Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оптимальные показатели плодородия чернозема обыкновенного для кукурузы и совершенствование технологии ее возделывания в севооборотах лесостепи Заволжья

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Оптимальные показатели плодородия чернозема обыкновенного для кукурузы и совершенствование технологии ее возделывания в севооборотах лесостепи Заволжья"

РГ8 ОД

На правах рукописи

1 У ИЮН 1995

ЦИРУЛЕВ Анатолий Павлович

ОПТИМАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО ДЛЯ КУКУРУЗЫ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЕЕ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ В СЕВООБОРОТАХ ЛЕСОСТЕПИ ЗАВОЛЖЬЯ

06.01.01 - общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Кпнель - 1995

Работа выполнена на кафедре земледелия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Г.И.Казаков Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, заслуженный работник сельского хозяйства Российской Федерации И.А.Чудаков;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки Российской Федерации А.В.Кислов Ведущее предприятие - Самарский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства им. Н.М.Тулайкова

Защита состоится " Ц" 1995 года в -¿¿, часов

на заседании диссертационного совета Д.120.47.01 при Самарской государственной сельскохозяйственной академии.

Адрес: 446400, Самарская обл., г.Кинель-4, п.Усть-Кинель-ский, диссертационный совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан " ¿2" 1995 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

Г.К.Марковская

/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. В лесостепи Заволкья кукуруза - ведущая культура полевого кормопроизводства - занимает около ЮЙ от площади паями. Наряду с повышением урожайности культуры важной задачей является сохранение плодородия почвы и рациональное использование навозобновякеыых ресурсов.

Под кукурузу в регионе применяется в основной отвальная энергоеыкая обработка почеы с многократными проходами тяжелой техники по полп, что сопряжено с высокими материальными и трудовыми затратами, а зачастую и с переуплотнением почвы, ухудшением ее плодородия и развитием эрозии.

В изменившихся экономических условиях обостряется необходимость эффективного использования удобрений и средств защиты растений. Вместе с тем комплексное их применение открывает возможность рационализации обработки почеы, теоретическим обоснованием которой является знание требований культуры к плодородию почвы.

В связи с этим установление оптимальных параметров плодородия чернозема обыкновенного для кукурузы к соверзекствование технологии ее возделывания вызваны производственной необходимостью и являются актуальными.

Представленная работа является составной частью плана исследований Самарской ГСХА по решению научно-технического задания 0.СХ.31 "Усовершенствовать зональные системы обработки почвы и разработать способы по ее ыинимализацик" (Государственный регистрационный номер 79010826) и выполнена а соответствии с тематическим планом НИР кафедры земледелия на 1988-1593 гг.

Цель и задачи исследований. Целью исследований было выявление требований культуры к факторам и условиям почвенного плодородия и установление рациональной глубины и способа обработки почвы

- р. -

под кукурузу, возделываемую в полевше севооборотах лесостепи Заволжья с применением различных систем удобрений и весенне-летнего ухода.

В задачи исследований входило определение оптимальной плотности сложения почвы и глубины ее рыхления под кукурузу, эффективного плодородия почвенных слоев и реакции растений на изменение их взаимного расположения, способов и глубины размещения органических и минеральных удобрений в почве, а также установление влияния основной обработки почвы под кукурузу на структурно-агрегатный состав, о^ьемцую массу и твердость почвы, водный режим, биологическую активность и пищевой режим, засоренность посевов, рост, развитие и продуктивность кукурузы, расчеты энергетической и экономической эффективности изучаемых приемов.

Научная новизна работы. В результате проведения вегетацион-но-полевнх и полевых опытов установлена возможность и целесообразность применения под кукурузу безотвальной обработки почвы: глубокой - во влажные и мелкой - в засушливые годы с заделкой удобрений в верхний 0-10 см слой почвы дисковыми орудиями и с использованием гербицидов в системе весенне-летнего ухода. Вспашка, как двухъярусная, так и обычная, эффективна под кукурузу в условиях применения механических приемов ухода за посевами. Обосновано с энергетической и экономической позиций использование гербицидов в посевах хукурузы при минимальной обработке почвы.

