Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АГРОБИОМЕЛИОРАТИВНЫХ ПРИЕМОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ И ПРОДУКТИВНОСТИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В СУХОСТЕПНОИ ЗОНЕ ПОВОЛЖЬЯ

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АГРОБИОМЕЛИОРАТИВНЫХ ПРИЕМОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ И ПРОДУКТИВНОСТИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В СУХОСТЕПНОИ ЗОНЕ ПОВОЛЖЬЯ"

На правах рукописи

Степанов Дмитрий Сергеевич

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АГРОБИОМЕЛИОРАТИВНЫХ ПРИЕМОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ И ПРОДУКТИВНОСТИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 06.01.02. - Мелиорация, рекультивация и охрана земель

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Саратов 2005

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова».

Научный руководитель - заслуженный деятель науки РФ, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор Денисов Евгений Петрович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Кузин Евгений Николаевич, кандидат сельскохозяйственных, наук Ада ев Василий Федорович

Ведущая организация — Пензенский НИИСХ

Защита диссертации состоится _2005 г. в

10 часов на заседании диссертационного совета Д 220,053.01 Пензенской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая, 30, ауд, 1246.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии Автореферат разослан « Й-Ч » мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор с.-х. наук

В А. Гущи на

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Возделывание сельскохозяйственных культур в условиях современных систем земледелия приводит к деградациям почтенного покрова, из которых наиболее распространенными являются снижение содержание гумуса, поглощенного кальция, разрушение агрономически ценной структуры и др. Это приводит к переуплотнению почвы, резкому падению водопроницаемости, повышению потерь почвенной влаги на испарение, уменьшению запаса продуктивной влаги в почве.

Все эти негативные явления снижают урожайность сельскохозяйственных культур, по мнению многих исследователей, на 25—50 %. Общепризнано, что важную роль в борьбе с деградацией почвы играют многолетние бобовые травы, В условиях сухостеп-ной зоны, где многолетние травы, особенно бобовые, из-за дефицита влаги слабо растут и развиваются, малопродуктивны и обладают незначительной фктомелиоративной способностью.

Для улучшения водно-физических свойств почвы в этой зоне более эффективными, видимо, следует считать другие агромелиоративные приемы, такие, как запашка соломы, сидерация, внесение навоза, мелиоративные обработки почвы и др. Изучению этой проблемы и посвяшена данная научная работа.

Цель к задачи исследований. Цель исследований состоит в изучении влияния совместного применения мелиоративной обработки почвы и запашки соломы в качестве фитомелиоранта на водно-физические свойства каштановых почв и продуктивность культур в зернопаровом севообороте.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи;

• обосновать необходимость применения мелиоративной обработки и запашки соломы для стабилизации и повышения почвенного плодородия;

» определить роль пожнивных и корневых остатков культур в севообороте и урожайности соломы зерновых как источника органического вещества в почве;

• изучить влияние органического вещества, поступающего в почву, на ее агрофизические и агрохимические свойства и запас продуктивной влаги; _

ЦНБ МСХА

• выявить роль мелиоративной обработки с внесением соломы на агрофизические и агрохимические свойства почвы в сравнении с обычной и минимальной обработкой;

« исследовать влияние совместного использования соломы и мелиоративной обработки почвы на продуктивность зерновых культур в севообороте;

• дать биоэнергетическую и экономическую оценку совместного применения запашки соломы и мелиоративной обработки почвы.

Научная новизна. Впервые в условиях сухостепной зоны Заволжья изучалось совместное применение запашки измельченной соломы под зябь после уборки культур в севообороте с мелиоративной обработкой почвы в сравнении с обычной вспашкой на 22-25 см и поверхностной обработкой на 14-16 см.

Установлено количество органического вещества, поступающего в почву с пожнивно-корневыми остатками по культурам севооборота, и определена урожайность соломы зерновых культур, используемой как биомелиорант.

Выявлено влияние запашки соломы и мелиоративной обработки почвы на баланс гумуса в севообороте, на агрономические и агротехнические свойства почвы и засоренность. Показана роль изучаемых агроприемов в повышении урожайности зерновых культур в зернопаровом севообороте.

Практическая значимость работы состоит в конкретных рекомендациях по использованию запашки соломы и мелиоративной обработки почвы на глубину 42-45 см. Применение в качестве биомелиоративных приемов запашки соломы и мелиоративной обработки почвы способствовало предотвращению потерь гумуса, разрушению структуры, разуплотнению почвы и повышению урожайности зерна озимой пшеницы на 19,5 %; яровой пшеницы - на 28,5 %; проса - на 33 %; ячменя - на 29 %.

Основные положения, выносимые на защиту:

• обоснование эффективности совместного использования соломы как биомелиоранта н мелиоративной обработки для предотвращения деградации каштановых почв;

• воздействие изучаемых мелиоративных приемов на улучшение агрофизических и агрохимических свойств каштановых почв в пахотном и подпахотном горизонтах и запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы;

• повышение урожайности зерновых культур в зернопаровом севообороте под влиянием совместного использования соломы и глубокой мелиоративной обработки почвы;

• энергетическая и экономическая целесообразность совместного использования соломы с мелиоративной обработкой почвы по сравнению с обычной вспашкой и поверхностным рыхлением.

Реализация результатов исследований. Полученные результаты исследований прошли производственную проверку в хозяйствах Краснокутского и Ровенского районов Саратовской области и внедрены на площади 300 га.

Апробация работы. Основные положения исследований были доложены на научной конференции молодых ученых и аспирантов» посвященной 115-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова (Саратов, 2002), на Межрегиональной научной конференции молодых ученых и специалистов АПК Приволжского федерального округа (Саратов, 2003), на научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов по итогам научно-исследовательской работы за 2002 г. (Саратов, 2003).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 194 страницах компьютерного текста, включает в себя 74 таблицы, 15 приложений. Список литературы содержит 264 источника, в т.ч. 10 на иностранных языках.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия, схема и методика проведения исследований. Опыты проводились на территории Краснокутской селекционной опытной станции (СОС) Краснокутского р-на Саратовской обл. в течение 2001-2004 гг. на каштановых почвах тяжелосуглинистых круп-нопылевато-иловатых по гранулометрическому составу. Содержание гумуса 2,6—2,8 %. Климат района проведения опыта - засушливый, резко континентальный. Сумма осадков за год составляет 302 мм. 2002 г. характеризовался как засушливый, 2003 г. - влажный, 2004 г. - слабозасушливый.

Схема II методика проведения опыта. Схема опыта включала в себя различные варианты основной обработки почвы с за-

пашкой соломы как биомелиоранта » без нее на фоне зернопаро-вого севооборота (пар - озимая пшеница — яровая твердая пшеница - просо - яровая мягкая пшеница - ячмень). Площадь делянок 0,02 га. Повторность - трехкратная. Расположение делянок рен-домизированное.

