Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

МИНИМАЛИЗАЦИЯ ОБРАБОТКИ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КУКУРУЗЫ НА СИЛОС

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "МИНИМАЛИЗАЦИЯ ОБРАБОТКИ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КУКУРУЗЫ НА СИЛОС"

/ иш

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

На правах рукописи САВЕНКО Владимир Гаврилович

МИНИМАЛИЗАЦИЯ ОБРАБОТКИ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КУКУРУЗЫ НА СИЛОС

06.01.01 —общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1981

Работа выполнена на кафедре земледелия и методики опытного дела Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К- Л. Тимирязева п колхозе имени Мичурина Заокского района Тульской области.

Научные руководители: член-корреспондент ВАСХНИЛ, доктор сельскохозяйственных наук, профессору. А. Доспехов,| кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А. И. Пупонин.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н. Н. Третьяков, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент О. А. Раскутин.

Ведущее предприятие—Рязанский сельскохозяйственный институт имени П, А. Костычева.

Защита диссертации состоится « ^/Т Ф^уР 1982 г.

на заседании Специализированного совета К-ИО.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А, Тимирязева.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « , . 1982 г.

Ученый секретарь Специализированного совета — доктор биологических наук у ¿ьу Е- Крастнна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Прогрессивным направлением в возделывании кукурузы является переход на индустриальную технологию, которая предусматривает комплексную механизацию 'всех производственных процессов, использование высокопродуктивных сортов п гибридов, внесение удобрений на планируемую урожайность, дифференцированное применение эффективных гербицидов, а также научно обоснованную мн-нималнзацию обработки почвы.

В последние годы в нашей стране проведены широкие исследования, свидетельствующие не только об экономической, но и агротехнической целесообразности минималнзацин обработки некоторых почв при выращивании кукурузы (Н. Н. Третьяков, 1965, 1974; С. А. Наумов, 1967, 1970, 1977; И. Б, Ревут, 1970; В. П. Нарциссов, 1972; В. А. Ушкаренко, 1976 и др.). Однако вопросы минималнзацин обработки серых лесных почв прн возделывании кукурузы на силос в Центральном районе Нечерноземной зоны РСФСР изучены недостаточно, что сдерживает разработку и внедрение в производство практических рекомендаций.

Координационным планом работ МСХ СССР и ВАСХНИЛ на 197Ь—1980 гг. по решению научно-технического задания 02.03 «Разработать новые способы и системы обработки почвы для интенсивного земледелия» предусмотрено обоснование технологии минимальной обработки почвы прн возделывании различных сельскохозяйственных культур.

Цель и задачи работы: Основной целью исследований была разработка приемов и систем минимальной обработки серой лесной среднесуглинистой почвы как составной части индустриальной технологии возделывания кукурузы на снлос в Центральном районе Нечерноземной зоны РСФСР.

В связи с этнм решали следующие задачи:

1. Установить закономерности изменения агрофизических и биологических показателей плодородия серой лесной почвы прн выращиванпн кукурузы в зависимости от разных приемов обработки и на этой основе выявить возможность их инициализации. | щ

цш?. вгї'гс" £я Гоша Мос;і. ст. Г"*: а

2. Определить действие н взаимодействие различных приемов доносевиой подготовки серой лесной почвы и числа междурядных рыхлений на урожайность зеленой массы кукурузы.

3. Оцепить экономическую эффективность мннпмализацнп обработки серой лесной почвы при возделывании кукурузы на силос на постоянных участках,

4. Разработать рекомендации сельскохозяйственному производству по мшшмалнзацтш обработки серой лесной почвы при выращивании кукурузы на силос в Центральном районе Нечерноземной зоны РСФСР.

Научная новизна. Впервые дана оценка действия и взаимодействия различных приемов основной, предпосевной и послепосевной обработки на плодородие серой лесной средне-суглнннстой почвы п урожайность кукурузы. Установлены закономерности изменения агрофизических и биологических свойств серой лесной почвы при миннмалпзацгщ ее обработки под кукурузу в условиях интенсивного земледелия.

Практическая ценность и реализация результатов. Разработаны рекомендации сельскохозяйственному производству Центрального района Нечерноземной зоны РСФСР по мшпг-малнзацин обработки серой лесной среднесуглпинстой почвы при выращивании кукурузы па силос в выводном поле севооборота. Рекомендуемая технология обработки почвы, как минимум не сннжая урожайности кукурузы и не ухудшая питательной ценности ее зеленой массы, обеспечивает значительный экономический эффект.

Результаты исследований прошли производственную проверку в колхозе имени Мичурина Заокского района Тульской области и внедрены в ряде хозяйств Тульской и Московской областей.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на научной конференции молодых ученых (Москва, 1977 г.) и на научно-техническом совете кафедры земледелия н методики опытного дела ТСХА и Почвенно-агроиомнческой станции имени В. Р. Внльямса (1980 г.), где получили положительную оценку.

Публикации. По материалам исследований, представленных в диссертации, опубликованы две статьи, одна из которых написана в соавторстве.

Объем работы. Диссертация изложена па 143 страницах машинописного текста, включает 35 таблиц, 8 рисунков. Она состоит нз введения, 8 глав, выводов н рекомендаций производству, списка литературы (191 наименование, в том числе 18 работ иностранных авторов) п приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика исследований

Методика полевого опыта. Исследования проводили полевым методом в сочетании с учетами, анализам» и наблюдениями за растениям» и условиями внешней среды.