Практическая ценность результатов исследований. Разработаны рекомендации сельскохозяйственное производству лесостепи Заволжья по применении основной обработки почвы, способов заделки удобрений и ухода за посевами кукурузы, которые способствуют снижении энергозатрат на 6-19& и повышению производительности труда на 5-14!? в расчете на I ц сухой массы урожая по сравнению с общепринятыми приемами.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на областных научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов сельского хозяйства (1989-1990 гг.), на научно-теоретических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников Самарской ГСХА (19901995 гг.), на научно-организационной конференции молодежной секции ВОП "Современные проблемы почвоведения и агрохимии" (г.Ташкент, 9-II апреля 1990 г.), на научной сессии Российской академии сельскохозяйственных наук "Научные основы земледелия степных районов Южного Урала, Поволжья и Северного Кавказа" (г.Оренбург, 9-13 июля 1990 г.).

Публикация результатов исследований. По материалам исследований, представленным в диссертации, опубликованы четыре научные работы.

Положения, выносимые на защиту;

1. Оптимальные показатели плодородия чернозема обыкновенного для кукурузы в условиях лесостепи Заволжья (плотность сложения, расположение слоев почвы, глубина размещения органических и минеральных удобрений).

2. Вспашка под кукурузу на глубину 28-30 сы двухъярусным плугом и плугом с предплужниками в сочетании с безотвальной обработкой под предшествующие культуры как рациональная основная обработка почвы при механическом весенне-летнем уходе за посевами.

3. Целесообразность безотвальной обработки почвы( дискования на глубину 8-10 см и рыхления плугом со стойками СибИМЭ на глубину 28-30 сц)при использовании гербицидов в посевах кукурузы.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 150 страницах машинописи, состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, включает 35 таблиц, 15 рисунков, б фотографик, 46 приложений. Список использованной литературы состоит из

■2- 40.0?

245 наименований, в том числе 8 зарубежных авторов.

УСЛОВИЙ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в 1988-1993 гг. на опытном поле Самарской ГСХА, расположенном в центральной зоне Самарской области или южной части лесостепи Заволжья.

Район проведения опытов характеризуется пониженным увлажнением (годовое количество осадков 410 мм, за вегетационный период -215 мм, гидротермический коэффициент (ПК) 0,79) и средней обеспеченностью теплом (сумма эффективных температур за теплый период составляет 2730° при средней температуре воздуха в течение суток 14,9°). Расположение территории лесостепи Заволжья в глубине материка определяет важную особенность местного климата - его резко выраженную неустойчивость и возможность глубоких аномалий метеорологических элементов в отдельные годы и сезоны.

Метеорологические условия в годы проведения наших исследований были весьма контрастными. Так периоды вегетации 1988 и 1991 годов были неблагоприятными для кукурузы, когда дефицит осадков совпал с критическим периодом водопотребления (фазой выметывания метелки), а ГТК составил соответственно 0,98 и 0,51. Неблагоприятным был и вегетационный период 1993 года, когда наблюдалось избыточное количество осадхов и дефицит тепла (ГТК был равен 2,22). Относительно благоприятное распределение тепла и осадков было в 1989, 1990 и 1992 годах (ПК был в пределах 0,9-1,38).

Почва опытного участка - чернозем обыкновенный среднемощный тяжелосуглинистый с содержанием гуцуса в слое 0-30 см - В,3%, подвижного фосфора - 15,3 (по Чирикову), обменного калия - 17,0 мг на 100 г почвы (по Иаеловой). Суша поглощенных оснований варьирует в пределах 42,4-47,2 мг-Экв/IOO г почвы, pH солевой

вытяжки - 6,3-7,3.

Методика исследований, учетов и наблюдений. При разработке схем вегетационно-полевых опытов и постановке их использовали методические рекомендации и разработки Н.З.Журбицкого (1967), В.А. Ушкаренко (1976), В.В.Медведева (1988) и других авторов.

Оптимальное сложение пахотного слоя для кукурузы устанавливали в металлических сосудах без дна диаметром 220 и высотой 300 мм, забитых в почву. Весной почву в них уплотняли от 0,9 до 1,5 г/см3 с интервалом в 0,1 г/см3.

Эффективность удобрений в зависимости от перемешивания их с различным объемом почвы определяли по урожаи сухой массы кукурузы в сосудах, где удобрения размещали в слоях почвы 0-10, 10-20, 20-30, 0-20 и 0-30 см.

