности", от 43 до 74 кг/га.

Еынос калия отдельными культурами достигает 470...530 кг/га. Содержание обменного калия в почве, при интенсивном использовании пашни на протяжении.13 лег (без применения калийного удобрения), несколько снижается, но удерживается в пределах градации очень высокой обеспеченности.

6.3. Накопление растительных остатков, баланс питательных веществ и гумуса

Проблема воспроизводства плодородия почвы в условиях интенсификации земледелия обостряется. Восстановление его связывается, преимущественно, с увеличением растительных остатков и применением повышенных ьорл органических удобрений.

Касса растительных остатков в вариантах химизации, увеличивается на одну тррть, в сравнении с экстенсивными, а при выращивании двух урожаев однолетних культур, вместо одного, в 1,7 раза. В слое 0,4 м аккумулируется 81...92Х корней, при более поверхностном расположении их у однолетних культур.

Однолетние травы, при двухуюжайном использовании пашни не только не уступают многолетни;.! по массе растительных остатков, но и превосходят их, в расчете на год, в три раза (1,63 и 4,82 т/га), а в варианте выращивания озимой пшеницу при оставлении соломы - даже в 3,5 раза (табл.5).

5. Масса и состав растительных остатков в вариантах интенсификации, т а.с.м/га в слое 0,4 м

Культура, группа культур Всего В том числе

корневые (живые) поукоскые и др.

Многолетние

травы 6,51 4,95 1,66 24,0

Однолетние тра

вы (2 урожая) 4,82 2,56 2,26 51,7

Озимая пшеница

(+ солома) 5,64 0,55 5,09 90,2

При зтгм, качество растительных остатков существенно различается в зависимости от вида их, агремана и культуры.

На фоне экстенсивного использования пви»и баланс ь^ота, фосфора и калия - отрицательный (в стадием по севооборстам 38, 1? и 56 кг/га), при выращивании культур в условиях оптимизации питания - положительный по азоту и фосфору (2 и 22 кг/га) и отрицательный - по калию, 70 кг/га (табл. 6).

6. Баланс азота и фосфора в зависимости от агрофона, кг/га (струкгу^а посевов: многолетние и однолетние траьы - по 40%, зерновые - 20%)

Статьи Без удобрений Удобренный

N Р^О,*) N , Рй05

Приход: удобрения, - - 86 60

растительные остатки, 42 9 51 . 19

симЗиотическая фиксация РЗ - 43

Всего •65 9 180 79

Отчуждение с урожаем 103 2В 178 57

(+), (-) к приходу -38 -17 2 22

*) Содержание Р^05 по фонам - 8,5 и 15,1 мг/100 г.

Бобовые культуры повышают актлвность баланса аэота почвы и снижают потребность в удобрениях.

Эффект в обеспечении положительного баланса азота (и фосфора) в почве согласуется с восптзогаодством гумуса в оптимально удобренных вариантах и, наоборот - потере!» его на экстенсивном фоне (0,76...0,83 т/га, по данным прямого определения и расчетшл» - по рзоту),

6.4. Мобилизационные процессы и биологическая

активность почвы Отм&ченнсэ в разделах 6.1...6.3 пеложителъное влияние приемов интенсификации земледелия на воспроизводство органического вещества и баланса питательных веществ, согласуется с динамикой важнейших тестов микробиологической активности почвы. В удобренных вариантах увеличивается численность бак-тгрий, осуществляющих минерализацию органического вещества, на 32% (в максимуме), а также окисление аммиачной формы азота в нитратную, до 767. и грибов, участвуют« в более глубо-

13

кой трансформации органических остатков, до 20% .

Очень наглядными в этом плане являются показатели целлю-лозолятической активности, возрастающей, в зависимости от варианта уробрен"ости, на 15,8...22,4% и суммарной биологической активности (по Ацци) - на 12...20%, в сравнении с экстенсивным фоном.

Повышение активности биологических процессов в почве, в связи с освоением интенсивных технологий выращивания культур, демонстрируется также показателями ферментативной деятельности - усилением гидролитической (инвертазы - на 9%", уреазы - на £8%) и снижением окислительно-восстановительной активности (каталазы, на 15%).

7. ЗАСОРЕННОСТЬ И БОТАНИЧЕСКИЙ СОСТАВ АГР0ЦЕНС6А В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ АГРОТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ КУЛЬТУР

7.1. Особенности формирования засоренности посевов зерновых культур

Засоренность яровой пшеницы, выращиваемой после однолетних трав, слабая (до 2,0%) и не зависит от приема обработки вяби. В вариантах плоскорезной обработки почвы под вторую пшеницу она увеличивается в два раза (4,7 и 9,1%), в. сравнении со вспашкой. На второй пшенице, в связи с повышением удельной биомассы сорняков, увеличивается и запас семян сорных растений в почве (на 20% в слое 0,3 м).

Три выращивании озимой пшэницы и ярового ячменя рост засоренности наблюдается на изреженных посевах (в 1,3...5,6 раза), в сравнении с вариантом оптимального стеблестоя. Снижению засоренности способствует применение дополнительных средств химизации - 6 2,8...3,3 раза по удельной массе и в 1,3 раза по запасу семян в почве. Наиболее вредоносными в этих условиях ъщют являются пикульник мягковолосый и подмаренник цепкий.

7.2. Особенности формирования засоренности и ботанического состава урожая кормовых культур

Беспокровное формирование многолетних трав,- в чистом виде или в _меси, при ранне-весеннем посеве обусловливает, как правило, сильную засоренность - до 42...99% в первом укосе и

14

23...34% - во втором (в год посева). Формирование травостоев под рядовом (через 0,45 м) покровом овса снимает удельную массу сорняков до 2... Z1Z в ¿-.ависимости от укоса и агрофона. Своевременное скышвание покрова в вариантах интенсивных технологий позволяет иметь практически чистые от сорняков и слабовасоренлые травостои второго-четвертого годов жизни. Па экстенсивном же фоне, при прочих равных условиях, засоренность выи?? - до средней и сильной.