ДвухфакторныЙ полевой стационарный опыт 4X4 проводили по следующей схеме.

Фактор А. Основная и предпосевная обработка почвы;

1 — дискование на глубину 4—5 см и зяблевая вспашка на 20—22 см, весной две культивации зяби на глубину 10—12 л 6—8 см с одновременным боронованием (контроль); 2 — осенью то же, весной глубокое рыхление зяби на 33—35 см плугом без отвалов, но с предплужниками, установленным» на 12—14 см, с одновременным боронованием плюс культивация на 6—8 см с боронованием; 3 — осенью то же, весной предпосевное фрезерование на глубину 6—8 см; 4 — осенью дискование на 4—5 см, весной предпосевное фрезерование на глубину 6—8 см.

Фактор В. Междурядные обработки;

0 — без междурядных обработок; 1 — одна культивация на глубину 10—12 см; 2 — две культивации на глубину 10—12 л 6—8 см; 3 — три культивации на 10—12, 6—8 и 5—0 см.

Опыт закладывали методом расщепленных делянок с рен-домизированным размещением вариантов. Площадь одной делянки первого порядка составляла 1680 м2. Каждая делянка первого порядка была расщеплена на 4 делянки второго порядка (420 м2), на которых изучали варианты междурядных обработок кукурузы. Повторность 4-кратная.

Программа исследований включала оценку качества обработки серой лесной почвы и посева кукурузы, изучение днна-мнки агрофизических и биологических показателей плодородия, учет засоренности посевов, фенологические наблюдения, определение размещения корневой системы кукурузы в верхних слоях почвы, учет урожайности и анализ питательной ценности зеленой массы кукурузы. Исследования выполняли по соответствующим ГОСТ и принятым в настоящее время методикам. Данные учета урожая подвергали статистической обработке по методу дисперсионного анализа.

Условия проведения полевого опыта. Полевой стационарный опыт был заложен в выводном поле севооборота в колхозе им. Мичурина Заокского района Тульской области. Пахотный слой (20—22 см) серой лесной среднесуглинистой почвы опытного участка характеризовался следующими агрохимическими показателями (1974 г.): содержание гумуса составляло 1,8,%, легкоглдролнзуемого азота — 10,6, Р20$—11,4,

К;0 — 10,6 мг на 100 г почвы, рН — 6,0. Осенью 1973 г. на опытный участок внесли известняковую муку (Г> т/га) и навоз (40 т/га). Минеральные удобрения впоснлн ежегодно на планируемую урожайность зеленой массы кукурузы 400 ц/га. Фосфорные н калийные —осенью, азотные — весной.

Общий агротехнический фон на опытном участке включал рапневесеннее боронование с нелыо «закрытия» влаги, внесение снмазина из расчета 3 кг д. п. па 1 га, боронование посевов до и по всходам, опрыскивание посевов кукурузы в фазе 4—5 лнстьен амннпой солью 2,4-Д (0,8 кг д. в. на I га).

Сортолинейный гибрид Буковинскнй 3 высевали пунктирным способом с шириной междурядий 70 см, норма высева составляла 110 тыс. семян на 1 га.

В соответствующих вариантах опыта для вспашки зяби и глубокого ее рыхления применяли плуг ПН-4-35, предпосевные обработки проводили культиватором КПГ-4 или фрезой ФП-2, дискование — лущильником Л ДГ-5, междурядные обработки— культиватором КРН-4,2.

Метеорологические условия п годы исследований были неодинаковы. Вегетационный период 1974 г. — сравнительно холодный с избыточным количеством осадков весной и большую часть лета. Жарким п сухим оказался вегетационный период 1975 г. Прохладней обычного с обильными весенне-летними осадками был вегетационный период 1976 г. Сумма осадков за вегетационный период 1977 г. была близка к среднему многолетнему показателю, но весной отмечали повышенное увлажнение почвы. Средняя температура воздуха была выше средней многолетней,

действие разных приемов и систем минимально» обработки на агрофизические

свойства серой лесной почвы

Качество предпосевной обработки почвы. Приемы предпосевной обработки, выполняемые различными орудиями, оказывали неодинаковое влияние на степень крошения, объемную массу и влажность обрабатываемого слоя ночвы, глыбистость поверхности поля н другие показатели. Использование фрезы позволяло достичь высокого качества крошения даже не паханной с осени почвы. Глыбистость поверхности почвы после фрезерования не превышала в среднем за три года 1,5—3,5%. Но в условиях повышенного весеннего увлажнения почвы в 1977 г. проведение двух кудьтгтацнй с одновременными боронованиями позволило добиться лучшего качества обработки, чем при фрезеровании. После первой культивации происходило определенное подсушивание обрабатываемого слоя, в результате повышалась механическая прочность мега- и

4

макроструктуры почв и. При второй культивации лочоа лучше крошилась и рыхлилась, а в дальнейшем се поверхность меньше заплывала, что позволило избежать последующего образования почвенной корки.