Продуктивное плодородие отдельных слоев почвы и их роль в формировании урожая кукурузы определяли в траншеях размером 1x1 м с удалением слоев почвы 0-10, 0-20 и 0-30 см.

Реакцию растений кукурузы на рыхление, перемешивание и оборачивание почвы в связи с удобрениями и без них изучали на делянках размером 0,5x1 м, изолированных по периметру полиэтиленовой пленкой на глубину 30 см по схеме, представленной в таблице 2.

Повторкость опытов четырехкратная.

В опытах использовали удобрения: полуперепревший навоз КРС (сухого вещества 24-27, общего азота 0,43-0,56, фосфора 0,35-0,44, калия 0,41-0,46$ на сырую массу), аммиачную селитру (31,5% д.в.), двойной суперфосфат (45$ д.в.), хлористый калий (60? д.в.). Дозы удобрений рассчитывали согласно рекомендаций Н.З.Журбицкого (1967): азотных - 0,05, фосфорных - 0,1 и калийных 0,05 мг на I кг абсолютно сухой почвы,

В полевом опыте в течение 1988-1991 гг. проводили изучение различных обработок почвы и ухода за посевами кукурузы, которая

размещалась в полевом шестипольном севообороте после яровой пшеницы по схеме: I) вспашка на 28-30 см (контроль); 2) двухъярусная вспашка на 28-30 см; 3) вспашка на 28-30 см (по фону безотвальной обработки под предшествующие культуры); 4) рыхление чизелем на 28-30 см; 5) рыхление плугом со стойками СибИМЭ на 2830 см; 6) обработка АКП-2,5 на 10-12 см; 7) дискование на 8-10 см; 8) без осенней обработки почвы.

Поперек делянок основной обработки почвы размещали варианты весенне-летнего ухода: I) боронование до и после всходов, две междурядные обработки; 2) применение гербицидов (алирокс - 7,5 л/га под предпосевную культивацию и бутиловый эфир 2,4Д - 1,0 л/га в фазу 4-5 листьев) и одна междурядная обработка.

В опыте применяли удобрения: I) минеральное удобрение *60^60^60 и навоэ т/га - под основную обработку почвы; 2) двойной суперфосфат по 35 кг/га - при посеве в рядки.

В течение I991-1993 гг. определяли наиболее эффективное сочетание систем удобрений и обработки почвы под кукурузу по схеме: I) вспашка на 28-30 см (контроль); 2) двухъярусная вспашка на 2830 см; 3) дискование на 8-10 см.

Под основную обработку почвы в перекрестном направлении накладывали варианты удобрений: I) минеральные удобрения в дозах К490Р80К60 (рекомендованы под кукурузу для условий центральной зоны Самарской области); 2) минеральные удобрения в дозах

*I80^I50^I20' ^ органические удобрения: навоз 120 т/га и измельченная солома 2,5-3,0 т/га.

Повторность опытов трехкратная, размер делянок в первом опыте - 450, во втором - 414 м*\

Программа исследований включала изучение объемной массы, структурных качеств и твердости почвы, динамики ее влажности, биологической активности и содержания доступных форы элементов

питания, засоренности посевов кукурузы, густоты ее стояния, фенологические наблюдения, распределение корневой системы в слоях почвы, учет урожая и его структуры, анализ питательной ценности зеленой массы кукурузы. Учеты и наблюдения выполняли по принятым в настоящее время методикам. Рассчитывали энергетическую и экономическую эффективность изучаемых приемов и проводили математическую обработку данных учета урожая методом дисперсионного анализа.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Оптимальные показатели плодородия черноземной почвы для кукурузы в условиях лесостепи Заволжья

Объемная масса и глубина рыгления. Исследования, проведенные в различных климатических условиях, показали, что оптимальные для кукурузы значения объемной массы черноземных почв находятся в пределах 0,9-1,35 г/см3 (Смородин Г.С., 1957, Роктанэн Л.С., 1970, Казаков Г.И., 1986, Арыт В.А., 1993 и другие). В наших исследованиях урожай сухой массы кукурузы во влажные годи был наибольшим в сосудах, где почву перед посевом культуры уплотняли до 0,9-1,1 г/см3, а в засушливые - до 1,0-1,2 г/см3 (табл.1).