Интенсивное использование многолетних трав на протяжении четырех-пяти лет снижает запас семян сорных растений в почве на 11...25Х.

Удельная масса сорных растений в урожае однолетних культур, скашиваемых в укосную спелость,- различается весьма существенно. На овсянобобовой смеси яоукоснс.го посева она увеличивается в связи с увеличением нормы удобрения в 3,5...4,5 раза, в_ сравнении с контролем (4... 10%), а в вариантах плос-коревной обработки - в 1,4...1,5 раеа, в сравнении со вспашкой (контроль - 5...SIX). При весеннем посеве этой же зерно-смеси-Езсорснность юане (дс 2.0 раз). Повышение засоренности сопровождается, как лраьнло, резким снижением доли бобовых культур в биомассе урожая, в два-три раза.

Просовидные травы поукосного посева в условиях периодического применения гербицидов, а также культур, выращиваемых в промежуточных посеЕЗх (оьпмая рожь, капустные) имеют, как правило, слабую засоренность (до 2...б£).

Оптимизация условий выращивания культур повышает конкурентную способность их и обусловливает слабую засоренность посевов.

8. УРОЖАЙНОСТЬ, -ЛРУКТУРА И КАЧЕСТВО УРОЖАЯ ПРИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ МСПСиШЗОВАНИЯ ОРОШАЕМОЙ ПАШИ

8.1. Урожайность, струы/ра урожая зерновка и качество зерна

Урожайность яровых зерновых - пшеницы Иртышанка 10, Омская 9 и ячменя Носовский 9 в условиях оптимизации водного и питательного режимов составляет 4,69 ... 5,29 (в среднем, 5,01) т/га зерна, при прибавке к контрслю (2,53 ... 3,05, в среднем - 2,84 т/га) - 2,17 т/га или 76,42.

15

При посеве пшеницы после однолетних трав (два урожая в год) урожайность не зависит от основной обработки почвы. На второй же кули у ре (пшеница по пшенице) преимущество имеет вспашка, в сравнении с плоскорезннми обработками (прибавка 0,53 т/га). Существенный зф^ект в зтих условиях получен и от оптимизации нормы высева ячменя - 0,82 т/га.

Урожайность озимой пшеницы на интенсивном фоке составляет 7,51 г/га зерна, что в 1,5 и 2,1 раза больше, в сравнении с яровыми и орошаемым контролем, 3,54 т/га (табл. 7).

7. Урожайность озимой пше'нвды (сорт Сибирская нива), т/га зерна, 198",..1990 гг.

Технология Фон питания,- норма удобрения

0, без удобрении I, N120 Р60 кэо Л, N150 Р60 КЗО Ш, N150 Р60 КЗО :

Интенсивная 3,54 6,12 7,51 7,22

"Обычная" 3,50 ■ е,60 6,79 6,77

Среднее 3,52 5,86 7,15 7,00 ,

НСР 05 для частных различий равняется 0,60 т/га. Примечание. "Обычная технология - применялись только удобрения.

Достоверная прибавка урожая в этих ! условиях получена и от применения дополнительных средств химизации (кроме удобре-а.Л) - 0,72 г/га, при максимальном эффекте в наиболее урожайном варианте. Урожайность не еавшэд ot нормы высева, в пределах 3,0.. .7,0 млн/га.

Повышение урожайности зеркэвых сопровождается увеличением количества продуктивных стеблей, длины колоса, числа ве- ' рен и массы верна в нем. Повышаются технологические показатели к& .ества зерна: увеличивается абсолютная масса, натура, стекловидное», содержать белка и сырой клейковины - до-уровня качества, отвечающего требованиям из сильное верно, улучшаются лебопекарные свойства и качество семян.

Выращивание яровгй пшеницы по интенсивной технологии обусловливает ватягивание периода вегетации на 4...20 дней в зависимости от условий года и агрофога в сравнении с экстенсивными вариантами. В условиях производства в этой связи целесообразно ориентироваться на сортз скороспелого типа и, особенно, выращивание озимой пшеницы.

16

8.2. Формирование посевов, урскайность и качество

урожая кормовых кулатур Многолетние трас и. Биологическая особенность их - замедленный рост и развитие в год посева, особенно в первую половину вегетационного периода. Это обусловливает, слабуь конкурентную способность с сорнсй растительное- .' тыо и покровной культурой в борьбе за выживание, что приводит к изреживзшш, еысской засоренности и низкой урожайности травостоев. Продуктивность люцерны в вариантах подпокровного посева снижается, в этой связи, в среднем за три года жизни по а.с. м. - на ЗОХ и по сбору протеина - на 20...40%, в сравнении с посевами в чистом виде. Больший вред наносится травостоям при посеве под зерновым! (на верно), в сравнении с кормовыми, отчуждаемыми на ,:орм б укосную спелость.

' Качество травостоев повышается при формировании их [.од рядовым (через 0,45 м) покровом овса, используемым на зеленый корм или сенаж. Урожайность их на одинаковых фолах питания в год посева (повышенная обеспеченность подвижным фосфором, доза азота 60 кг/га) составляет 4,44...б,34 т/га и увеличивается от костреца к люцерне и доннику. В .последующем продуктивность люцерны и костреца безостого, на фона оптимизации питания,повышается в два раза в сравнении с экстенсивными вариантами и практически выравнивается - 9,62 и 9,38 т/га а.с.м. При этом, продуктивность донника в аналогичных условиях выращива::ия, при .формировании одного укоса, различается в зависимости от агрофона только на 17Х (табл. 8), 8. Продуктивность многолетних трав, г а.с.м/га

Культура, год Доза азота под укос, кг/га Агрофон

0 I» и III

Денник 2-го года, один .0 4,25 4,97 4,93

укос, 1987...1990 гг. СО 4,б~ , 5,30 5,26

Люцерна 2.. .4 гг., 2.. 3 0 5,21 9,62 9,75

укоса, 1988...1990 гг. 60 5,67 10,94 10,53

Кострец безостый 2.. .4 гг. 0 4,56 5,28 4,60

2. ..3 укоса, 1987...1989 гг. 60 7,33 9,33 9,32

НСР 05 для частных различи": равняется: по доннику -

0,56, люцерне - 1,36 т, кострецу безостому - 0,93 т.