После предпосевной обработки объемная масса слоя почвы 0—10 см на всех делянках опыта была оптимальной для прорастания семян кукурузы и составляла в среднем за 3 года 1,17—1,24 г/см3. Влажность посевного слоя почвы (0—10 см) на контроле н в вариантах с фрезерованием была в среднем за 3 года на 1,8% больше, чем в варианте с глубоким рыхлением зябн.

Сложение почвы под кукурузой. Динамика объемной массы серой лесной почвы под кукурузой, как одной из количественных характеристик ее сложения/ зависела от приемов обработки, а также от естественных факторов. На делянках без зяблевой вспашки и без междурядных обработок рост и развитие кукурузы проходили при равновесной обдемной массе пахотного слоя серой лесной почвы (1,34—1,36 г/см3), а по

Таблица 1 Сложение серой леской почвы в рядках кукурузы, в среднем за 1973—1977 гг.

Предпосевная обработка почвы о ™ Лоя Око Уэ ° 5 ® о а 2 .2 => Е с •х £ § з ? .£2 ^ 3 а к ¿С м >> К -) о 0 3 ^ « п «ген

Две культивации с боронованиями (контроль) . . . . 0-20 1.31 ].2Г, 1.25 1,29 1,27

47,4 49,4 49,8 48.1 49.1

20-40 0-20 1,48 !,Г>0 1.43 1.54 1,49

Глубокое рыхление с боронованием + культивация с боро- 40,4 1.28 39,« 1.20 42,0 1.21 38,2 1,25 40.1 1,25

48,7 49,1 50,3 49.8 4Э,8

20-40 1,42 1.40 1,30 1.40 1.39

43,0 43,8 45,5 43,8 44,4

0-20 1,20 1,28 1,30 1.30 1.29

48.1 48,7 4.7,8 47,8 48,1

20-40 1,40 1.48 1.44 1,49 1,47

41,4 40,4 42,2 40.2 40,9

То же, без зяблевой вспашки . 0-20 1.30 1,35 1.33 1,35 1,34

44,0 45,8 40,0 45,8 46,1

20—40 1,49 1,54 1.49 1,52 1.51

40,2 39,0 40,2 30,0 39.4

Примечание. В числителе — объемная масса (г/см3), в знаменателе—обшэя скважность (%).

фону зябл опой вспашки—при объемной массе этого же слоя н среднем за вегетацию 1,25—1,29 г/см3 л общей скважности 49,8—18,1 % (табл. 1).

Объемная масса верхней части пахотного слоя серой лесной почвы в междурядьях кукуруз [.г ц зависимости от числа междурядных рыхлений изменялась в довольно ограниченных пределах. Наибольшее различие между объемной массой десятисантиметрового слои но делянках с 3 междурядными обработками и делянках без междурядных обработок в среднем за вегетацию кукурузы составляло 0,05 г/см3.

Между урожайностью кукурузы и объемной массой пахотного слоя почвы в диапазоне средних за вегетацию значений 1,2—1,4 г/см3 наблюдалась слабая обратная корреляционная зависимость —0,3). Коэффициент детерминации составил 0,04, то есть только 4% изменчивости урожайности кукурузы в полевом опыте было обусловлено изменчивостью объемной массы пахотного слоя серой лесной почвы, Незначительная доля изменения урожайности в зависимости от объемной массы пахотного слоя серой лесной почвы в полевом опыте является, по нашему мнению, одной из теоретических предпосылок возможности миннмалнзацин обработки данной почвы при выращивании кукурузы в условиях интенсивного земледелия.

Твердость нахотного слоя почвы. Твердость серой лесной почвы под кукурузой коррелировала с глубиной и интенсивностью основных, предпосевных и междурядных обработок. Твердость верхнего 10-саптнметрового слоя в междурядьях кукурузы имела близкие значения на делянках с фрезерованием не паханной с осени почвы и контрольных делянках. Ниже она была на делянках с предпосевным фрезерованием зяби и на делянках с глубоким рыхлением и последующей культивацией. Твердость 20-сантиметрового слоя непаханой почвы составляла в среднем 20,2—33,1 кг/см2, а на контроле— 19,6— 24,5 кг/см2. Глубокое рыхление п культивация снижали твердость этого слоя на 3,5—8,0 кг/см2 по сравнению с контрольной обработкой. Междурядные рыхления уменьшали твердость лочвы в междурядьях в среднем за вегетацию кукурузы не более чем на 1,9—3,5 кг/см2,

Мннимализацня обработки серой лесной среднесуглинистой почвы при выраншнаннп кукурузы на силос путем замены двух культнваинй зяби однократным предпосевным фрезерованием н исключения междурядных рыхлений не приводила к повышению твердости пахотного слоя до критического уровня, вызывающего снижение урожайности.

Агрегатным состав пахотного слоя. Применение фрезерных орудий для обработки почвы не вызвало значительного ее распыления. Анализ агрегатного состава при сухом просеивании показал, что содержание в пахотном слое агрегатов раз-6

мером от 10 до 0,25 мм после фрезерования зяби составило 64%, после фрезерования не паханной с осенн почвы 66%, а на контроле — 60,4%. Глубокое рыхление зяби с боронованием и последующей культивацией с боронованием обеспечило более грубое крошение пахотного слоя почвы. Наиболее высокий коэффициент структурности достигался при фрезеровании зябн.