Это связано с тем, что во влажных условиях в более плотной почве снижается пористость аэрации ниже критического уровня - 15% от объема почвы,и тем самым ухудпаются условия газообмена между почвенным воздухом и атмосферой. В засушливых условиях лимитирующим фактором урожая является влага, и она лучше сохраняется при более плотном сложении почвы, близком к равновесным показателям. Следовательно, глубокая обработка чернозема обыкновенного под кукурузу необходима в условиях повышенного увлажнения вегетационного периода, а в годы с недостаточным количеством осадков

потребности в такой обработке нет.

I. Урожайность кукурузы в зависимости от плотности сложения почвы (сухое вещество)

Годы

:Единица : :измерения: Объемная масса (г/см3) :НСР05

0,9 : 1,0 : 1.1 : 1,2: 1,3 : 1,4 : 1,5

г/сосуд _ 410 438 379 320 312 199 72

% 100 107 92 78 76 49

г/сосуд 334 325 343 293 263 202 163 54

% 100 97 103 88 79 60 49

г/сосуд - 382 350 351 327 259 • 220 83

% 100 92 92 86 68 58

г/сосуд 213 254 258 273 242 178 ИЗ 40

% 100 119 121 128 114 84 53

Эффективное плодородие почвенных слоев и реакция кукурузы

1988

1989

1990

1991

на изменение их взаимного расположения. Исследованиями М.И.Сидорова (1967), В.А.Ушкаренко (1975), Г.И.Казакова (1988) и других авторов установлена -ведущая роль в формировании урожая кукурузы 0-30 см пахотного горизонта почвы и выявлена разнокачественность его слоев по эффективному плодородию.

Реакцию кукурузы на дифференциацию почвенных слоев по плодородию мы изучали на почве длительное время (в течение 10-12 лег) обрабатываемой лишь поверхностно. Для сравнения использовали данные урожайности кукурузы, полученные на почве, подвергавшейся ежегодной вспашке (под кукурузу на 28-30 см).

Полученные результаты показали, что дифференциация эффективного плодородия слоев почвы, вызванная длительной поверхностной обработкой усиливала роль верхнего 0-10 см слоя почвы на 9,1% в формировании урожая кукурузы и уменьшала значение нижних слоев глубже 0-30 см на 9,5? по сравнению с почвой, подвергавшейся

вспашке. Следовательно, глубокая вспашка под кукурузу, обеспечивая более однородное состояние эффективного плодородия почвенных слоев, способствует увеличению доли участия в создании урожая нижних слоев почвы и возрастанию в целом ее объема, снабжающего растения факторами плодородия, что важно прежде всего в условиях отсутствия удобрений.

Данное заключение подтвердили результаты микроделяночного вегетационно-полевого опыта, где имитировали различные способы и глубину осенней обработки почвы под кукурузу (твбл.2).

2. Влияние рыхления, перемешивания и оборачивания неудобренной почвы на урожайность сухой массы кукурузы (г/делянку)

Варианты : Г оды Среднее '.% к конт-

:Г989 :1990 -.1991 : . ролю

Почва в естественном состоянии (контроль) 716 696 300 551 100

Рыхление, см: 0-10 726 527 317 523 95

0-20 645 645 322 537 97

0-30 928 733 373 678 123

Перемешивание, см:

0-10 742 599 317 553 100

0-20 841 770 347 653 И9

0-30 936 763 366 688 125

Перемешивание 0-10 и рыхление 10-30 см 844 768 343 652 118

Оборачивание 0-30 см 855 802 324 660 120

НСРде 107 106 73

Исследования показали, что в условиях отсутствия удобрений

перемешивание почвы обеспечивало, как правило, более высокую урожайность кукурузы по сравнению с рмхлением.

Способ и глубина размещения удобрений в почве. Локальное внесение удобрений цутеи их перемешивания с верхним 0-10 см слоем почвы, в котором размещается 39-46? корней кукурузы, обеспе-

чивало более значительную прибавку урожая сухой массы, чем перемешивание их с 0-20 и 0-30 см слоями почвы (рис.1).

Глубокая заделка удобрений в 20-30 см слой почвы способствовала увеличению массы корней кукурузы на 14-2152 и меньшей (примерно в два раза) прибавке урожая по сравнению с мелкой заделкой в 0-10 см слой.