17

Применение азотных удобрений на бобовых травах малоэффективно. На костреце безостом они повышают урожайность в 1,6...Г,О равь. Отвиьчивость трав на улучшение условий фосфорного питания, наоборот, увеличивается от костреца безостого к люцерне.

Однолетние травы. Оптимизация условий формирования урожаев однолетних культур в основном.и промежуточном посевах позволяет более эффективно использовать природные ресурсы и, тем самым, существенно повысить продуктивность пашни. После одноукоснг-о использования травостоя донника, при скашивании 15..25 июня, можно формировать дополнительно полноценный урожай ОЕсянобобовой смеси или проса кормового и посеять (£5.08...5.09) озимую рожь. После уборки ворносмеси весеннего посева реально формирование высоких урожаев рапса ярового или редьки масличной (посев 20...27 июля), а после-озимой ржи (уборка 5 ... 15 июня) - суданской травы (два укоса" или нерьосенауний смеси.

В оптимально удобренных вариантах продуктивность трав, в зависимости от сочетаний выращиваемых культур, составляет 9,07...10,65 т а.с.ы/га (табл. 9).

9. Продуктивность трав в.условиях уплотненного использования пашни, т а.с.м/га

Сочетание культур, год Зон питания

0 I II 111

Горохооьсаная смесь, капустные,

1979...1985 гг. 6,82 9,25 9,51 10,24

Донник 2-го г., верноси*сь или

просо, 1081...19ОД гг. 7,64 9,01 . 9,13 8,85

Озимая рожь, суданская трава

(два укоса) или веряосыесь и,

затем, рапс, 1937...1990 гг. 5,35 10,87 10,4" 11,29

НОР 05 для частных различья, соответственно сочетаниям, райно 0,67; 0,74 и 1,03 т.

В условиях экстенсивного использования пап.ни более продуктивными являются, сочетания с бобовый! культурами, в 1,4 раза.■ Прибавка от удобрений в этих вариантах - минимальная,

18

21% (контроль 7,48 т а.с.м/га). При выращивании сочетаний. небобоЕых культур продуктивность на фонах оптимизации питания увеличивается в дьа рааа.

Кукуруза. В сравнении с травами кукуруза отлича- . ется более высоким потенциалом урожайности,, как при оропе-нии, так и без него. В лучшем варианте технологии на поливе урожайность ее составляет 49,54 т/га зеленой и 14,86 т а.с. м/га. Это больше в сравнении с неорошаемым контролем (9,90 т/га) в 1,5 раза, с абсолютным (6,92 т/га) - в 2,1 раза. Прибавка урожая от приема оптимизации питания при орошении (1989...1991 и 1993, 1994 гг.), при равных нормах удобрения (N108 Р90 КЗб), больше в 1,9 раза, в сравнении с неорошаемым вариантом (2,98 и 5,73 т а с.м/га).

Рост урожайности, в связи с оптимизацией условий сг?ды, сопровождается повышением качества урожая - увеличением массы початков, (на 1,57 т/га), содержания сухого вещества в урожае (на 1,6%) и доли початков в нем (на 6,1%). Еще более заметное, повышение содержания сухого вещества в урожае наблюдается в связи с продлением вегетации до 10 сентября, увеличивающее содержание сухой массы в урожае, за 10 дней, на 5 ... 6% (в абсолйтных цифрах).

Качество урожая. Наименьшая питательность, урожая при оптимизации питания характерна, длй просовидных и мятликовьгх (0,64. ..0,66 кг к.ед/кг а.с.м.), а наибольшая -для капустных и кукурузы (0,83 и 0,92 кг). Максимум протеина содержится в урожае капустных и бобовых (118...161 г в 1 кг а.с.м.), среднее содержание - в урожае просовидных и мят-ликовых - 73...100 г в зависимости укоса и минимум - в сухой массе кукурузы, 46...64 г в 1 кг. Продуктивность многолетних. трав первого-четвертого годов в оптимально удобренных вариантах составляет 6,06 т к. ед/га (0,77...1,25 т п.п/га), различных сочетаний однолетни:, культур -7,13...9,Ou т к.ед/га (0,81...1,37 т п.п/га) и кукурузы 13,23 t.к ед/га (0,69 т п.п/га).

9. ЭИЕКТИВНОСТЬ ВЫРАЩИьАНЙЯ КУЛЬТУР НА ПОЛК1® . •

ПО ИНТЕНСИВНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ 9.1. Ресурсосберегающее и природоохранное значение агрсприемов- . ' '

19

С повышением гродуктивнэсти пашни существенно возрастает эффективность использования природных ресурсов. КПД ФАР в сравнении с зариэнташ экотеьсивных технологий увеличивается в 1,2. ..2,5 раза - до 1,30 ... 2,55%.. В аналогичном порядке возрастает оплата ресурсов влаги урожаем - в 1,3...2,3 раза, при относительно низких коэффициентах водопогребления. По кукурузе и травчм они составляют, соответственно 20, 39...48 мм/т а.с.м., озимой пшенице - 70 мм/т зерна (табл. 10). Окупаемость удобрений повышается до 9,9...18,4 кг зерна и 15,5 ...54,4 кг к.п.е. на 1 кг д.в.

10. Эффективность использования ресурсов на фоне оптимизации питания '

Культура, сочетание .культур кпд ФАР, Повышение к фону 0, число раз Коэффициент водо-потребления, т/т а.с.м. Уменьшение к фону 0,число рав

Многолетние травы 1...4 гг.