Методика проведения исследований. При закладке и проведении исследований руководствовались общепринятой методикой (Доспехов Б,А., 1985), При проведении фенологических наблюдений начало фазы отмечали при наступлении ее у 10 % растений, полную фазу - у 75 %. Урожайность зерновых определяли методом сплошной уборки комбайном «Сампо-500». Влажность почвы устанавливали термовесовым методом (Роде А.А., 1966), Плотность почвы находили методом режущего кольца буром Качииского. Пористость почвы рассчитывали на основе плотности сложения и плотности твердой фазы по C.B. Астапову (195$). Массу корней определяли методом монолита Н.З. Станкова (1956), содержание нитратного азота - дисульфофеноловым методом после компостирования почвы (нитрификацнонная способность), подвижного фосфора - по Мачигину в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26505-84, гумуса — по Тюрину в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26213-84, обменных оснований (кальций и магний) - по МРТУ № 46-15-67, обменного натрия - по ГОСТ 26950-86, Энергетическую эффективность рассчитывали по методикам ВАСХНИЛ (Севернее М.М. и др., 1991) и В.М, Володина, П.Ф. Ереминой и др. (1999). Экономическую эффективность подсчитывали на основе технологических карт с корректировкой фактически выполненных мероприятий.

Рост растений н органическое вещество почвы

Наблюдение за сроками наступления фенофаз показало, что существенных различий по вариантам опыта не выявлено.

Органическое вещество почвы

Наибольшее количество послеуборочного органического вещества в среднем на 1 га севооборотной площади отмечено во влажном 2003 г. (3,12 т/га). Несколько меньшим этот показатель был в средневлажном 2004 г. (2,84 т/га) и в среднесухие 2001 и 2002 гг. (2,11 и 2,78 т/га). Во влажные годы в почве остается растительных остатков в виде пожнивно-корневого органического вещества в 1,5 раза больше чем в сухие (табл. 1).

Таблица 1

Средне« количество аожкнвно-корневых остатков по культурам севооборота по годам исследований, т/га

Год Культура севооборота В среднем на 1 га севооборотной ПЛОЩАДИ

озимая пшеница яровая твердая пшеница просо яровая мягкая пшеница ячмень

2001 4,14 1,86 2,45 2,21 2,00 2,11

2002 4,96 2,72 3,61 2,50 2,73 2,78

2003 5,18 2,8« 3,49 3,57 3,61 3,12

2004 5,30 2,48 3,34 2,92 2,99 2,&4

В среднем 4,90 2,49 3,22 2,80 2,83 2,71

В среднем за годы исследования озимая пшеница оставляла 4,89±0,43 т/га пожнивно-корневых остатков с колебаниями от 3,95 до 5,57 т/га. Коэффициент вариации 8,8 %.

Яровая твердая пшеница оставляла после себя в среднем 2,48±0,26 т/га органических остатков с колебаниями от 2,01 до 2,92 т/га. Коэффициент вариации 10,5 %. Яровая твердая пшеница оставляла после себя органических остатков меньше чем озимая пшеница в 2 раза.

После проса послеуборочных остатков было 3,2б±0,28 т/га с колебаниями от 2,82 до 3,69 т/га. Это больше чем после яровой твердой лшенииы на 31,5 %.

После яровой мягкой пшеницы оставалось в почве 2,80±0,15 т/га органических остатков с колебаниями от 2,60 до 3,ї2 т/га. Коэффициент вариации 5,4 %. Органических остатков после уборки яровой мягкой пшеницы было меньше чем после озимой пшеницы в 1,7 раза. После ячменя пожнивных остатков было 2,83±0,25 т/га с колебаниями от 2,43 до 3,22 т/га (больше чем после яровой твердой пшеницы на 14,1 %). Коэффициент вариации 8,8 %.

В среднем за годы исследований наибольшее количество пож-нивно-корневы х остатков оставляли в почве озимая пшеница (4,89 т/га), просо (3,22 т/га), яровая мягкая пшеница и ячмень (2,80 и 2,83 т/га). На последнем месте по зтому показателю была яровая твердая пшеница (2,48 т/га).

Солома как биомелнорант н удобрение

В среднем за годы исследований при запашке соломы ячменя под пар в почву поступило 5,64-6,29 т/га органического вещества.

При запашке соломы озимой пшеницы под яровую твердую пшеницу в почвы поступило 9,58-10,59 т/га органического вещества; под просо - 5,13-5,79 т/га; под яровую мягкую пшеницу -6,21-6,91 т/га; под ячмень - 5,29-6,18 т/га (табл. 2).

Таолииа2

Количество органического вешества, поступившего в почву с соломой и пожн н вно- корневым и остатками в среднем за годы исследований« т/га

Ози- Яровая Яровая Hal га

Вариант опыта Пар мая твердая Про- мягкая Яч- севообо-

пшеница пшеница со пшеница мень ротной площади

1. Вспашка на 22-25 см (контроль) 2,60 - 4,58 2,39 3,03 2,67 2,54

2. Обработка АПК-6 2,39 - 3,80 1,93 2,65 3,04 2,30

3. Мелиоративная обработка 2,80 - 5,08 2,63 3,45 2,81 2,80

Пожнивно-кориевые остатки 2,64

4. Вспашка на 22- 2,65 - 4,82 2,57 ЗД6 2,68

25 см+солома + №о Солома

2,99, - 4,76 , 2,56 2,95 1 2,65 2,65

Всего органического вещества

5.64 і - 9,58 і 5,13 1 6,21 ; 5,29 5,33

Пожнивно-корневые остатки 3,07

5. Мелиоративная об- 3,15 1 - 5,51 1 2,92 3,73 ! 3,06

работка + солома + Солома

+ N,0 3,14 1 - і 5,08 j 2,87 ! 3,18 1 3,11 1 2,90

Всего органического вещества 6,18 1

1 6.29 1 - 1 10,59 1 5,79 1 6,91 ! 5,96

В среднем на 1 га севооборотной площади на этих вариантах запахивалось 5,33-5,96 т/га органического растительного вещества в виде соломы и пожннвно-корневых остатков. Это, безусловно, влияло на баланс гумуса и на содержание питательных веществ в почве.

Соответственно с соломой дополнительно поступало в почву азота от 21,9 до 40,1 кг/га (вариант 4) и от 25,4 до 47,2 кг/га (вариант 5),

Дополнительное количество фосфора, содержащегося в соломе, было незначительным и составляло 5,4-23,2 кг/га.

Необходимо отметить, что в почву с соломой зерновых культур возвратилось до 14—30 кг/га кальция.

Гумус

При ежегодной вспашке зяби на 22-25 см в севообороте четко проявилась потеря гумуса, отмечен его отрицательный баланс. Наибольшей потеря гумуса была по чистому пару и озимой пшенице. Она достигала 0,88—1,74 т/га. Благодаря пожнивно-корневым остаткам под остальными культурами потери гумуса были заметно меньше. В целом за ротацию севооборота при ежегодной вспашке количество гумуса снижалось на 3,74 т/га, или 0,101 % (табл. 3).