Опыт также показал, что в связи с использованием удобрений изменялась реакция растений на способы осенней обработки почвы: в этих условиях урожайность кукурузы слабо различалась как при рыхлении, так и при перемешивании и оборачивании почвы.

2. Влияние обработки почвы, гербицидов и удобрений на ее плодородие и продуктивность кукурузы

Структурно-агрегатный состав почвы. Различные обработки почвы оказали слабое влияние на общее содержание макроагрегатов в пахотном слое и их водопрочность. При этом отмечалось некоторое увеличение содержания структурных отдельностей крупнее 10 ым (на 5,4-12,1%) в верхнем 0-10 см слое на делянках с минимальной обработкой из-за худшего крошения почвы при подготовке ее к посеву.

Объемная масса и твердость почвы. Объемная масса в пахотном слое в среднем за годы наших исследований в период посева кукурузы при всех обработках находилась в пределах 1,00-1,09 г/см3, что не превышало оптимальных параметров. При этом твердость почвы на делянках с поверхностной и нулевой осенней обработками была выше оптимальных показателей для кукурузы (5,2-7,2 кг/см^), установленных Г.И.Казаковым (1986) на 3,8-6,3 кг/см2. К концу вегетации объемная масса и твердость почвы возрастали, причем более интенсивно на делянках с глубокой обработкой, что свидетельствует о пониженной устойчивости глубоко обработанной почвы к уплотняю-

юс

-II

Й

н Щ:

н 1||

}(ъс ером

У до Ор ¡-с

Рис Л. Урожай кукурузы (г с делянки) и эффективность удобрений в зависимости от изменения взаимного расположения слоев пахотного горизонта черноземной почвы (1989-1991 гг.)

1 | - без обработки;

- перевешивание слоя 0-10 см;

- перемешивание слоя 0-20 см;

[ГШ

рыхление слоя 0-30 см;

- перевешивание слоя 0-30 см;

- перевешивание 0-10 и рыхление 10-30 см;

- оборачивание слоя 0-30 см;

- прибавка урожая от удобрений.

щецу воздействию сельскохозяйственных машин.

Водный режим почвы. Накопление влаги осенне-зимне-весенних осадков в метровом слое почвы в среднем за годы исследований слабо зависело от ее обработки. При этом наиболее продуктивный расход влаги наблюдался на делянках опыта, обработанных плугом со стойками СибШЭ на 28-30 см, АКП-2,5 на 10-12 см и ВДГ-3,0 на 8-10 см (табл.3).

3. Расход влаги посевами кукурузы в зависимости от обработки почвы (1989-1991 гг.)

Обработка почвы

Расход : :0бщий

влаги из:0садки:расход 0-100 см: ¡А:влаги слоя поч: 1 ' вы : (мУга) :

:за вегетацию : (из/га)

: Урожай :Коэффи-: сухого :циент :вещества:водопо-: (т/га) :требле-

Вспашка на 28-30 см (контроль)

Двухъярусная вспашка на 28-30 см

Рыхление чизелем на 28-30 см

Рыхление СибШЭ на 28-30 см

Обработка АКР-2,5 на 10-12 см

640

742

640

372

423 256

1860

1860

1860

1860

1860 1860 1860

2500

2602

2500

2232

2283 2116 2359

6,6 7,0 6,2

6,6

6,4 6,2 6,0

378

371

406

328

356 341 393

Дискование

Без осенней обработки 499

Биологическая активность и пищевой режим почвы. Отмечалось повышение целлюлозоразлагающей активности в верхнем 0-10 см слое на делянках с минимальной обработкой почвы на 8-22$ и уменьшение в нижнем 20-30 см слое на 19—34?? по сравнению с аналогичными показателями на вспаханных делянках. При этом нитратов в 0-40 см слое почвы в начале вегетации кукурузы на делянках с мелкой обработкой было на 14-28$ меньше, чем при глубокой обработке. Однако к середине вегетации кукурузы (фаза выметывания метелки) количество нитратов по вариантам опыта выравнивалось, а к концу вегета-

ционного периода их содержалось больше в почве, обработанной мелко. Это свидетельствует о том, что неглубокая осенняя обработка почвы, способствуя некоторому снижению минерализации азота в пахотном слое, приводит к более экономному его расходованию на создание урожая и предотвращает таким образом излишнее расходование гумуса.