1986...1990 гг. 1,32 1.8 48,4 1,9

Донник 2-гс года, просо

уж овес. 1982...1990 Г". 1,40 1.2 39,1 •1,3

Озимая рс*ь, зер.юсмесь,

рапс, 1982...193С гг. , 1.30- 2,5 44,6 2,3

Кукуруза на силос,

1983...1994 гг. 2,29 1.6 20,0 1.6

Пшешща озимая, 19£7...

1993 гг. (по биомассе), 2,55 1.9 35,2 1,8

по зерну 1;29 2,0 70, С 2,0

на

уплотненном,во времени, использоезньл и освоении интенсивных технологий выращивания культур I меет важное природоохранное значение. Снижается оводненность почвенного профиля и, тем самым, опасность и интенсивность подъема грунто!ЫХ вод. 9.2. Экономическая и биовнергетическая оценка приемов интенсификации и технология вырациьания культур • Экономическая эффективность определена по методике ^ибШШСХ. Расчеты,базирующиеся на ценах 1589 г., показывают, что выращивание культур без применения удобре шй, экономиче-

20

ски нецелесообразно или имеет невысокий уровень рентабельности. Окупаемость затрат при выращивании различных культур составляет, преимущественно 0,91...1,26 .

Химизация технологий увеличивает общ« затраты на 12... 28%, затраты труда на 1 га пашни - на 14...31%. При этом, окупаемость повышается до 1,71 ... 2,65 и 1,51...2,53, при росте производительности труда, в расчете на единицу урожая - на 14 ... 95%. Наиболее эффективными к/льтурами являются евшая пшеница, кукуруза и люцерна, менее выгодными - кострец безостый и двухурожайные сочетания культур.

Дополнительные затраты, обусловливаемые химизацией технологий, по показателям энергетической оценки, составляют 6,4...47,1% (в связи с орошением - 1',7 ... 39,7%) от затгат совокупной энергии в зависимости от культуры. Однако, последние окупаются по показателям валовой энергии в 1,2...2,2 раза, в сравнении с экстенсивными вариантами.

ОСНОВНЫЕ ЕЬЕОДЫ

1. На основе глубокопрофильных стационарных исследований (до 2,О...6,0 м) установлена пространственная неоднородность водных, физических, химических и физико-химических свойств-черноземных почв Омского Прииртышья, находящихся ' в генетической зависимости от литологического и морфологического строения мелиорируемой толщи ..ород.

Многочленное строение профиля (3...7 слоев), неглубокое залегание солевых аккумуляций (в пределах слоя 0,7... 1,4 м), неодинаковая оводненность пород и повышенное содержание недоступной влаги (до 42...62% от НВ) в условиях слабой дрени-рованнссти территории определяют высокую динамичность солевого и температурного режимов, зависящих от условий влаго-обеспеченности и использования почв.

2. Длительнте эффективное использование пашни при старении, с учетом природно-мелиоративных условий зоны распространения черноземных почв Западней Обири, доххно базироваться' на водо- и почвоохранных ..риемах интенсификации земледелия, управлении формированием высоких урожаев и воспроизводством плодородии почвы на основе мониторинга и оптимизации факторов варащгаания культур.

21 ' .

3. Бырапцшание культур па интенсивным технологиям при . орошении основывается на приоритетном вначеиии оптимизации

водного режима почеы, рациональном сочетании агротехнических приемов по обеспечению эффективного использования осадков зимнего периода и применении невысоких вегетационных поливов '(150...450 м5/га), проводимых в сроки, определяемые предпо-лиеным порогом (ВРК) и заданным пределом регулирования влажности почвы (от ЕРК до 0,8...О,9 НБ) в слоях 0,5 и 1,0 м в зависимости от фазы развития культур, периода вегетации и срока предполагаемой уборки урожая.

4. Обязательное условие обеспечения ьодо-почвоохранного аффекта - угравление питанием растений,' с целью' реализации биопотенциала культур и повышения продуктивности пашни.

Оптимизация питания на фоне уплотненного использования пашни, при очень низкой обеспеченности культур нитратным азотом (на период посеЕа), повышеиной - подвижным фосфором и очень высокой - обменным калием возможна при норме удобре-' кий N86 Р49 на гектар пашни. При этом, аффективный баланс питательных элементов в почве складывается бездефицитным по азоту фосфору и дефицитным - по калию (156 кг/га).

5. Воспроизводству плодородия черноземных почв способствует повышение урожайности культур и продуктивности пашни в связи с интенсивным ее использованием, оптимизацией водного и питательного режимов, формированием качественны/ траЕОсто-ев (стеблестоев), увеличением доли бобовых трав и озимых культур в структуре посевов, массы растительных остатков (на 1,2 т/га или 33%), повышением качества последних, а также активности баланса азота (с 63 до 101%) и фосфора (с 35 до 139%) в поч^е.

' Суммарная биологическая и целлюлоэолитическая активность почвы возрастают с увеличением нормы удобрений, в пределах удобренных фонов, соответственно на 9 ... 20 и 16 ... 22%, в сравнении с вариантом экстенсивного использования пашни.

6. Агрофизические свойства черноземных почв являются благоприятными в плане освоения ресурсосберегающих технологий обработки почвы и не ухудшаются в связи с освоением интенсивных технологий выращивания культур при орошении.

Возможность минимлэнции обработки почвы определяется, преимущественно, состоянием предшественника, массой расти-

22

тельных остатков и выбором приема, обеспечивающего проведение качественного поссва, особенно мелкосеменных культур.

7. Эасорслшость посевов яровых возрастает с увеличением нормы удоС-рфэти1 в 1,4...6,0 раз, в зависимости от предшественника, культуры и периода выращивания.

В вариантах плоскорегной и поверхностной обработки почвы она увеличивается, в сравнении со вспашкой - в 1,4...1,5 раза, в пределам слабой и средней засоренности.

ОПТПШ13 ация условий формирования урожаев позволяет повысить конкурентную способность выраацшаемнх культур и снизить, тем самым, засоренность посевов до уровня слабой, при уменьшении sanaca семян сорняков в почве на 11...S5Z (в слое 0,3 м), в сравнении с экстенсивным фоном.