Уменьшение глубины обработки почвы в севообороте до 1416 см при использовании АПК-6 снижало минерализацию гумуса. Здесь в условиях парового поля и после озимой пшеницы минерализация гумуса составила 0,74-1,66 т/га. В целом за ротацию севооборота при ежегодной поверхностной обработке содержание гумуса снизилось на 2,61 т/га, или 0,073 %, Баланс гумуса в почве продолжал оставаться отрицательным, но в меньшей степени.

Таблица 3

Динамика содержания гумуса за ротацию севооборота, %

Вариант опыта Начало Конец Баланс гумуса

ротации ротации % кг/га

]. Вспашка на 22-25 см (контроль) 3,380 3,401 -0,101 -3747

2. Обработка почвы АПК-6 3,400 3,389 -0,073 -2611

3. Мелиоративная обработка 3,390 3,361 -0,131 -4709

4. Вспашка на 22-25 см + солома+N30 3,390 3,451 -0,0055 -197

5, Мелиоративная обработка + солома + N10 3,410 3,477 -0,0093 -333

На вариантах, где два раза за ротацию севооборота проводили глубокую мелиоративную обработку на 42-45 см после ячменя под пар и после твердой яровой пшеницы под просо потери гумуса были еще более интенсивными, В пару и после озимой пшеницы гумуса терялось до 1,00-1,72 т/га. Увеличение урожайности приводило к повышенной минерализации гумуса не только в верхнем слое, но и в более глубоком подпахотном горизонте.

Запашка соломы всех выращиваемых культур в севообороте способствовала снижению потерь гумуса до уровня почвообразовательных процессов. Запашка соломы в почву после уборки зер-

новых под зябь привела к увеличению содержания гумуса в конце ротации севооборота. Дефицит составил всего 197 и 333 т/га. Заметное снижение содержания гумуса наблюдалось в пару и под озимой пшеницей. При этом можно утверждать о наличии если не положительного, то уже, наверное, бездефицитного баланса гумуса, так как снижение запасов гумуса на 0,005 и 0,009 % — в пределах ошибки опыта.

Бездефицитный баланс гумуса сохранялся при отчуждении зерна и соломы ячменя и проса, а при оставлении в поле и запашке соломы яровой и озимой пшеницы содержание гумуса уменьшалось на 0,04 %.

Агрофизические свойства почвы

Плотность почвы

В среднем за годы исследований плотность почвы в пахотном слое 0-30 см на контроле составила 1,08±0,03 г/см3, при поверхностной обработке АПК-6 - 1,08±0,04 г/см3 (табл. 4), т.е. без изменений. На фоне мелиоративной обработки разница с предыдущими вариантами была незначительной — 1,07±0,02 г/см3. Внесение соломы заметно уменьшало плотность пахотного слоя. При обычной вспашке плотность почвы снижалась до 1,01 ±0,02 г/см3, а при мелиоративной - до 0,99±0,02 г/см'. Это меньше чем на контроле на 0,07-0,09 г/см3. Внесение соломы разуплотняло верхний пахотный слой. Подпахотный горизонт в среднем за годы исследований на контроле имел плотность почвы 1,33*0,01 г/см3; при поверхностной обработке - 1,32±0,01 г/см3, а при мелиоративной вспашке - 1,25±0,01 г/см3, или на 0,07-0,08 г/см меньше.

На фоне соломы при обычной вспашке плотность подпахотного слоя не отличалась от контроля и составляла 1,33±0,01 г/см3.

При мелиоративной обработке в сочетании с запашкой соломы плотность колебалась в пределах 1Д4±0,02 г/см3, т.е. была одинаковой с мелиоративной обработкой без запашки соломы. Видимо, запашка соломы не влияла на плотность подпахотных горизонтов.

Следует отметить значительный дрейф плотности за ротацию севооборота в пахотном слое. Без соломы он составил по вариантам 0,12 г/см3; 0,15 и 0,12 г/см3, а на фоне соломы - 0,09 г/см3. В подпахотном слое почвы дрейф составлял всего 0,01 г/см3 на вариантах со вспашкой и при поверхностной обработке почвы

АПК-6. На вариантах с мелиоративной обработкой он возрастал до 0,05-0,07 г/см\

Таблица 4

Плотность почвы под культурами севооборота в среднем 1а годы исследований, г/см5

Вариант опыта Стой почвы, см Пар Озимая 1Ш1СНИ- сш Яровая тъерлая пшеница Просо Яровая мягкая пшеница Ячмень

1. Вспашка на 22-25 см (контроль) 0-30 30-60 0-60 1,00 из 1,17 1,08 из 1,21 1,09 иг 1,21 1,11 1,83 1,22 1,10 иг 1,21 1,12 из 1,233

2. Обработка почвы АЛК-6 0-30 30-60 0-60 0,98 ],32 1,13 1,12 иг 1,22 1,06 иг 1,19 1,10 и* 1,22 1,10 из 1,22 1,13 иг 1,23

3, М слнорзтиьная обработка 0-30 30-60 0-60 0,99 1,23 1,11 1,07 из 1,16 1,08 1.29 1,19 1,0« 1,22 1,15 1,08 1,25 1,16 1,п ив ио

4. Вспашка на 22-23 см •+ + солома + Ы» 0-30 3(Ь60 0-60 0,96 из 1,15 1,02 1,34 1,18 1,02 М2 1,17 1,01 из 1,17 0,99 1,34 1,18 1,05 1,32 1,19

5. Мелиоративная обработка + солома + Ы» 0-30 30-60 0-60 0,94 1Д1 1,08 1,00 1,24 1,12 1,02 1,27 1,15 0,99 1,21 1,10 0,98 ил 1,11 1,03 1Д7 1,15

В среднем за годы исследований обработка почвы и внесение соломы заметно влияли на весь корнеобитаемый слой 0—60 см. На контроле в среднем по культурам севооборота он составил 1,21±0,01 г/см „ при поверхностной обработке АПК-6 - 1,20±0,02, при мелиоративной — 1,16±0,02 г/см3. Плотность во всем корне-обитаемом слое 0-60 см уменьшилась благодаря мелиоративной глубокой обработке на 0,04-0,05 г/см3. Дрейф плотности почвы от начала к концу ротации севооборота составил в первом случае 0,12 г/см3; во втором -0,15 и в третьем -0,12 г/см3.

Внесете соломы снижало плотность почвы в корнеобитае-мом слое при обычной вспашке на 22—25 см до 1,17±0,02 г/см3, а при сочетании мелиоративной обработки с внесением соломы - до 1,13±0,02 г/см3. Это на 0,04 и 0,08 г/см3 меньше чем на контроле.

Внесение соломы не только снижало плотность почвы, но и длительное время удерживало ее на низком уровне — почти до конца ротации.