Содержание подвижного фосфора и обменного калия в 0-30 сы слое имело слабую зависимость от глубины и способа обработки почвы.

Засоренность посевов кукурузы. В структуре засоренности преобладали поздние злаковые сорняки (куриное просо, щетинники сизый и зеленый) - 65-8755 от общего состава сорного ценоза. Многолетних сорняков бьмо немного (1,5-6?), из них преобладали корне-отпрысковые (вьюнок полевой, молокан татарский). В условиях механического ухода (боронования до и после всходов, двух междурядных обработок) двухъярусная вспашка и вспашка под кукурузу в системе комбинированной обработки почвы в севообороте способствовали снижению количества сорняков в посевах кукурузы и их массы в 1,2-1,8 раза по сравнению с другими приемами основной обработки почвы. Применение гербицидов в посевах кукурузы уменьшало количество сорняков в 1,5-2, а их массу в 1,7-2,9 раза по сравнению с вариантами опыта, где использовали только механические обработки.

Рост, развитие и продуктивность кукурузы. Худшее качество разделки почвы при подготовке ее к посеву кукурузы на делянках с минимальной обработкой влияло на равномерность глубины заделки семян, полноту всходов и повреждаемость растений во время боронования посевов. В результате этого после завершения весенне-летнего ухода количество растений на делянках с бесплужными обработками было на 5-22$ меньше, чем на вспаханных.

Изучаемые приемы не оказали влияния на развитие кукурузы.

а ее рост зависел от увлажнения вегетационного периода: в условиях достатка влаги растения лучше росли на глубоко обработанной почве, а при недостаточном влагообеспечении глубина и способ обработки не оказывали существенного влияния.

В условиях механического ухода за посевами наибольшую продуктивность кукурузы обеспечивала вспашка как двухъярусным, так и культурным плугом на фоне безотвальной обработки почвы под предшествующие культуры (табл.4).

4. Продуктивность кукурузы в зависимости от обработки почвы при механическом уходе за посевами (1989-1991 гг.)

: Сухая -.Корковые продуктивные початки Обработка почвы : масса ¡единицы : . /„ :на 1 рас: (щга) :(ц/га : 4/1 :тение

Вспашка на £г-30 см (контроль)

Двухъярусная вспашка на 28-30 си

Вспашка на 28-30 см*

Рыхление чизелем на 28-30 см

Рыхление СибИЫЭ на 28-30 см

Обработка АКП-2,5 на 10-12 см

Дискование на 8-10 см

Без осенней обработки

* По безотвальному фону.

Применение гербицидов а посевах кукурузы способствовало прибавке 14,9-25,4 ц/га сухой массы и стабилизировало уровень урожая как по отвальным, так и безотвальный обработкам (рис.2).

Урожайность зеленой массы кукурузы была наибольшей на делянках, где применяли минеральные удобрения в дозах ^бО^бС^^О' а наименьшей - при использовании органических удобрений (табл.5).

65,7 59,3 51,4 1,06

70,1 62,7 57,9 1,П

71,7 64,5 59,7 1,12

61,6 56,0 49,5 1,06

65,8 58,7 53,9 1,05

64,1 57,0 51,9 1,04

62,1 55,1 49,1 1,03

60,1 54,0 47,9 1,03

90

«

\ м 80

ь О ?а

0

&

* 60

ч

Ь

Н

й 0

БоронаВ&ншэ и после^ всхо&ов, лееждхрядиъсе оорехоат^и:

Ч

га 30

&а ло

Хрылсенен^& герЭТЩ^ШоЩ "

оЗксх лс&ждуря.дн:сса. оа/кхоотхсс

Рис.2. Урожайность кукурузы в зависимости от основной обработки почвы и ухода за посевами (1988-1990 гг.)

77?г вспашка на 28-30 см (контроль); ПТП- рыхление СибШЭ на 28-30 см; [ !- без осенней обработки;

\уЗ- вспашка на 28-30 си (по безотвальному фону);

[] - дискование на 8-10 сы;

- прибавка уроаая при использовании гербкцидов.

I

м

сл

5. Урожайность зеленой массы кукурузы в зависимости от обработки почвы и применения удобрений С1991-1993 гг.)