8. Качество посевов многолетних трав зависит от способа формирования и снижается, в связи с возрастанием интенсивности и длительности угнетающего воздействия покровной культуры или биомассы сорной растительности (при одновидовсм посеве), с повышением урожайности "покрозя" и затягиванием срока уборки урожая.

Посев трав под рядовым (через 0,45 м) покровом овса позволяет снизить засоренность в год формирования в 4...10 раз в зависимости от агройсна, в сравнении с одновидовым посевом и иметь практически незасоренные травостои второго-четверго-го годов жизни. При более длительном использовании.травостоев (сЕыше четырех лет), особенно в вариантах экстенсивных технологий, а также при несбалансированном питании, засоренность повышается до уровня средней и сильной.

9. Урожайность яровых зерновых (пшеница, ячмень) и озимой пшеницы, выращиваемых по интенсивной технологии, относительно стабильна и составляет, соответственно 4,95...5,29 и 7,39...7,51 т/га зерна, что больше в сравнении с экстенсивными вариантами технологий, в среднем, в 1,8...2,1 раза.

Рост урожайности культур, обусловливаемый в основном оптимизацией питания (до 39% от суучарной прибавки), сопровождается улучшением технологических свойств, хлебопекарных и посевньс качеств зерна.

10. В' условиях оптимизации питания гтродуктигностг- лгоцер • ш и костреца безсстого первого-четвертого годов жизни сос-тямяет, соответственно 8,44 и 8,25, а донника первсгс-вго-

23

poro годов (один укоо) - 5,99 т а.с.м./га (сбор переваримого протеина по культурам - 1,25; 0,68 и 0,75 т/га.), что больше, чем в экстенсивных вариантах в 1,7; 2,0 и 1,4 раза.

Одноукосное использование донника второго Ида позволяет формировать поукосно, дополнительно, полноценный урожай однолетней культуры (4,10 т а.с.м/га), хорош вписывающийся в зеленый и сырьевой конвейеры заготовки кормив.

11. Продуктивность эвена однолетних трав в вариантах оптимизации условий выращивания культур при рациональном сочетании культур основного и поукосного посевов, превышает продуктивность многолетних трав на 1,56 т а.с.м/га или 18,7%. При этом, сбор абсолютно сухой массы и переваримого протеина изменяется в зависимости от сочетания ..уль тур и укоснос^и их е пределах, соответственно 8,97...11,67 И" 0,81...1,43 т/га. Это больше продуктивности в вариантах экстенсивного использования пашни в 1,5 и 1,6 раза.

Масса растительных остатков В вариантах уплотненного использования пашаи однолетними культурами в 1,5...1,8 раза больше, в сравнении с остающейся после многолетних трав (в расчете на один год).

12. Урожайность скороспелых гибридов кукурузы, выращиваемых на силос, в условиях оптимизации факторов среды составляет 14,86 т а.с.м/га, '-г'о превышает продуктивность однолетних и многолетних трав, соответственно ь 1,5 и 1,8 раза.

Прибавка урожая от орошения, удобрения и совместного регулирования факторов составляет 4,96; 5,73 к 7,94 х а.с.м/ /та, по отношению к абсолютному контролю (5,92 т/гь).

Выращивание кукурузы по интенсивной технологии создает условия для продления активной вегетации, повышения урожай-пост'1 и качества урожаг

13. Интенсификация земледелия на черноземных почвах при орошении поЕышает КЩ[ ФАР в 1,8 раза 'до 1,-^0.. .2,55%), при обеспечении высокой окупаемости удобрений (на зерновых - 9,9 ... 18,4 Г" зерна, кормовых - 15,5. ..5-1,4 кг к.п.е. на 1 кг д.в.) и ресурсов воды урожаем (20...48 мл „а 1 т а.-.м. и 65 .. .70 мм на 1 г зерна). При зт м затраты труда на единицу продукции снижался в 1,3...1,5 раза в сравнении с вариан-Т-.ли экстенсивных технологии

14.. Оптимизация ВсДНеЙШИХ факторов среды, в связи с пн-

24

тенсификацией технологий выращивания культур, сопровождается увеличением общих затрат на 20,3...35,0% (по совокупной энергии - в 1,4...2,0 раза), повышением окупаемости последних в 1,3...2,0 раза, при максимальной - на озимой пшенице, ку-. курузе и люцерне и минимальной - по кострецу безостому и вариантам формирования двух урожаев с поля в год.

По данным энергетической оценки приращение валовой анергии в вариантах интенсификации при выращивании кормовых культур в 1,8 ... 3,3 раза больше, в сравнении с зерновыми. При этом наиболее вы.одными среди первых являются кукуруза (233,9 ГДж/га) и люцерна (152,4 ГДж/га), из зерновых - озимая пшеница (71,7 ГДж/га).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМГНДАЦИИ

В сложных природно-мелиоративных условиях Западной Сибири земледелие на черноземных почвах при орошении следует переводить на контролируемую основу, с учетом управления выращиванием высоких урожаев культур и воспроизводством плодородия почв. Для этого, в практических целях, необходимо:

1. Реализовать возможность уплотненного использования, пашни путем освоения системы интенсивных севооборотов, насы-. щенных высокоурожайными культурами, сортами и гибридами, повысить укосность трав, обеспечить рациональное.. сочетание культур в осноенсм и промежуточном посевах, оптимизировать структуру посевов, с учетом воспроизводства органического вещества почвы.