Общая пористость и пористость аэрации

В среднем за годы исследований общая пористость на контрольном варианте составила 58,5-63,0 %, на варианте с поверхностной обработкой АПК-6 — 58,1-63,7 %; после мелиоративной обработки — 58,9-63,3 % (табл. 5), На вариантах с внесением соломы общая пористость пахотного слоя возросла до 61,1-64,4 и 61,9-65,2 %.

Дрейф за период ротации севооборота соответственно вариантам составил 4,5 %; 5,6; 4,4; 3,3 и 3,3 %, Внесение соломы под вспашку заметно стабилизировало величину общей пористости.

В среднем за годы исследований пористость аэрации в пахотном слое на первых трех вариантах составила 22,1-30,5 %; 22,0-31,9 и 22,8-31,1 %. Различие было незначительным, и его можно считать в пределах ошибки опыта. На фоне соломы этот показатель возрос до 27,0-33,2 и 28,4-34,7 %, что превысило контроль на 4,9—2,7 и 6,3—4,2 %.

Таблица 5

Общая пористость почвы под культурами севооборота в среднем за годы исследований, %

Вариант огтыта Спой Пар Озимая Яровая Просо Яровая Яч-

почвы,см пшеница твердая пшеница мягкая пшеница мень

1. Вспашка на 22-25 см (контроль) 0-30 30-60 (Ъ«0 63,0 50,7 56,9 60,0 50,7 55,4 59,6 51,1 55,4 58,9 50.7 54.8 59,3 51.1 55.2 58.5 50,7 54.6

2. Обработка почвы АПК-6 0-30 30-60 63,7 51,1 58,5 51,1 60,7 51,1 59.3 50.4 59,3 50,7 58,1 51,1

0-60 57,4 54,8 55,9 54,9 55,0 54,6

3. Мелиоративная обработка 0-30 30-60 63.3 54.4 60,4 53,7 60,0 52,2 60,0 54,8 60,0 53,7 58,9 52,6

0-60 58,9 57,1 56,1 57,4 56,9 55,8

4, Вспашка на 22—25 см + + солома + Ми 0-30 30-60 0-60 64,4 50,7 57,6 62,2 50,4 56,3 62,2 51,1 56,7 62,6 50,7 56,7 63.3 50.4 56,9 61,1 51,1 56,1

5, Мелиоративная обработка + содома + Ыл) 0-30 30-60 0-60 65,2 55,2 60,2 63.0 54.1 58,6 62,2 53,0 57,6 63,3 55.2 59.3 63,7 54,1 58,9 61,9 53,0 57,5

Дрейф по вариантам составил 8,4 %; 9,9; 8,3; 6,2 и 6,3 %. Внесение соломы снижало дрейф за ротацию севооборота и тем самым стабилизировало пористость аэрации в пахотном горизонте.

В подпахотном слое на первых трех вариантах пористость аэрации составила 13,5-14,1 %; 13,5-14,1 и 16,8-20,6 %. При мелиоративной обработке пористость аэрашш возросла на 3,3-6,5 %. При внесении соломы этот показатель составил 13,5-14,1 и 17,4-21,3 %, т.е. солома оказала малое влияние на пористость аэрации в этом слое.

Мелиоративная обработка почвы на фоне соломы увеличила пористость аэрации на 3,9-7,2 %. Дрейф пористости аэрации в подпахотном слое за ротацию севооборота был незначительным — 0,6 %; 3,8 и 3,9 %.

Во всем кор необитаем ом слое почвы 0-60 см пористость аэрации на первых трех вариантах за годы исследований изменялась в пределах 17,8-22,0 %; 18,1-23,0 и 19,8-25,6 %. При поверхностной обработке почвы АПК-6 пористость аэрации этого слоя превышала обычную вспашку" (контроль) на 0,3—1,0 %, при мелиоративной вспашке - на 2,0-3,6 %, Дрейф составил 4,2 %; 4,9 и 5,8 %. На фоне соломы пористость аэрации в этом слое 20,6—23,4 и 22,9—28,0 %. Это превышало контроль на 2,8—1,4 и 5,1—6,0 %, Дрейф равнялся 2,8 и 5,1 %.

Как мелиоративная вспашка, так и внесение соломы оказывали заметное влияние на пористость аэрации кор необитаем ого слоя. Мелиоративная обработка улучшала этот показатель главным образом в подпахотном горизонте, а запашка соломы — в пахотном. Кроме того, запашка соломы стабилизировала аэрацию в корнеобитаемом слое за всю ротацию севооборота.

Структурность почвы

Структурность (содержание агрономически ценных агрегатов размером 10-0,25 мм) является важным показателем плодородия почвы. Обработка почвы и внесение соломы заметно изменяли содержание ценных структурных агрегатов.

В среднем за годы исследований на контрольном варианте с обычной вспашкой на 22-25 см количество структурных агрегатов размером 10-0,25 мм составляло в слое 0—10 см 72,0±1,5 %, а в слое 0—30 см — 64,6±1,1 %. Коэффициенты вариации равнялись

2.1 и 1,7 %.

На фоне поверхностной обработки почвы структурность составляла в слое почвы 0-10 см 70,4±1,2 %, а в слое 0-30 см -63,4±1,0 %. Различие с контролем на этом варианте было 1,6 и

1.2 %, что близко к пределам ошибки опыта.

На фоне мелиоративной обработки почвы количество ценных структурных агрегатов в слое 0-10 см 71,9±2,0 %, а в слое 0-30 см -66,3±1,0 %. Коэффициенты вариации 2,8 и 1,5 %. Различия с контролем в этом случае в слое 0—10 см 0,1 %, в слое 0—30 см -1,7 %, что в пределах ошибки опыта.

Таким образом, обработка почвы мало влияла на структурность почвы.

На вариантах с внесением соломы количество ценных агрегатов в слое 0-10 см колебалось в пределах 75,1±1,7 и 75,6±1,0 %, в алое 0-30 см - 68,7±1,1 и 69,7±0,8 %. Коэффициенты вариации колебались в пределах 1,1—2,3 %, Различие вариантов с внесением соломы с контролем в слое 0-10 см составило 3,1-3,6 %, а в слое 0—30 см — 4,1—5,6 %, что вполне достоверно.

Запас доступной влаги под культурами севооборота

В среднем за годы исследований при обычной вспашке на 22-25 см (контроль) запас продуктивной влаги в метровом слое почвы составил 98,9±5,7 мм. При обработке почвы АПК-б на 14-16 см запас влага в почве снизился до 92,8±6,6 мм. Это на 5,1 мм, или на 6,6 %, меньше чем на контроле. Коэффициенты вариации равнялись 5,8 и 7,1 %,

После проведения мелиоративной обработки запасы продуктивной влаги в почве составили 113,4±3,1 мм. Это превышало контроль на 14,5 мм, или 14,7 %. Запашка соломы увеличила в среднем за годы исследований запас продуктивной влаги до 112,2±4,7 и 127,1 ±4,3 мм. Это на 13,3 и 28,2 мм, или на 13,4 и 28,5 % больше чем после обычной вспашки на 22-25 см. Наибольший запас продуктивной влаги отмечен при сочетании мелиоративной обработки почвы с запашкой соломы, а наименьший — при поверхностной обработке АПК-6 на 14-16 см.