У добр е н и я

Обработка почвы *90Р80^60 !№I80PI5C^I20 :навоз 120 т/га :солома 2,5: 3,0 т/га

:ролю 1 ц/га :¡5 к :контролю : ц/га :% к :конт- :ролю

Вспашка на 28-30 см (контроль) 278 100 303 100 248 100

Двухъярусная вспашка на 28-30 см 291 105 332 НО 255 103

Дискование на 8-10 см 267 96 275 91 239 96

НСРо^ в годы исследований изменялась от 18,6 до 32,2 ц/га как для обработки почвы, так и удобрений.

3. Энергетическая и экономическая эффективность обработки почвы, применения гербицидов и удобрений под кукурузу

Затраты совокупной энергии на внесение удобрений, включая затраты на их производство, составили 63-77%, на уборку урожая зеленой массы кукурузы - 12,3-15,4$, на основную обработку почвы -4,2-9,4$ от общих затрат на весь объем полевых работ.

Минимальные обработки почвы способствовали снижению энергетических затрат на 2-11% по сравнению со вспашкой в расчете на единицу площади посева. Однако вспашка в условиях механического ухода обеспечивала экономию 42-73 МДж в расчете на I ц сухой массы кукурузы.

Использование гербицидов в посевах кукурузы способствовало повышению ее урожайности и снижению энергозатрат на единицу производимой продукции. При этом дискование почвы и ее рыхление

плугом со стойками СибИМЭ имели более высокий коэффициент энергетической эффективности - 2,10 и 2,04 по сравнению со вспашкой -1,99.

Использование органических удобрений (навоза 120 т/га и соломы 2,5-3,0 т/га) было неэффективным, так как затраты совокупной энергии при этом на 13-195? превышали выход ее с урожаем кукурузы. Применение минеральных удобрений в дозах ^18(^150^120 ве~ ло к дополнительным затратам 65-138 ЬЩж на I ц сухой массы кукурузы и было менее энергетически выгодным по сравнению с использованием доз ^qqPqqKqq.

На фоне отрицательной рентабельности возделывания кукурузы (в ценах на январь 1995 года) затраты на использование гербицидов окупались стоимостью дополнительной продукции на вариантах опыта с минимальной обработкой почвы: дискованием и рыхлением плугом со стойками СибШЭ (на 25 и 81? соответственно). Применение гербицидов было экономически невыгодным при вспашке почвы и исключении осенней механической обработки.

ВЫВОДЫ

1. В лесостепи Заволжья лучшие условия роста и развития кукурузы складываются при объемной массе пахотного слоя почвы 0,91,1 г/см3 во влажные годы и 1,0-1,2 г/см3 - в засушливые. Сравнение установленных и равновесных (1,06-1,21 г/см3) параметров объемной массы чернозема обыкновенного показывает, что в годы с достаточным количеством осадков в период вегетации культуры почву необходимо глубоко обрабатывать с осени, а в годы с недостаточной злагообеспеченностью глубокая ее обработка под кукурузу необязательна.

2. Разнокачестзенность эффективного плодородия слоев пахот-

ного горизонта при поверхностной обработке почвы усиливает роль верхнего 0-10 см слоя в формировании урожая кукурузы и уменьшает значение нижних слоев глубже 30 см, что в целом снижает объем почвы, снабжающей растения факторами плодородия, и при отсутствии удобрений уменьшает урожайность кукурузы. В этих условиях кукурузу целесообразно возделывать на почве с более однородным состоянием эффективного плодородия слоев, которое достигается путем перемешивания почвы.

3. Внесение удобрений в верхний 0-10 см слой почвы, где размещается 39-46$ корней кукурузы, способствует более эффективно^ использованию питательных веществ на создание урожая, чем их глубокая заделка.

При использовании удобрений разнокачественность эффективного плодородия слоев черноземной почвы не оказывает существенного влияния на продуктивность кукурузы.

4. Различные приемы обработки оказывают незначительное влияние на изменение структурно-агрегатного состава 0-30 си слоя чернозема обыкновенного. При этом бесплужные обработки способствуют худшему крошению и большей комковатости верхнего 0-10 см слоя по сравнению со вспашкой, что ухудшает качество посева и всхожесть семян кукурузы.