1.1. Рекомендуемые схемы чередования культур в севообо- • ротах, с целью уплотненного использования пашни (примеры):

- люцерна первого года жизни, посев под рядовым (через 0,45 м) покровом овса; люцерна второго-четвертого годов жизни; кормовое просо, поукосно рапс яровой «ши редька маслич- .' ная; кукуруза на силос; яровая пшеница на зерно (уборка с измельчением и оставлением соломы);

- травосмесь люцерны с кострецом безостым первого года жизни, посев под рядовым (через 0,45 м) покровом овса; травы второго-четвертого годов жизни; кормовое просо, поу.юсно кулисы, озимая пшеница; озимая пшеница на зерно (уборка с измельчением и оставлением соломы) ; горохоовсяная смесь, поу-

25

косно рапс яровой;

- донник первого года жизни, посев под рядовым (через 0,45 м) покровом овса;донник второго года жизни (один укос), поукосно бобово-влаксвая зерносмесь, затем озимая рожь; озимая рожь, поукосно зерносмесь (ячмень, горох, овес) с подсолнечником (на еерносенаж).

2. Создать условия для реализации биопотенциала культур и освоения интенсивных технологий выращивания, с учетом оптимизации важнейших, фактороь формирования урожаев - густоты траЕО-стеблестоев, водного и питательного режимов.

2.1. Многолетние травы, с целью получения качественных травостоев, рекомендуется формировать, преимущественно, под рядовым (через 0,45 м) покровом овса, особенно при размещении их по засоренным предшественникам, а на слабо засоренных участках и при позднем формировании - одно±,'.:Довой поСеЕ.

Достаточная густота траво- и стеблестоев формируется при кормах чысева. ¿щерны - 8,0 млн/га, донника - 6,0 млн/га, костреца безостого -'4,0, озимей пшеницы - 3...4 млн/га, яровой пшеницы и ячменя 5...6 млк/га, просу кормовому - 5,0, суданской травы - 3,0, горохоовсянсй смеси - овса 3,5 и го-*юха 0,6...О,7 млн/га и кукурузы, при пунктирном, рядовом (через 0,7 м) посеве на силос - 80...85 тыс/га.

2.2. Влажность почвы, оптимизируется путем применения во--цо-почвоохранных поливных корм, преимущественно 300 м3 /га, проведения "поливов е сроки, определяемые; предполивной влажностью почвы (уровень ЕРН) в слое 0,5 и 1,0 м, в зависимости от .фазы развития культур. Поливы, в этой связи, являются дотацией недостающей в почве влаги, с целью регулирования вла-гообеспеченности в уаких пределах (В?К - О,8...О,9 НЕ).

• -2 3. .Оптимизация питания на фоне повышенного содержания подвижного фосфора'(оптимальная обеспеченность), очень высокого - обменного калия и очень низкого - ьлтратного азота достигается внесением Р60 (по.выносу отчуждаемой части урожая с 1 га пашни) и применением дифференцированных норм (от

0 до 150 кг/га) и доэ азота (от 0 до 90 кг/га под урожай, укоС) в зависимости от культуры, предшественника, периода выращивания и качества урожая. Увеличение PgOg в почве на

1 мг/100 г, до верхнего уровня градации noEL ценного содержали, достигается внесением 40 кг/га фосфора, сверх Еынооа.

" " 26

Максимальная потребность в азоте характерна для костре- .. ца безостого, озимой пшеницы и кукурузы (120...150 кг/га).

2.4. На многолетних травах фосфор вносится под травы первого года жизни, в запас на два-четыре года пользования . травостоем. При этом, норма азота составляет, в год посева -60 кг/га, в последующи период - на травостое костреца безостого по 60 кг/га под первый и второй укосы и 30 кг/га под третий, травосмеси - по 30...60 кг/га под укос. Азотные под-.' кормки не эффективны на доннике второго года и малоэффективны на люцерне второго-четвертого годов жизни.

2.5. При выращивании однолетних кормовых культур минимальная потребность в азотных удобрениях наблюдается при размещении по бобовому предшественнику ( 0... 30 кг/га ), а максимальная - при выращивании культур в промежуточном посеве, озимой.ржи и капустных (90 кг/га).

Увеличение доли бобовые в структуре посевов позволяет. существенно снизить потребность в азотныз: удобрениях, при росте продуктивности пашни.

3. Основную обработку почвы рекомендуется дифференцировать в зависимости от состояния предшественника и особенностей биологии выращиваёмых культур. При значительной массе растительных остатков на поверхности почвы, препятствующей проведению качественного посева, высокой засоренности, а также осенней влажности почвы больше ВРК -эффективней Еспаш-- ■ ка; при выращивании озимых культур - мелкая плоскорезная и поверхностная обработки, в других случаях - целесообразны , • почвозащитные, снего-ьлагонакопительные и менее энергозатратные приемы обработки почвы.

4. В плане воспроизводства и повышения плодородия почвы особое значение следует . придавать комплексу мер, приемов й технологий по обеспечению высокопродуктивного использования природных ресурсов, уплотненному формированию урожаев на протяжении всего теплого периода, рациональному сочетанию культур в основно-• и промежуточном посевах, оптимизации основных факторов формирования урожаев, применению почво-охранных реиимов орошения культур, выращиванию озимых и капустных в составе культ-р промежуточного посева, измельчению и разбрасыванию соломы зерновых для задрдки в почву.

Р. Освоение предложенных практических: рекомендаций по

27

повышению эффективности зещеделия на Чернове!,вшх почвах при орошении, с учетом воспроизводства плодородия почвы, позволит повысить продуктивность :1х до 6,5...7,0 т к. ед/га, при существенно более экономном и производительном (в 1,5...1,8 раза) использовании ресурсов.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Реликты многолетней мерзлоты в черноземе южной лесо-, степи Омской области // Почвы Омской области и эффективность

удобрений: Сб. науч. тр. / Омский с.-х. ин-т. - Омск, 1973.

- Т. 113. - С. 76-81. "

2. Причины пространственного-варьирования агрофизических свойств обыкновенного чернозема // Земледелие и агрохимия в условиях Сибири: Сб. науч. тр. / Сиб. НИИ сел. хоз-ва.

- Новосибирск, 1974. - Т. 22. • С. 109-112.