После пара под озимой пшеницей продуктивной влаги было меньше чем под другими культурами севооборота. Наибольшее количество доступной влаги отмечено под яровой мягкой пшеницей после проса - 118,8±11,2 мм. Коэффициенты вариации при этом равнялись 11,4 и 9,4 %. Остальные культуры занимали промежуточное положение.

Под паром запас продуктивной влаги составил 108>9±9,8 мм, под яровой твердой пшеницей — 111,5±9,2 мм, под просом -104,0±12,6 мм, под ячменем - 110,4±10,0 мм. Коэффициенты вариации равнялись 9,1-11,4 %.

Влияние мелиоративных приемов на агрохимические и ф11тоценотнческие факторы плодородия

Нитратный азот

Важную роль в получении стабильных урожаев зерновых культур в сухостепной зоне Заволжья играют не только влаго-обеспеченность, но и содержание питательных веществ в почве, особенно азота. Интенсивность обработки почвы влияла не только на содержание азота в почве, но и на распределение его по профилю почвогрунта.

В среднем за годы исследований количество нитратного азота при обычной вспашке было в слое 0-20 см 4,7±1,2 мг на 100 г почвы, в слое 20-40 см ~3,5±0,9;в слое 0-40 см -4,1±1,0 мг на 100 г почвы, Коэффициенты вариации составили 25,5 %; 25,7 и 24,4 %.

На втором варианте при поверхностной обработке почвы содержание нитратного азота в слое почвы 0-20 см 5,6±1,0 мг/100 г; в слое 20-40 см - 2,1±0,5; в слое 0-40 см - 3,9±0,8 мг/100 г. В слое 0-20 см на втором варианте азота было больше чем на контроле на 0,9 мг/100 г, а в слое 20^10 см - меньше на 1,4 мг/100 г. Коэффициенты вариации равнялись 17,8; 23,8 и 20,5 %.

На третьем варианте при мелиоративной обработке почвы количество нитратного азота в слое 0-20 см - 5,2±1,1 мг/100 г; в слое 20-40 см - 4,4±1,0; в слое 0-40 см - 4,8±1,0 мг/100 г. После мелиоративной вспашки азота было больше чем на контроле в слое 0-20 см на 0,5 мг; в слое 20—40 см - на 0,9 и в слое 0—10 см -на 0,7 мг на 100 г почвы. Коэффициенты вариации составили 21,1 %, 22,7 и 20,8 %.

Внесение соломы в среднем за годы исследований повысило содержание азота в почве в слое 0-20 см до 5,1±1,1 и до 6,4±1,1 мг на 100 г почвы. Это больше чем на контроле на 0,4 и 1,7 мг/100 г.

В слое 2СМ0 см в среднем за годы исследований азота было на вариантах с соломой 4,0±0,9 и 4,9±1,0 мг/100 г, что превышало контроль на 0,5 и на 1,4 мг/100 г. Коэффициенты вариации - 22,5 и 20,4 %. Слой 0-40 см содержал азота в этом случае 4,б±1,0 н 5,7±1,0 мг на 100 г почвы. Это выше чем на контроле на 0,5 и 1,6 мг/100 г. Коэффициенты вариации равнялись 21,7 и 17,5 %. К концу севооборота отмечено убывание содержания азота в почве,

В слое 0-40 см уменьшение содержания азота в течение ротации севооборота от черного пара до ячменя составляло на контро-

ле при обычной вспашке 4,2 мг/100 г; при поверхностной обработке - 3,0; при мелиоративной обработке - 4,5, при внесении соломы -3,7 и 4,1 мг на 100 г почвы.

Доступный фосфор

В среднем за годы исследований содержание фосфора в почве на контрольном варианте с обыкновенной вспашкой на глубину 22— 25 см было в слое 0-20 см 5,3±0,4 мг/100 г, 20-40 см - 4,7±0,4; 040 см - 5,0±0,4 мг на 100 г почвы. На варианте с поверхностным рыхлением на 14-16 см фосфора было в слое 0-20 см 5,7±0,4 мг/100 г; 20-40 см - 3,2±0,6; в слое 0-40 см - 4,5±0,1 мг на 100 г почвы.

В слое 0-20 см на варианте с поверхностным рыхлением почвы фосфора было больше чем на контроле на 0,4 мг/100 г; 20-40 см и 0-40 см - меньше на 1,5 и 0,5 мг на 100 г почвы. Заделка стерневых корневых остатков в слон 14-16 см приводила к повышению в нем содержания фосфора. Нижний горизонт был обеднен этим элементом питания.

В слое 0-40 см по содержанию фосфора преимущество оставалось за вспашкой на 22-25 см. Коэффициенты вариации - 7,5 %; 8,5; 8,0; 7,0; 19,0; 2,6 %. На варианте с мелиоративной обработкой почвы фосфора отмечено в слое 0-20 ем 5,7±0,2 мг/100 г; в слое 20-40 см - 4,9±0,2; в слое 0-10 см - 5,3±0,2 мг на 100 г почвы, На этом варианте фосфора было больше чем на контроле на 0,4; 0,2 и 0,3 мг/100 г и больше чем при проведении поверхностной обработки АПК-б на 1,7 и 0,8 мг/100 г. Коэффициенты вариации составили 3,5 %; 4,1 и 3,8 %.

Внесение соломы увеличивало содержание фосфора в слое 040 см до 5,3±0,1 и 5,9±0,1 мг на 100 г почвы, что больше чем на контроле на 0,3 и 0,9 мг/100 г. Коэффициенты вариации - 1,9 и 1,5 %.

Сумма поглощенных оснований

На сумму поглощенных оснований влияла запашка соломы в почву. При вспашке на 22-25 см сумма поглощенных оснований в слое 0-20 см равнялась 31,4±0,3 мг-экв/100 г, в слое 20-40 см -30,3±0,2, в слое 0-40 см - 30,9±0,2 мг-экв на 100 г почвы. Коэффициенты вариации равнялись 1,0; 0,7 и 0,6 %.

При обработке почвы АПК-6 на глубину 14-16 см сумма поглощенных оснований составляла в слое 0-20 см 31,5±0,2 мг-экв; 20-40 см - 30,б±0,2; 040 см - 31,1±0,1 мг-экв на 100 г почвы. Ко-

эффнциенты вариации 0,6 %; 0,7 и 0,3 %. Различия этого варианта с контролем практически не было.