В целом минимализаиия обработки не приводила к ухудшению структуры почпы н снижению ее водопрочностн.

Изменение сложения II твердости серой лесной почвы под влиянием ходовых систем трактора. При посспе и междурядных обработках кукурузы агрегатами с трактором класса тяги 14 кН (Д1ТЗ-50), конструктивная масса которого составляла 2,75 т, непосредственному воздействию ходовой системы трактора подвергалось более 20% площади поля. Глубина деформации почвы ходовой системой трактора зависела ог сложения сминаемого слоя, его влажности и числа проходов агрегата. Уплотняющее воздействие ходовой системы трактора во время посева кукурузы в варианте с фрезерованием не вспаханной на зябь почвы распространялось па глубину 20 см, а в остальных вариантах — на глубнну 40 см. Самое значительное повышение объемной массы по колее трактора отмечали в слое 0—10 см. Увеличение объемной массы в этом слое составляло 0,06—0,23 г/см3, нрнчем наибольшим оно было на непаханых делянках. Слои 20—40 см не паханных с осенн делянок имел равновесную объемную массу н практически не уплотнялся под действием ходовой системы трактора. На делянках с весенним глубоким рыхлением и культивацией с боронованием увеличение объемной массы по колее трактора происходило более равномерно по всему 40-сантнметровому слою.

Междурядные рыхления кукурузы, уменьшая объемную массу и твердость обрабатываемой части пахотного слоя, сопровождались чрезмерным уплотнением нижележащих слоев почвы ходовой системой трактора. В среднем за вегетационный период кукурузы объемная масса пахотного слоя почвы по колее трактора на делянках с тремя междурядными куль-тивацнямн была больше на 0,1 г/см3, а твердость — на 9,8 кг/см3, или на 47%, чем вне колеи. Исключение из системы ухода за посевами кукурузы междурядных обработок позволяло уменьшить отрицательные последствия от воздействия на почву ходовых систем тракторов.

Элементы водного режима почвы и коэффициент недопотребления кукурузы. На накопление влагн осенне-зимних и раиневесенних осадков в почве оказала влияние ее осенняя обработка. На делянках с зяблевой вспашкой к началу весенних полевых работ запас продуктивной влаги в метровом слое

почвы был на 7—10 мм больше, чем на испаханных с осени делянках.

Фрезерование как прием предпосевной обработки способствовало уменьшению потерь влаги на испарение капиллярным путем, создавая мульчирующий посевной слой почвы, В среднем за вегетацию кукуруза лучше была обеспечена влагой на делянках с предпосевным фрезерованием зяби. Особенно четко данная закономерность проявилась в сухом и жарком 1975 г. В среднем за три года содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы после посева кукурузы на делянках с фрезерованием зяби составило 158 мм, а на контроле— 146 (табл. 2),

Таблица 2

Запас продуктивной влаги в метровом слое почвы и коэффициент водопотреблення кукурузы

Запас продуктивной вла- Коэффици-

га (мм), в среднем за ент водо-

1975- 1977 гг. потребления,

в среднем за 1970—

Предпосевная обработка почин 1977 гг. и п

s Л« £ 5 2 5 Я V S = О — И rs о среднем по 2 вариантам

о с S ^ .Sa 3 S ÇJ и 2 5 ? П Ь ^ « й 41 Э- о- 2 между рядних обра-

о OU ЧЕО Б о с с S33 ■У «о С il боток

Две культивации с боронованиями

(контролі.)......... 160 146 126 112 549

Глубокое рмхление с бороновани-

ем + культивация с боронова-

нием ........... 159 147 124 99 632

162 158 140 108 475

То же, без зяблевой вспашки , , 152 146 130 105 503

Действие междурядных обработок кукурузы на элементы водного режима почвы не было однозначным. В сухие и жаркие периоды они действовали иссушающе, а во влажные способствовали лучшему впитыванию влаги в нижележащие слои.

На делянках с фрезерными обработками влага использовалась более продуктивно. Коэффициент водопотреблення кукурузы на этих делянках был ниже на 9—15% по сравнению с контролем. Самый высокий коэффициент водопотреблення кукурузы был на делянках с глубоким рыхлением н культивацией п сочетании с боронованиями. Трехкратное рыхление увеличило непроизводительный расход воды для создания урожая зеленой массы. Коэффициент водопотреблення при этом увеличился на 12—22% по сравнению с вариантом без рыхления междурядий.

ВЛИЯНИЕ МИНИМАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ НА

БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ И СОДЕРЖАНИЕ В НЕЙ НИТРАТОВ

Биологическая активность почвы под кукурузой. Способ и глубина предпосевной обработки не различались по влиянию на интенсивность выделения СОг с поверхности попом. В среднем по всем фонам предпосевных обработок количество продуцируемой почвой углекислоты после провидения трех междурядных культиваций было даже меньше, чем в этот же срок на делянках без обработки междурядий.

Наблюдения за интенсивностью разложения льняной ткани в пахотном слое позволили установить, что наиболее благоприятные условия для целлюлозоразлагающих микроорганизмов складывались при фрезерных обработках не паханной с осени почвы. Самая высокая степень разложения льняной ткани через 30 и 60 дней после ее закладки в среднем по двум вариантам междурядных обработок отмечена па делянках без зяблевой вспашки.