3. Химические и физико-химические свойства обыкновенного черновема имской области // Почвоведение. - 1975. - N 2. -С. 20-26.

4. Влияние контшентальности климата и сезонно-ыервлот-..ых явчений на морфолог: ле с кое строение обыкновенного' черновама Омсиэй области // Почвы Омской области и эффективность удобрений: Науч.тр. / Ом. с.-х. ин-т им. С.М.Кирова. - Омск, 197Б. - 140. - С. 19-23.

Б. Понвен"0-гидрологические константы и режим влажности глубокого профиля обыкновенного чернозема // Сиб. вестн. с. - X. науки. - 1976. - N 2. - С. 23-27.

6. Обыкновенные черноземы // Агрофизическая характеристика почв Западной Сибири. - Новосибирск: Наука, 1976. - С. 339-368 (в соавт.).

7. Температурный режим обыкнсзеьного чернозема лесостепи Омской оС-дасчл в повышенно увлажненные годы I/ Изв. АЛ СССР, Сиб. отд-ние, Сер. биол. наук. - Новосибирск, 1977. - Бып.1, N 5. С. 13-19.

8. Возделывали-' сельскохозяйственных культур на орошении // Нелиорацкя а урожай. - Омск: Кц.ивд-по, 1^7. - С. 13-20 (в соавт.).

9. Передвижение Елаги в обыкновенном черноземе под в^ия-нием температуры Регулирование почвенной ьлагл в Западной

£8

Сибири: Науч.техн.бюл. / Сиб. НИИ сел.хоз-ва. - Новосибирск, 1978. - Вып. 38. - С. 17-23.

10. Особенности водно-температурного режима чернозема на долголетнем пастбище // Методы к приемы борьбы с васухой в Сибири: Сб. науч. тр. / Сиб. НИИ :ел. хоз-ва. - Новосибирск, 1978. - Вып. 28. - С. 109-114.

11. Временные рекомендации по эффективному использованию орошаемых земель в хозяйствах Омской области. Под общей ред. Гофа В.Ф. и Долгушина Г.Л. . - Омск, 1979. - 74 с.

12. Влияние приема щелевания междурядий кукурузы на урожай и водопогребление в условиях орошения: Науч. техн. бюл. / Сиб НИИ сел. хоз-ва. - Новосибирск, 1979. - Вып. 44. - с. 16-19 (в.соавт,).

13. Влияние обработки почвы и удобрений на продуктивность кормовых культур при орошении // В кн.: Научные основы мелиорации земель при создании территориально-производственных комплексов Сибири. / Тев. докл. республ. науч.техн. конференции 8-10 июля 1980 г. - Красноярск, 198С. -С. 164-166.

14. Приемы интенсивного кормопроизводства на орошаемых землях // В кн. Система ведения сельского хозяйства Омской области. Раздел 2. Технология производства кормов. - Новосибирск, 1981. - С. 127-159.

15. Интенсивная культура в поукос::ом посеве при орошении // Интенсификация кормопроизводства в Западной Сибири: Науч. • техн. бюл. / Сиб. НИИ сел. хоз-ва. - Новосибирск, 1981.'- -Вып. 61. - С. 7-11 (в соавт.).

16. Основной резерв роста урожайности однолетних трав при орошении // Приемы интенсификации земледелия в Западной Сибири: Науч.техн.бюл. / Сиб. НИИ сел.хоз-ва. - Новосибирск, 1982. - Вып. 2. - С. 23-27.

17. Термические ресурсы климата - основа изыскания резервов производства кормов при орошении // Севообороты в интенсивном земледелии Сибири и Дальнего Востока: Науч. техн. бюл. / Сиб. НИИ сел. хоз-ва. - Новосибирск, 1984. - Вып. 2./ - С. 32-36 (в соавт.). '

18. Влияние способов основной обработки почвы на ее фи-зтеские свойства, пищевой режшл и урожай люцерны при орошении // Интенсификация земледелия в Западной Сибири: Сб.науч. тр. / Сиб. НИИ сел. хоз-ва. - Новосибирск, 1935. - 'С. 26-33

29

(в саавт.).

19. Технологические приемы интенсивного использования орошаемых земепь // Биологические ресурсы и сельскохозяйственное производство. / Тез. докл. Всесоюз. конф. " Развитие производительных сил Сибири и задачи ускорения научно-технического прогресса". - Краснообск,•1985. - С. 83-84.

S0. Оптимизация влажности почвы - основа повышения урожайности и экономного использования воды // Повышение эффективности орошаемого земледелия на основе нормирования земле. пользования / Тез. докл. и выступл. на Республ. науч. прак-тич. конф. - Кишинев, 1985. - С. 170.

21. Лугово-черноземные почвы Омской области как объект орошения и технологические приемы повышения их плодородия в условиях интенсивного земледелия: Рекомендации под общей редакцией Гофа В.Ф./ Сиб. HTÍ сел.хоз-ва. - Новосибирск, 1985. - 76' с. (в соавт.).

22 Лугово-черноземные почвы Омской области как объект . 'орошения // Тез. докл. на VII делегат, съезд,- Есесоюз. обже с-' тва почвоведов, 9-13 сентября 1985г. -Тав'чент, 1985. - С.62.

23. Изменение засоренности в зависимости от технологии выращивания пшеницы на орошаемых землях юга Западной Сибири // Интенсификация земледелия в Западной Сибири: Сб. науч.тр. / Сиб. НИИ ^ел. хоз-ва. - Новосибирск, 1935. - С. 66 - 75 (в соавт).

24. Кормопроизводство на опекаемых землях // Система ведения сельского хозяйства Омской области: Рекомендации / Сиб. НИИ сел. па- ¡а. - Новосибирск, 1987. - 266 с. (в соавт.).

25. Методика и опыт выращивания программируемых урожаев зерновых и кормовых культур при орошении // Тез. докл. III -ей науч.-произв. ;.онф. по программированию урожайности, 16 -20 июня 1987 Г. - ТСХА. - М.., 1987. - С. 17-19 (в соавт.).