На варианте с мелиоративной обработкой почвы сумма поглощенных оснований в слое 0-20 см равнялась 32,3±0,3 мг-экв/100 г; в слое 20—40 см - 31,0±0,5; в слое (МО см - 31,7±0,3 мг-экв/100 г. Коэффициенты вариации составляли 0,9 %; 0,6 и 0,9 %. Различия третьего варианта с контролем по слоям почвы составили 0,3; 0,7 и 0,8 мг-экв на 100 г почвы. Учитывая отклонения, которые не превышали 0,2-0,3 мг-экв/100 г, различия можно считать достоверными.

На четвертом варианте, где вспашку на 22-25 см сочетали с ежегодным внесением соломы, сумма поглощенных оснований в среднем по полям составила в слое 0-20 см 32,9±0,1 мг-экв/100 г; в слое 20-40 см - 31, б±0,2; в слое 0—10 см- 32,2±0,1 мг-экв на 100 г почвы. Коэффициенты вариации - 0,3 %; 0,6 и 0,3 %, Различия с контролем - 1,2 мг-экв/100 г в слое 0-20 см; 1,3 мг-экв/100 г - в слое 20-40 см и 1,3 мг-экв/100 г — в слое 0-40 см. Учитывая средневзвешенные отклонения от средних значений, которые равнялись 0,1-0,3 мг-экв/100 г, различия между контролем и четвертым вариантом можно считать достоверными.

На пятом варианте с сочетанием внесения соломы и мелиоративной вспашки сумма поглощенных оснований в слое 0-20 см равнялась 33,4±0,2 мг-экв/100 г; в слое 20-40 см - 32,3±0,4; в слое 0-40 см - 32,9±0,3 мг-экв на 100 г почвы. Коэффициенты вариации были незначительны и составили соответственно 0,6 %; 1,3 и 0,9 %, Различия с контролем — 2,0; 2,6 и 2,0 мг-экв на 100 г почвы. Это можно считать достоверным, так как средневзвешенные отклонения от среднего значения составляли 0,3-0,4 мг-экв на 100 г почвы.

Засорен ноет ь

В среднем за годы исследований озимая пшеница имела засоренность в среднем по вариантам опыта 3,2±1,2 шт./м2; яровая твердая пшеница — 4,5±1,1; просо — б,6±3,7; яровая мягкая пшеница - 10,0±5,5; ячмень - 11,7±6,2 шт./м2.

К концу ротации севооборота при удалении от чистого пара засоренность возрастала почти в 4 раза. Коэффициенты вариации составили соответственно по культурам 37,5 %; 24,4; 56,1; 55,0 и 53,0 %, Высокие коэффициенты вариации указывают на большое колебание засоренности по вариантам опыта. Наибольшая засо-

ренность (главным образом за счет многолетних сорняков) отмечена после поверхностной обработки АПК-б, а наименьшая - после мелиоративной обработки.

В озимой пшенице после мелиоративной обработки в среднем за годы исследований насчитывалось сорняков на 30,0-46,7 % меньше чем на контроле. В посевах яровой твердой пшеницы сорняков было меньше чем после обычной вспашки на 33,4-41,2 %; в посевах проса - на 77,2-79,4 в посевах яровой мягкой пшеницы - на 74,8 %, ячменя - на 72,1-72,8 % меньше чем на контроле.

Посевы на вариантах с поверхностной обработкой были засорены сильнее чем на контроле в 1,5-2,0 раза и больше чем при мелиоративной вспашке в 2-4 раза. При поверхностной обработке АПК-б озимая пшеница имела сорняков больше чем на контроле в 2 раза; яровая твердая пшеница - на 29,4 %; просо - на 38,0; яровая мягкая пшеница —на 44,1; ячмень - на 52,3 %. По сравнению с мелиоративной обработкой в озимой пшенице насчитываюсь сорняков больше при поверхностной обработке в 3,7 раза, яровой твердой пшенице - в 2,2 раза, просе - в 6,0 раз; яровой мягкой пшенице -в 5,7 раза, ячмене — в 5,5 раза. Такое снижение засоренности можно объяснить подавлением многолетних сорняков при глубокой мелиоративной обработке. Многолетние сорные растения в среднем за годы исследований составляли 60-70 % от общей засоренности.

После глубокой мелиоративной обработки число их снижалось в посевах озимой пшеницы в 4,3 раза, яровой пшеницы - в 3,1-10,0 раз; в посевах проса - в 9,1 раза, в посевах ячменя - в 7,9 раза.

Урожайность

В среднем за годы исследований урожайность зерна озимой пшеницы на контроле равнялась 2,37 т/га. При поверхностной обработке черного пара на 14-16 см урожайность снизилась на 15,2 %, при проведении мелиоративной обработки под пар прибавка урожайности составила 16,0 % (табл. 6).

Внесение соломы под обычную вспашку на 22-25 см повысило урожайность озимой пшеницы на 17,7 %, а под мелиоративную обработку - на 33,8 %, Углубление пахотного горизонта в пару увеличивало урожайность зерна на 0,36 и 0,74 т/га, внесение соломы - на 0,42 т/га. В среднем за три года углубление пахотного слоя было более эффективным чем внесение соломы. Наибольшая

прибавка урожайности была на варианте с совместным применением мелиоративной обработки и запашки соломы под черный пар. Она составила 0,80 т/га, или 33,8 %, при урожайности зерна 3,17 т/га.

Таблица 6

Урожайность культур севооборота в среднем за годы исследований, т/га

Культу ра севооборота

Вариант опыта озимая пшеница яровая твердая пшеница просо яровая мягкая пшеница ячмень

1. Вспашка на 22-25 см (контроль) 2. Обработка почвы АПК-6 3. Мелиоративная обработка 2,37 2,01 2,75 0,90 0,76 1,1« 1,20 1,32 1,58 1,26 1,27 1,64 1,32 1,36 1,59

4, Вспашка на 22-25 см + + солома + N30 2,79 1,12 1,53 1,57 1,48

5. Мелиоративная обработка + солома + N50 3,17 1,23 1,79 1,92 1,86

НСР« 0,20 0,07 0,11 0,12 0,12

В среднем за годы исследований на контроле урожайность зерна яровой твердой пшеницы равнялась 0,90 т/га. При поверхностной обработке она составила 0,76 т/га, или на 19,1 % меньше чем на контроле. При мелиоративной обработке урожайность зерна пшеницы возросла на 23,4 % по сравнению с контролем. Внесение в почву соломы озимой пшеницы увеличивало урожайность зерна яровой пшеницы на 19,1 % при обычной вспашке и на 30,8 % при мелиоративной обработке. Наивысшую урожайность получили при совместном использовании соломы и мелиоративной обработки — 1,23 т/га.

В среднем за три года прибавка от углубления пахотного слоя равнялась 0,18 и 0,22 т/га, а от внесения соломы - 0,18 т/га.

В среднем за годы исследований на контрольном варианте просо дало 1,20 т/га зерна.