Рыхления междурядий кукурузы способствовали усилению действия целлюлозораэлагагаших микроорганизмов в слое почвы 0—10 см только непосредственно после их проведения, а в дальнейшем четко выраженной зависимости биологической активности почвы от числа междурядных рыхлений не было.

Содержание нитратов в почве. Неодинаковые метеорологические условия вызвали различия в процессах нитрификации в серой лесной почве по годам.

Повышенная теплообеспечешюсть вегетационного периода 1975 г„ а также влияние последействия навоза привели к усилению процессов нитрификации на всех вариантах опыта. При этом особенно активно накопление нитратов происходило на делянках с предпосевным фрезерованием. В прохладный вегетационный период 1970 г., когда почва прогревалась медленно, накопление нитратов в пахотном слое было больше па делянках с двумя предпосевными культивациями, за счет лучшей аэрации и прогревания почвы в этом варианте.

В близких к среднемноголетннм метеорологических условиях 1977 г. преимущественно но содержанию нитратов в верхней части пахотного слоя после посева было за предпосевной фрезерной обработкой зяби, а в нижней части —за двумя культивациями с одновременными боронованиями. В последующие сроки определения большее содержание нитратов в почве под кукурузой было на контрольных делянках,

В среднем за 1975—1977 гг. рыхления междурядий кукурузы не давали положительного эффекта в активизации процессов нитрификации.

реакция РАСТЕНИИ НА ПРИЕМЫ МИНИМАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ

Темпы появления исходов и густота стояния растений кукурузы. Приемы предпосевной обработки почвы оказали различное влияние на темпы появления исходов, рост и развитие кукурузы. Фрезерные обработки, обеспечивая лучший контакт семян с почвой и более равномерную но глубине их заделку, обусловливали более раннее (на 1—2 дня) и дружное появление всходов кукурузы по-сравнению с контрольной предпосевной обработкой почвы. При применении глубокого безотвального рыхления плугом и последующей культивации наступление полных всходов происходило на I—2 дня позже, чем на контроле. Наступление последующих фенологических фаз на делянках с фрезерованием происходило на 1—2 дня раньше на контрольных участках и на 2—4 дня раньше, чем по глубокому рыхлению с культинанней.

Одним из компонентов структуры урожая кукурузы на силос является густота стояния растений перед уборкой. Коэффициент корреляции между этими величинами составлял 0,7, т. е. имелась средняя прямая корреляционная связь. Использование для более точного измерения степени сопряженности в вариации этих показателей коэффициента детерминации позволяет утверждать, что 49% колебаний в урожайности кукурузы зависели от колебании в густоте стояния растений перед уборкой. Последняя величина, в свою очередь, зависела от приемов предпосевной обработки и числа междурядных куль-тиваций кукурузы.

В среднем за 1975—1977 гг. минималпзацня предпосевной обработки ие снижала густоту стояния растений кукурузы. По фону глубокого рыхления и культивации с одновременным боронованием густота стояния растений перед уборкой в среднем за этн же годы была меньше на 3 тысячи растений на 1 га. Каждая междурядная обработка снижала густоту стояния растений на 2—5 тыс/га. Таким образом, предпосевное фрезерование серой лесной почвы способствует более дружному и быстрому появлению всходов кукурузы, чем предпосевные культивации или глубокое рыхлепне с последующей культивацией, а отказ от междурядных обработок кукурузы позволяет сохранить большее число растений к моменту уборки.

Засоренность посевов. Анализ динамики численности сорняков на делянках с различными предпосевными обработками почвы позволил установить, что фрезерная предпосевная обработка в сочетании с гербицидами способствовала снижению засоренности посевов кукурузы как малолетними, так и многолетними сорнякамн. Глубокое рыхление зяби с последующей культивацией обеспечивало тенденцию к более высокой засо-10

решюстн посевов по сравнению с другими приемами предпосевной обработки, хотя за три года на делянках этого варианта произошло снижение засоренности малолетними сорняками по отношению к исходному уровню. Но доля участия многолетних сорняков в агрофитоценозе по глубокому рыхлению возросла на 51%, Отсутствие зяблевой вспашки нрн систематическом 'применении гер&нцидов не приводило к увеличению засоренности кукурузы как малолетними, так и многолетними сорняками (табл. 3),

Таблица 3

Влияние предпосевных и междурядных обработок на засоренность посевов кукурузы (шт/м5), в среднем за 1975—1977 гг.

Предпосевная обработка почвы Количество междурядных культнпашш

x V « s s

Срок определения — s §1 73 с; x в H + S к s о 3 иа ™ îSl

а х x 1— гі ô X о 2 « 0 1 о 3

¿а о, * ООО Ï о„ О к

й a 55 3

по £ й* S t- о п о h ^ -&I ~ в * с - & es

Перед первой междурядной культивацией , . 8.4 12,1 4,8 6.6 8,0 8,7 8,0 7.8

4,4 3,8 3,г. 5,1 4.7 4,5 4,2 3.6

Начало цветения метелки 7.5 8.4 6.1 4.5 4.7 4.9 8.1 8.8

4.1 4(в 3,0 2,4 3,6 3,3 4,0 2,7

Перед уборкой , . , , 5,7 12.1 7.6 •1.8 5.4 6.3 3,9 8.9

4.0 6,3 4,7 3,4 3,7 3.» 5,1 5,6

В среднем за вегетацию 7,2 10,9 fi,2 5,3 6,0 6.6 8.7 8.5

4,1 4,3 3,7 З.(з 4.0 3,9 4,4 4,0

Примечание, В числителе — количество малолетник и многолетних сорняков, в знаменателе — в т, ч, многолетних.