26. Эффективность приемов оАработкч почпн под полегче культуры при орошении в Западной Сибири // Интенсивное использование орошаемых земель в различных природных услови-

) ях: СО. науч. тр. / ВАСХШ1Л. ВРО. ВНИИОЗ. - Волгоград, 1987. , - С".<140-149 (в соавт.)..

27. Продукт..лность и питательная ценность многолетних > тр.в на поливе // Пути увеличения белка в кормопроизводстве;

Гтуч.техн.бюл. / Сиб. НИИ сел.хоз-ва. - Новосибирск. - 1987.

30

Вып. 13. - С. 42-45 (в саавт.).

28. Продуктивность крестоцветных культур в зависимости от сроков поукосного посева и удобрений при орошении // Интенсификация возделывания сельскохозяйственных культур в За- ■ падной Сибири: Сб. науч. тр. / Сиб. НИИ сел. хоз-ва. - Новосибирск, 1988. - С. 102-108 (ч соавт.).

29. Орошаемому гектару - интенсивную технологию // Земля, мелиорация,урожай. - Омск: Кн. изд-во, 1988. - С. 4-30.

30. Приемы интенсификации использования орошаемых зе-. мель, технологические карты: Рекомендации под общей ред. Го-фа В.Ф. /Сиб. НИИ сел. хоз-ва. - Новосибирск, 1989. - 192 с... (в соавт.).

31. Агротехнические основы повышения продуктивности орошаемых земель Западной Сибири // Тез. докл. VIII Есесоюз. съезда почвоведов, 14-18 авг. 1989 г. - Кн. 6. (Симпозиумы). - Новосибирск, 1989. - С. 99-107.

32. Плодородие и свойства черноземных почв Омского Прииртышья в условиях интенсивного использования-при орошении // Тез. докл. VIII Есесоюз. съезда почвоведов, 14-18 авг. 1989. - Кн. 5. - Новосибирск 1989. - С. 51.

33. Особенности формирования корневой системы лкцерны при орошении // Вопросы плодородия почв: Науч. техн. бюл. /■ Сиб. НИИ сел. хоз-ва. - Новосибирск, 1990. - Вып. 2. - С. 19-23 (в соавт.). '

34. Урожайность зерновых культур в зависимости от нормы' высева и уровня химизации при орошении // Повышение эффективности производства сельскохозяйственных культур: Сб.науч. тр. / Сиб. НИИ сел. хоз-ва. - Новосибирск, 1990. г С. 76-81

( в соавт.).

35. Накопление растительных остатков в почве однолетними , культурами при орошении//Вопросы плодородия почв: Науч.техн. бюл. / Сиб. НИИ сел. хоз-ва. - 1990. - С. 29-33 (в соавт.').

36. Промежуточны» культуры в орошаемом земледелии Запад-, ной Сибири // Beci.i. с.-х. науки. -1990. - N12. - С. 134-137.

37. Продуктивность и кормовая ценность люцерг.ы в зависимости от приемов основной обработки почвы и норм, удобрений. при орошении // Сиб. Вестн. с.-х. науки. - 1990. *■ О. 18-23-(в соавт.).

33. Продуктивность и качество урожая кострегз бе вое,'"то

31 ' "

в зависимости от приемов интенсификации при орошении // Повышение эффективности производства сельскохозяйственных культур: Сб. НЕуч.тр. / Сиб. НИИ сел. хоз-ва. - Новосибирск, 1990. - С. 22-21 (в'соавт.).

39. Влияние приемов интенсификации на продуктивность и плодородие орошаемых черноземных почв Западной Сибири (на примере Омской области) // Тез. докл. Всесоюзн. совещ.: Проблемы экологии, воспроизводства плодородия почв и ресурсосбережения при интенсивном использовании орошаемых земель. -ВАСХНИЛ. УкрНИИОВ. - Херсон, 1990. - С. 27-28 (в соавт.).

40- Урожайность зерновых культур и использование ФАР при орошении в зависимости от технологии выращивания на черноземных почвах Западной Сибири // Совершенствование технологий возделыванил зерновых и кормовых культур: Сб.науч.тр. / Сиб. НИИ сел. хсэ-ва. - Новосибирск, 1991. - С. 65-73 (в соавт.).

41. Многолетние травы, Ёф£,е.:тивность способов формирования приемов обработки почвы и удобрений на орошаемых землях

' в Западной Сибири // Кормовые культуры на орошаемых землях: Сб.науч.тр./ВНИЖХЗ. - Волгоград,. 1991. - С.39-46 (в соавт.').

42. Эффективность приемов агротехники выращивания суданской тр-vBU на черноземных почвах Западной Сибири в условиях орошенде: // Кормовые культуры на орошаемых землях: Сб. науч. тр./РАСХН. ЕНИИОВ. -Волгоград, 1991. - С.167-1^1 (в соавт.).

43. Влияние средств химизации при орошении на качество зерна,и урожайность свшой мягкой пшеницы в южной лесостепи Омской области // Интенсификация производства зерна в Западной • Сибирь. Сб. науч. тр. / Сиб. НИИ гел. хоз-ва. - Новосибирск, 1992. - С. 86-52 (в соавт.)

44. Агромелиорация орошаеьлк черноземов в Омском Прииртышье /У Мелиорация и водное хо&яйство. - 1995. - N 4. - С. 34-36 (в соавт.).

45. Датент 1489602 РФ, ЫШ1 4 А01В 79/02. Способ возделывания озимой пиеницы (Россия). - 4050624/30-15; Заявлено 07. 04.86,' Опубл. 30.06.89, Бюл. N 24 - 6 с. Приоритет 7.04.86. (в соавт.).

' 48. Патент 2012179 РФ, МПК 5 А01В 79/02. Способ выращивания .кукурузы (Россия). - N4839359/15; Заявлено 15.06.90; Опубл. 15.0J.94, Бюл, N 9. Приоритет 15.06.90. (в соавт.).