На фоне поверхностной обработки АПК-6 урожайность повысилась до 1,32 т/га, или на 10,0 %„ на фоне мелиоративной обработки - до 1,58 т/га, или 31,7 %. Запашка соломы повышала урожайность на 27,5 % при обычной вспашке и на 49,2 % при мелио-

ративной. При углублении пахотного слоя урожайность возрастала на 0,38 т/га, а при запашке соломы - на 0,33 и 0,21 т/га. В среднем за годы исследований углубление пахотного слоя под просо было более эффективным чем запашка соломы.

Наибольшую урожайность просо дало при совместном использовании мелиоративной обработки и запашки соломы. Она составила 1,79 т/га,

В среднем за годы исследований урожайность зерна яровой мягкой пшеницы на контроле (вариант 1) равнялась 1,26 т/га, при минимальной обработке почвы (вариант 2) — 1,27 т/га, при мелиоративной — 1,64 т/га.

При поверхностной обработке почвы на 14-16 см урожайность яровой мягкой пшеницы была такой же, что и при обычной вспашке на 22-25 см, при углублении пахотного горизонта до 4245 см урожайность этой культуры возрастала на 30,2 %. Запашка соломы повысила урожайность зерна на 24,6 и 22,2 %, Наибольшую прибавку урожайности зерна яровая пшеница дала при совместном внесении соломы и использовании мелиоративной обработки почвы (вариант 5), Она составила 0,66 т/га при урожайности 1,92 т/га.

В среднем за годы исследований на контрольном варианте с обычной вспашкой ячмень формировал урожайность зерна 1,32 т/га, на фоне минимальной обработки почвы — 1,36 т/га, или на 0,34 т/га больше. Можно считать различие несущественным, т.е. в пределах ошибки опыта. Мелиоративная обработка под ячмень увеличивала урожайность на 20,4 %, запашка соломы пшеницы, предшествующей ячменю, — на 12,1 и 23,5 %, Углубление пахотного слоя повышало урожайность ячменя на 0,27 т/га, а внесение соломы в среднем за годы исследований — на 0,16 и 0,31 т/га.

Ячмень одинаково отзывался и на углубление пахотного горизонта, и на внесение соломы. Эффективность этих агроприемов на ячмене уступала другим культурам. Наибольшая урожайность зерна ячменя получена при совместном внесении соломы и проведении мелиоративной вспашки. Она составила в среднем за годы исследований 1,86 т/га, что выше контроля на 0,58 т/га, или 43,9 %.

Энергетическая и экономическая эффективность

Наиболее выгодно было возделывать озимую пшеницу при внесении соломы под мелиоративную обработку почвы в чистом

пару (вариант 5). Здесь отмечены наивысший коэффициент энергетической эффективности — 4,35 и наименьшие затраты на 1 т зерна - 4,39 ГДж, что ниже контроля на 15,1 и 3,2 %. Высокую эффективность показала запашка соломы под зябь при обычной вспашке на 22-25 см. Здесь коэффициент энергетической эффективности составил 4,27, а энергозатраты на 1 т зерна - 4,48 ГДж, Высокие энергетические показатели выявлены и при возделывании озимой пшеницы на варианте с поверхностной обработкой почвы АПК-6, Они были выше чем на контроле и составили соответственно 3,96 и 4,84 ГДж на 1 т зерна.

Наивысшие коэффициенты энергетической эффективности оказались при возделывании яровой твердой пшеницы на вариантах с запашкой соломы - 2,22 и 2,11, что выше контроля на 11,0 и 5,5 % и выше варианта с поверхностной обработкой почвы на 20,6 и 14,7 %.

Возделывание проса также было эффективным при глубокой обработке почвы в сочетании с запашкой соломы. На этих вариантах отмечены высокие коэффициенты энергетической эффективности — 2,86 и 2,89, что выше контроля на 19,6—20,9 %, и малые затраты энергии на 1 т зерна — 6,89 и 6,8] ГДж, что ниже контроля на 8,0-8,4 %. На варианте с обработкой почвы АПК-6 коэффициент энергетической эффективности возрастал до 3,14, а энергозатраты на 1 т зерна снижались до 6,27 ГДж.

Возделывание яровой мягкой пшеницы наиболее выгодным было на фоне запашки соломы в сочетании с обычной и мелиоративной вспашкой. На этих вариантах коэффициенты энергетической эффективности составили 2,94 и 3,12, что выше контроля на 13,9 и 20,9 % и выше варианта с поверхностной обработкой АПК-6 на 4,3 и 10,6 %.

При минимальной обработке почвы (вариант 2) коэффициент энергетической эффективности составил 2,82, что выше контроля на 9,3 %, а затраты на 1 т зерна снизились при этом на 8,4 %.

Возделывание озимой пшеницы, яровой твердой пшеницы и проса более эффективным было на фоне запашки соломы в сочетании с обычной вспашкой на 22-25 см.

Яровая мягкая пшеница максимальную рентабельность показала на варианте с мелиоративной обработкой и запашкой соломы, а ячмень — на этом же варианте и при поверхностной обработке на 14-16 см.

Углубление пахотного горизонта как в сочетании с соломой, так и без нее на всех культурах севооборота вызвало достоверное повышение урожайности, а вместе с ней и рентабельности от 1,6 % у ячменя до 31,7 % у яровой мягкой пшеницы по сравнению с обычной вспашкой на 22-25 см.

Применение поверхностной обработки АПК-6 в пару и под яровую твердую пшеницу оказалось экономически неоправданным. По сравнению с контролем себестоимость производства зерна возросла при этом на 170-319 руб./т, а рентабельность снизилась на 29,8-30,2 %. На других культурах севооборота этот способ обработки почвы способствовал увеличению рентабельности на 24,7 % у проса, на 8,3 % у яровой мягкой пшеницы и на 11,0 % у ячменя. Однако это связано не столько с увеличением урожайности, сколько со снижением затрат на их выращивание.

Мелиоративная обработка почвы на глубину 42-45 см без запашки соломы снижала экономический эффект только у озимой пшеницы — здесь рентабельность уменьшилась на 4,8 % по сравнению с контролем; рентабельность проса возросла на 6,0 %, Последействие этого агроприема более очевидно: уровень рентабельности увеличился у яровой твердой пшеницы на 8,8 %; у яровой мягкой - на 19,9 %.

ВЫВОДЫ

1. В среднем за годы исследований наибольшее количество пожнивно-корневых остатков оставляла после себя озимая пшеница - 4,89 т/га; наименьшее - яровая твердая пшеница - 2,48 т/га После проса оставалось 3,23 т/га; после ячменя - 2,83 т/га; после яровой мягкой пшеницы - 2,8 т/га.

2. На вариантах с запахиванием соломы на 1 га севооборотной площади в среднем за годы исследований вносили органического вещества в виде пожни вно-корневых остатков и соломы 5,33— 5,90 т/га. Помимо органического вещества дополнительно поступало вместе с соломой от 20,9 до 47,2 кг/га азота.