Необходимо отметить, что систематическое применение гербицидов на посевах кукурузы, возделываемой на постоянном участке, значительно снизило засоренность посевов. Так, если численность малолетних и многолетних сорняков на контрольных делянках п 1975 г, составляла в среднем 7,9 шт/м2, то в 1977 г. она была в 2,4 раза меньше.

Роль междурядных рыхлений в снижении засоренностл посевов кукурузы при систематическом применении гербицидов была незначительной. Перед уборкой кукурузы в 1977 г. раз-

линия в засоренности посевов по вариантам междурядной обработки не превышали ошибки определения.

Размещение корневой системы кукурузы в верхних слоях почвы. Способ н глубина обработки почвы, вызывая неодинаковое размещение удобрений по почвенному профилю и создавая различия в сложении слоев почвы, обусловливают различия в формировании корневой системы кукурузы.

Отмывка корней и оценка их размещения по профилю почвы на делянках без междурядных культивацнй .показала, что глубина предпосевных обработок оказала заметное влияние на проникновение в почву узловых корней. Так, при вспашке зяби на 20—22 см корпи в основном осваивали пахотный слой. Глубокое рыхление способствовало проникновению значительной части корней в слой 20—35 см, а при отказе от вспашки основная масса корней располагалась в верхней части пахотного слоя.

При обработке междурядий корневая система кукурузы в междурядьях повреждалась, что влекло за собой изменения в ее расположении по почвенному профилю. Реакцией растений на повреждение корней в междурядьях было размещение большей их массы в подпахотном слое по сравнению с делянками без междурядных обработок, где корни лучше осваивали почву междурядий. Питательные вещества и влага, содержащиеся в почве междурядий, использовались эффективнее на тех делянках, где междурядья кукурузы не рыхлили.

Междурядные обработки, повреждая корневую систему кукурузы и увеличивая расход пластических веществ на ее регенерацию, вызывали определенную задержку п росте и развитии кукурузы по сравнению с вариантами без междурядных рыхлении.

Урожайность кукурузы. Оценка действия н взаимодействия предпосевных и междурядных обработок почвы на урожайность зеленой массы кукурузы по критерию Фишера на 5%-ном уровне значимости показала существенность различий между вариантами с различными приемами предпосевной обработки в 1975, 1976 и 1977 гг. и между вариантами с разным количеством междурядных обработок в 1974 и 1976 гг. Взаимодействие предпосевных н междурядных обработок почвы по их влиянию на урожайность кукурузы во все годы исследований было несущественным (табл. 4).

Отсутствие взаимодействия между предпосевными и междурядными обработками почвы и их влиянии на урожайность кукурузы позволяют сделать заключение, что при выращивании кукурузы на серой лесной среднесуглинистой почве в условиях высокой интенсификации земледелия {внесение удобрений на планируемый урожай, систематическое применение гербицидов и др.) определение целесообразности междуряд-12

ных обработок не связано с приемами предпосевной обработки.

Таблица 4

Оценка действия н взаимодействия предпосевных и междурядных обработок серой лесной почвы »а урожайность кукурузы по критерию Фишера

Дисперсия 1974 г. 1975 г. 1Э7 6 г. 1977 г.

Рф Ргз Рф РФ Р« Рф И*

Предпосевная обработка почпы, Л Междурядная обработка почвы, В Взаимодействие, Л В <1 5,02 <1 12,71 3,18 3,18 4,14 2,41 <1 3.19 3,18 2,26 5,90 22,09 1,20 3,18 3,13 2,26 4,33 <1 <1 3,18 3,18 2.26

В 1974 г. приемы подготовки почвы к посеву существенно не различались по влиянию на урожайность кукурузы. Исключение из системы ухода за посевами кукурузы междурядных культиваний повышало ее урожайность, В 1975 г. фрезерование зяби обеспечило тенденцию к повышению урожайности кукурузы по сравнению с контролем и существенное повышение урожайности по сравнению с вариантом глубокого рыхления и предпосевной культивации с боронованиями. Различия в урожайности кукурузы в вариантах без междурядных культивации с 2 и 3 междурядными культнвациямн не превышали наименьшей существенной разности с 95%-ным уровнем вероятности. Различия в урожайности в вариантах с 1, 2 и 3 культнвациямн были, судя по НСР, значимы, но при более строгой оценке различий по критерию Фишера они оказались несущественными. В 1976 г. предпосевные однократные фрезерные обработки как по фону зяби, так и не паханной с осени почвы обеспечили тенденцию к повышению урожайности кукурузы по сравнению с двумя культнвациямн с одновременными боронованиями. На делянках с глубоким рыхлением урожайность была существенно ниже, чем на делянках остальных вариантов. Исключение культнвацнй междурядий из технологии ухода за посевами кукурузы обеспечило достоверную прибавку урожая, В условиях повышенного увлажнения почвы в 1977 г. предпосевное фрезерование зяби не обеспечило такого же высокого качества обработки почвы, как в годы с нормальным и недостаточным весенним увлажнением, поэтому урожайность кукурузы в этом варианте, не уступая контролю (различия не превышали НСР05), имела тенденцию к снижению. В этом случае лучший аффект достигался при использовании орудий с пассивными рабочими органами. Фрезерование не паханной в течение 3 лет почвы существенно снизило урожайность кукурузы. Различия в урожайности куку-