Объемная масса и твердость почвы в 0-30 см слое, как правило, бывает выше оптимальных показателей для кукурузы при поверхностной и нулевой осенней обработках. Однако при этом отмечается большая устойчивость сложения почвы к уплотняющецу воздействию сельскохозяйственных машин.

5. Более продуктивно^ расходу влаги на создание урожая кукурузы способствуют обработка почвы плугом со стойкими СибИМЭ на глубину 28-30 см, комбинированным агрегатом АКП-2,5 на 10-12 см и дисковой бороной ВДГ-3,0 на 8-10 -см. Вспашка и обработка чизе-

леи на глубину 28-30 си, увеличивая количество некапиллярных пор в почве, повыдают непродуктивный расход влаги так ке, как и нулевая осенняя обработка ввиду возрастания засоренности посевов.

6. Вспашка и глубокое безотвальное рыхление способствуют активизации микробиологических процессов в почве и увеличения содержания нитратов по сравнению с мелкой, поверхностной и нулевой осенней обработками. Содержание подвижного фосфора и обменного калия в 0-30 см слое почвы незначительно зависит от глубины и способа обработки.

7. При механическом уходе двухъярусная вспашка и вспашка под кукурузу в системе комбинированной обработки почвы в севообороте существенно снижают засоренность посевов кукурузы по сравнению

с другими приемами основной обработки.

Применение гербицидов при весенне-летнем уходе обеспечивает более низкий уровень засоренности посевов кукурузы по сравнению с механическим уходом независимо от глубины и способа обработки почвы.

8. При использовании механического ухода наибольшую урожайность зеленой массы кукурузы, выход сухой биомассы и сбор кормовых единиц обеспечивает двухъярусная вспашка и вспашка под кукурузу в системе комбинированной обработки почвы в севообороте. Глубокое рыхление чизелем, дискование и нулевая осенняя обработка почвы снижают уровень урожая по сравнению со вспашкой, особенно в благоприятные по увлажнению годы.

Применение гербицидов при весенне-летнем уходе существенно повышает продуктивность кукурузы как по отвальным, так и безотвальным обработкам почвы.

9. Наименьшие энергозатраты на единицу сухого вещества кукурузы и наиболее высокий коэффициент энергетической эффективности обеспечивает при механическом весенне-летнем уходе глубокая вспаш-

ка почьы.

При использовании гербицидов наиболее энергетически выгодными приемами основной обработки являются дискование почвы и глубокое рыхление плугом со стойками СибИМЭ.

Дополнительные затраты энергии на применение высоких доз минеральных удобрений (^190^150^120^ не к0Ш1енсиРУптся прибавкой урожая кукурузы.

При существующем уровне цен на промышленную и сельскохозяйствен!!^ продукцию применение гербицидов в посевах кукурузы экономически выгодно при минимальной обработке почвы.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В лесостепи Заволжья под кукурузу, возделываемую в полевых севооборотах с применением органических и минеральных удобрений и при механическом уходе, рекомендуется проводить вспашку на глубину 28-30 см двухъярусным плугом или плугоц с предплужниками в сочетании с безотвальной обработкой под предшествующие культуры.

2. При использовании гербицидов в посевах кукурузы целесообразна замена вспашки минимальной обработкой - рыхлением почвы плугом со стойками СибИМЭ на 28-30 см с предварительной заделкой удобрений тяжелой дисковой бороной или двухкратной обработкой почвы тяжелой дисковой бороной на глубину 8-10 см.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАНИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

I. Влияние основных обработок почвы на засоренность посевов при возделывании кукурузы по интенсивной технологии //Тезисы докладов Х1У областной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов сельского хозяйства. - Куйбьзев, 1990. -

2. Плотность сложения почвы и основная обработка под кукурузу //Тезисы докладов Х1У областной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов сельского хозяйства. - Куйбышев, 1990. - С.20.

3. Основная обработка почвы под кукурузу в полевых севооборотах лесостепи Заволжья //Интенсивная технология возделывания зерновых и кормовых культур. - Самара, 1990. - С.57-62.

4. Применение гербицидов при возделывании кукурузы на силос в лесостепи Заволжья //Тезисы докладов ХУ областной конференции молодых ученых и специа эзяйства. - Кинель,

С.19.

1992. - С.16-18.