3. Плотность почвы в пахотном слое 0-30 см независимо от вида основной обработки без внесения биомелиоранта колебалась в пределах 1,08±0,04 г/см3. Внесение соломы приводило к снижению плотности при обычной вспашке до 1,01 ±0,02 г/см3, а при мелиоративной обработке - до 0,99±0,02 г/см3. Плотность почвы пахотного

горизонта в течение вегетации при внесении соломы снижалась в большей степени чем без ее применения. Внесение соломы заметного влияния на плотность подпахотного горизонта не оказало.

4, На общую пористость и пористость аэрации в пахотном горизонте влияли не столько вид основной обработки, сколько запашка соломы. На общую пористость и пористость аэрации подпахотного горизонта положительное действие оказывала только мелиоративная обработка.

5, Различные виды основной обработки почвы без применения биомелиорантов оказывали одинаковое влияние на оструктурен-ность пахотного горизонта. Внесение соломы под вспашку в сочетании с мелиоративной обработкой увеличивало содержание агрономически ценных структурных агрегатов на 4,1-5,6 % по сравнению с контролем.

6, Применение поверхностной обработки почвы АПК-б приводило к снижению запасов влаги в метровом слое почвы по сравнению с контролем на 6,6 % (с 98,9±5,7 до 92,8±6,6 мм), а мелиоративная обработка способствовала увеличению этого показателя на 17,7 % (до 113,4±3,1 мм). Запашка соломы повышала в среднем за годы исследований запас продуктивной влаги на 28,2 и 28,5 % по сравнению с контролем.

7, Количество нитратного азота в слое 0-40 см на контроле было 4,1±1,0 мг на 100 г почвы; после поверхностного рыхления этот показатель составил 3,9±2,8 мг; после мелиоративной обработки - 4,8±1,0 мг/100 г. Внесение соломы повышало содержание азота на 0,5 и 1,6 мг/100 г. По мере удаления от черного пара запасы нитратного азота снижались при мелиоративной обработке на 4,5 мг/100 г, а при поверхностном рыхлении - всего на 3,0 мг/100 г. Наибольшей дифференциации по содержанию питательных веществ по слоям подвержены варианты с поверхностной обработкой АПК-б, а наименьшей — варианты с запашкой соломы на 22— 25 см. Аналогичная динамика складывалась по содержанию доступного фосфора и сумме поглощенных оснований.

8, Засоренность культур севооборота при поверхностной обработке АПК-6 увеличилась по сравнению с контролем в 1,3-2 раза, а по сравнению с мелиоративной обработкой — в 2,2-6,0 раз,

9, В среднем за годы исследований наименьшая урожайность у озимой и яровой твердой пшеницы была на варианте с поверхностной обработкой - 2,01 и 0,76 т/га; у проса, яровой мягкой

пшеницы и ячменя - на контроле - 1,2; 1,26 и 1,32 т/га соответственно. Максимальную продуктивность все культуры севооборота имели при углублении пахотного горизонта с внесением соломы. Прибавка урожайности по сравнению с контролем составила от 30,8 до 52,4 %. Наиболее отзывчивыми культурами на этот агро-прием следует считать яровую мягкую пшеницу, просо и ячмень.

10, Обычная вспашка на 22—25 см и мелиоративная обработка на 42-45 см с внесением соломы оказывались эффективными при выращивании озимой, яровой твердой и яровой мягкой пшеницы. Просо и ячмень более выгодно выращивать после поверхностного рыхления АПК-6 на глубину 14—16 см. Максимальные затраты энергии на 1 т зерна у всех культур, за исключением яровой твердой пшеницы, складывались на контроле.

11. Углубление пахотного горизонта как в сочетании с соломой, так и без нее на всех культурах севооборота вызвало достоверное повышение урожайности, а вместе с ней и рентабельности от 1,6 % у ячменя до 31,7 % у яровой мягкой пшеницы по сравнению с обычной вспашкой на 22-25 см.

Поверхностная обработка АПК-6 в пару и под яровую твердую пшеницу оказалась экономически неоправданной. По сравнению с контролем рентабельность при этом снизилась на 29,8-30,2 %. На других культурах севооборота этот способ обработки почвы способствовал увеличению рентабельности на 24,7 % у проса; на 8,3 % у яровой мягкой пшеницы и на 11,0 % у ячменя.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

На каштановых почвах сухостепного Заволжья при переуплотнении пахотного и подпахотного горизонтов целесообразно в зернопаровых севооборотах проводить один раз в три года мелиоративную вспашку на 42^5 см под пар и яровую пшеницу.

Мелиоративную обработку необходимо сочетать с запашкой соломы предыдущих культур, как правило, ячменя и проса.

При использовании на корм соломы некоторых культур, под просо и ячмень в севообороте можно применять поверхностную обработку почвы АПК-6 без внесения соломы. Под остальные культуры, где не проводится мелиоративная обработка почвы, следует рекомендовать обычную вспашку на глубину 22-25 см с запашкой соломы предшественника.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ

ДИССЕРТАЦИИ

1. Степанов, Д. С. Почвосберегающие технологии выращивания сельскохозяйственных культур в зернопаровом севообороте I Д. С. Степанов // Тез. докладов научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 115-летию со дня рождения акад. Н.И. Вавилова. ~ Саратов, 2002. - С. 121-122.

2. Степанов, Д. С. Изменение структурности почвы под влиянием биомелиорантов / Е. П. Денисов, К, Е. Денисов, Д. С. Степанов И Агроэкологнческие проблемы сельскохозяйственного производства : материалы конференции. - Пенза, 2003. - С. 82-85.

3. Степанов, Д. С. Влияние различных приемов основной и предпосевной обработки почвы на урожайность ячменя в Заволжье / А. П. Солодовников, Д. С. Степанов // Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства : материалы конференции. - Пенза, 2003. - С. 88-90.

4. Степанов, Д. С. Разработка приемов повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур / А. П. Солодовников, Д. С. Степанов // Материалы межрегиональной научной конференции молодых ученых и специалистов системы АПК Приволжского федерального округа. - Саратов, 2003, - С. 26-28.

5. Степанов, Д. С. Совершенствование технологии возделывания зерновых культур в Заволжье / Д. А, Уполовников, О. Ю. Во-робжанский, Д. С. Степанов Н Актуальные проблемы земледелия на современном этапе развития сельского хозяйства : материалы конференции, — Пенза, 2004. — С. 201—203,

Подписано в печать 17,05.05. Формат 6(1^84'/^. Печ. л, 1,0. Тираж 100, Заказ 501/457

Федеральное государственное образовательное ;-чреждение высшего профессионального образования «Саратовский гссударственный аграрный университет им, Н.И. Вавилова» 410600, Саратов, Театральная пл., 1,

#1162 4