рузы между вариантами с разным числом междурядных культивация не превышали НСРс® (табл. 5),

Таблица 5

Урожайность зеленой массы кукурузы при инициализации обработки серой лесной почвы, ц/га

Предпосевная обработка

ГЗ о

и

С междурядными обработками

Я С1 ЧГ оо „ I --' г--* «о

я -п* иэ

I«11 у

2 ^ и к и ^

^М (С

щ О С) о

1974 г.

Две культивации с боронованиями

(контроль)........ 254 189 216 181 210,0

Глубокое рыхленне с боронованн-

ем+кулыивация с боронованием 263 216 203 173 214,2

В среднем (НСРс5=42,0 ц/га) . . 259,5 202,5 209,5 177,0 —

1975 г.

Две культивации с боронованиями

(контроль) ........

Глубокое рыхление с боронованием-}" культи ваци я с боронованием

Фрезерование........

То же, без зяблевой вспашки . .

В среднем (НСРМ=21,7 п/га) . ,

363 357 378 392

342 302 336 »22

392 376 406 418

352 366 382 364

362.8 350,2 375,5 374,0

Две культивации с боронованиям»

(контроль)........

Глубокое рыхление с боронованием +культивация с боронованием

Фрезерование........

То же, без зяблевой вспашки . .

В среднем (НСРш=21,6 ц/га) , .

1976 г.

470

417

462 442

447,8

1977 г.

Две культивации с боронованиями

(контроль) ........

Глубокое рыхление с бороноваин-ем+культивания с боронованием

Фрезерование........

То же, без зяблевой вспашки . .

В среднем (НСРш^Эг,? ц/гз) . .

426

422 395 383

373,0

325,5 397,0 366,0

389 357 388 401,0

328 406 407 330 418 411 326 402 376 350,2 422,0 409,0

382,5 379,0 373,0 —

429 426 412 423,2

418 404 378 409 410 382 412 392 302 415,2 400,2 376,2

407,2 406,8 394,5 —

406,5

В среднем за четыре года исследований урожайность зеленой массы кукурузы при полном исключении междурядных обработок составила 369 ц/га, при проведении одной культивации— 336, двух — 343, а при проведении трех культнва-ций— 330 ц/га, 14

Питательная ценность зеленой массы кукурузы. Пс оценивали по содержанию сухого вещества и протеина. В целом на содержание сухого вещества и протеина в зеленой массе кукурузы большее влияние оказывали не приемы обработки, а погодные условия во время вегетации, от которых в определенной степени зависело время наступления фаз роста и развития растений. Па тех делянках, где кукуруза к моменту уборки находилась в более поздней фазе развития, содержание сухого вещества в растениях было больше. В нарпаитах с предпосевным фрезерованием наступление фенологических фаз у кукурузы происходило раньше, чем в других вариантах, и содержание сухого вещества в зеленой массе было на 1—2,7.% больше.

Многократные междурядные обработки, несколько задерживая рост и развитие кукурузы, обеспечивали тенденцию к уменьшению сбора сухого вещества урожая. Фрезерование не снижало уровень содержания сырого протеина и кукурузе.

Экономическая эффективность приемов и систем минимально» обработки серой лесной почвы при выращивании кукурузы на силос. Использование фрезерования » качестве приема предпосевной обработки по фону зяблевой вспашки при выращивании кукурузы на силос обеспечило значительный экономический эффект. Так, в среднем за 3 года п в среднем по всем фонам междурядных обработок денежные затраты па возделывание 1 га кукурузы при этой обработке составили 125,04 руб., условно-чистый доход с 1 га—654 руб., а на контроле соответственно 125,35 и 638 руб. Окупаемость затрат также была самой высокой при фрезеровании зяби.

Глубокое безотвальное рыхление с последующей культивацией повышало затраты средств на 3%, а себестоимость продукции— на 15% по сравнению с обычной технологией предпосевной обработки. Окупаемость затрат при этом была самой низкой.

Отказ от междурядных культивации, экономя затраты труда н средств, прпподил к снижению себестоимости продукции, увеличению условно-чистого дохода с 1 га п среднем на 8%, повышению окупаемости затрат в среднем на 11%.

Выводы

1. Мпнимализания обработки серой лесной срслнесуглини-стой почвы при выращивании кукурузы на силос в Центральном районе Нечерноземной зоны РСФСР путем замены двух культнваций зяби однократным предпосевным фрезерованием и исключения междурядных рыхлений не приводит к ухудшению агрофизических показателей почвенного плодородия.

В полевых условиях в диапазоне средних за вегетацию

кукурузы значений объемной массы пахотного слоя серой лесной среднесугл инистой почвы 1,2—1,4 г/см3 установлена слабая обратная корреляционная зависимость урожаев кукурузы от объемной массы слоя почвы 0—20 см (г^ —0,2). Судя по коэффициенту детерминации, только 4% изменчивости урожайности кукурузы обусловлено изменчивостью объемной массы пахотного слоя серой лесной почвы.

Данная зависимость является одной из теоретических предпосылок возможности ммнималнзацнп обработки серой лесной среднесугл пнистой почвы при выращивании кукурузы на силос в условиях интенсивного земледелия,

2. Предпосевное фрезерование серой лесной почвы на глубину 6—8 см — эффективный агротехнический прием при выращивании кукурузы на силос в годы с нормальным и недостаточным весенним увлажнением почвы. Оно позволяет за один проход агрегата добиться высокого качества обработки, активизирует биологические процессы в почве, обеспечивает более дружное и быстрое появление всходов кукурузы, обусловливает в эти годы тенденцию к увеличению ее урожайности.

В условиях повышенного весеннего увлажнения почвы предпосевную обработку под кукурузу целесообразно проводить орудиями с пассивными рабочими органами.

3. При каждой междурядной обработке посевов кукурузы более 20% площади поля уплотняется ходовой системой трактора. Глубина деформации почвы зависит от сложения сминаемого слоя, его влажности и числа проходов трактора. Уплотняющее воздействие ходовой системы трактора класса тяги 14 кН распространялось на глубину 20 см в варианте с фрезерованием не паханной с осени почвы и на глубину 40 см в остальных вариантах. Отрицательные изменения агрофизических свойств серой лесной почвы, вызванные воздействием ходовой системы трактора во премя посева и междурядных обработок кукурузы, сохраняются до се уборки, В среднем за вегетацию кукурузы объемная масса пахотного слоя почвы по колее трактора была больше на 0,1|Г г/см3, а твердость на 9,8 кг/смг, или на 47%, чем вне колеи. Отказ от междурядных обработок позволяет уменьшить негативные последствия от воздействия на почву ходовых систем тракторов при выращивании кукурузы.

4. Минимальная обработка серой лесной среднесуглини-стой почвы способствует более эффективному использованию почвенной влаги. Коэффициент водопотреблення кукурузы при мннималпзацин допосевноЙ обработки почвы снижается на 9—15%, а при исключении междурядных обработок — на 12— 22%.

5. Минимализация предпосевной и междурядной обработ-16

ки серой лесной почвы при систематическом применении гербицидов не повышает уровень засоренности посевов кукурузы, выращиваемой на постоянном участке.

6. В условиях интенсивного применения удобрений инициализация предпосевной и послепосевной обработки серой лесной сред несу глинистой почвы при выращивании кукурузы на силос не снижает общую биологическую активность пахотного слоя почвы. Дальнейшая минималнзацня обработки почвы под кукурузу (отказ от зяблевой вспашки) приводит, как показывает усиление энергии разложения целлюлозы, к ее повышению.

7. В Центральном районе Нечерноземкой зоны РСФСР наибольший агротехнический и экономический эффект при посеве кукурузы на силос в выподпом поле севооборота на фоне гербицидов достигается при системе обработки серой лесной среднесуглннистой почвы, которая состоит из осеннего дискования, зяблевой вспашки па глубину 20—22 см, ранпевесен-него боронования, предпосевного фрезерования па (>—8 см в годы с нормальным и недостаточным весенним увлажнением или двух культиваинй с боронованием в годы с повышенным весенним увлажнением почвы, боронований до и по всходам. Междурядные рыхления посевов кукурузы "в этих условиях нецелесообразны.

8. При применении предпосевного фрезерования и исключении междурядных рыхлений из системы ухода за посевами кормовая ценность зеленой массы кукурузы не ухудшается.

9. Перспективным направлением дальнейших исследований но мннимализации обработки серой лесной почвы прп выращивании кукурузы на силос на постоянных участках является определение периодичности зяблевой вспашки.

Рекомендации производству

1. На серых лссных среднесуглннистых почвах в Центральном районе Нечерноземной зоны РСФСР под кукурузу на силос, выращиваемую в выводном -поле севооборота на фоне гербицидов, следует применять систему обработки, которая включает осеннее дискование, зяблевую вспашку на глубину 20—22 см, раннсвссеннее боронование, предпосевное фрезерование на б—8 см в годи с нормальным и недостаточным весенним увлажнением почвы или две культивации на Ю—12 и 6—8 см с боронованием в годы с повышенным се увлажнением, боронования до и по всходам.

2. При систематическом применении гербицидов независимо от приемов основной и предпосевной обработок серой лесной среднесуглнннстон почвы междурядные обработки посевов кукурузы нецелесообразны.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Савенко В. Г. Новая технология выращивания высоких урожаев кукурузы на силос. Тульский межотраслевой территориальный ЦНТИ. Информационный листок № 407—78. Тула, 1973, 4 с.

2. Доспехов Б. А., Пупонин А. И., Савенко В. Г. Агротехника возделывания кукурузы на силос в колхозе имени «Мичурина» Тульской области. Доклады ТСХА, выпуск 249, М„ 1979, с. 15—19.

Л 78278 ЗІ/ХІІ—81 г. Объем п, л. Заказ 3103. Тираж 100

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