Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оптимизация приемов обработки почвы под озимую пшеницу на черноземе выщелоченном в Южной лесостепи Республики Башкортостан

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация приемов обработки почвы под озимую пшеницу на черноземе выщелоченном в Южной лесостепи Республики Башкортостан"

005060970

На правах рукописи

Уметбаев Артур Шамилевич

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИЕМОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД ОЗИМУЮ ПШЕНИЦУ НА ЧЕРНОЗЕМЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОМ В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Специальность 06.01.01 — общее земледелие, растениеводство

6 ИЮН 2013

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Уфа-2013

005060970

Диссертационная работа выполнена на кафедре земледелия и почвоведения Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный аграрный университет» в 2009-2012 годах.

Научный руководитель СИРАЕВ Марат Габдрахманович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор.

Официальные оппоненты: ЧАНЫШЕВ Ильдар Олегович

доктор сельскохозяйственных наук, заведующий отделом земледелия ГНУ БНИИСХ, г. Уфа;

АЮПОВ Даян Султанович

кандидат сельскохозяйственных

наук, доцент ФГБОУ

ВПО Башкирский ГАУ, г. Уфа.

Ведущая организация Государственное научное учреждение

Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии.

Защита диссертации состоится 10 июня 2013 г. в 16.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.003.01 при ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» по адресу: 450001, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. 50 лет Октября, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан 8 мая 2013 г. и размещен на официальном сайте Министерства образования и науки Российской Федерации vak.ed.gov.ru и ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» www.bsau.ru.

Ученый секретарь диссертационного совета, Лу t f

доктор сельскохозяйственных наук, доцент (j* Г P.P. Гайфуллин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Посевы озимых культур в сельскохозяйственном производстве Республики Башкортостан ежегодно составляют около 10-13% от общей площади пашни или 470-520 тыс. га, из них озимая пшеница занимает 6070 тыс. га, в основном в южной лесостепой и предуральской степной зонах.

Озимая пшеница по сравнению с озимой рожью обладает меньшей зимостойкостью, но большей устойчивостью к выпреванию, она весьма требовательна к условиям произрастания [Бахтизин, Н.Р., Исмагилов, P.P., 1980]. В соответствии с системами земледелия основным предшественником для озимои пшеницы является чистый пар. Культура требует внесения значительного количества удобрений и весьма отзывчива к обработке почвы. В условиях южной лесостепи основная отвальная и весенне-летняя обработка черного пара многократной культивацией не отвечают биологическим особенностям этой культуры, не создает оптимальных условий роста и развития посевов. Поэтому часто встречаются годы гибели озимой пшеницы.

В связи с внедрением в земледелие и ресурсосберегающих технологий возделывания зерновых, большое внимание уделяется приемам минимальной обработки, сокращению ее количества и глубины. Минимальные обработки паров с осени и в период парования изучены недостаточно с точки зрения снижения затрат средств и времени, большего сбережения естественных и техногенных ресурсов. Поэтому изучение влияния приемов обработки чистых паров в сочетании с удобрениями и применением общеистребительных гербицидов, является актуальной задачей в технологии возделывания озимой пшеницы.

Степень разработанности. Ранее проводились исследования по изучению оптимизации приемов обработки почвы Сираевым М.Г., Рахимовым P.C., Файрушиным Д.З. [2002г.] в различных зонах Башкирии, Васюков, П.П. [2008г.] Савчуком C.B. [2009г.] в условиях Оренбургского предуралья, а также другими учеными во многих природных зонах страны. Работы по изучению сокращенной обработки чистых паров проводились Хановым Н.Ш. [1985г.], Копыловым А.Н. [2008г.] в условиях Зауралья.

Цель и задачи исследований

Целью исследований является оптимизация приемов обработки почвы в сочетании с применением гербицидов и удобрений под озимую пшеницу на черноземе выщелоченном в Южной лесостепи Республики Башкортостан.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнение следующих задач:

- установить влияние приемов обработки на водный режим почв, динамику устойчивых к эрозии почвенных частиц в пару;

- изучить засоренность чистого пара и посевов озимой пшеницы в зависимости от приемов основной обработки, весенне-летней обработки чистого

пара и применения гербицидов;

- изучить влияние приемов основной обработки почвы на динамику

формирования листовой поверхности;

- исследовать особенности формирования структуры урожая озимои пшеницы в зависимости от основной обработки почвы в сочетании с гербицидами и удобрениями;

- произвести расчет энергетической и экономической его эффективности.

Научная новизна: Впервые в условиях Южной лесостепи РБ получены экспериментальные данные по агрономической, энергетической и экономической эффективности безотвальной технологии подготовки чистых паров под озимую пшеницу; выявлены перспективы минимализации обработки чернозема выщелоченного, внесения удобрений в расчетных дозах на планируемую урожайность, применения общеистребительных гербицидов взамен части механических культиваций в период парования; впервые дана экономическая и энергетическая оценка агротехнологий.

Теоретическая и практическая значимость работы:

Разработка направлена на повышение продуктивности посевов озимой пшеницы и внедряются в производство. Результаты исследований применяются в ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» при преподавании дисциплин «Системы земледелия» и «Земледелие», включены в официальное издании АН РБ и МСХ РБ Система ведения агропромышленного производства в Республике Башкортостан, внедрены в ООО «Артемида» на площади 1000 га.

Методология и методы исследования. Методология исследования основана на анализе научных работ; оценке приемов основной обработки почвы; формулировки цели, задач и программы исследования; постановке полевых опытов, наблюдений, лабораторных исследований; статистической обработке экспериментальных данных и анализе результатов.

Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:

1. Приемы основной обработки почвы на фоне минеральных удобрений и применения общеистребительных гербицидов на чистом пару оказывают существенное влияние на снижение его засоренности, а также засоренности посевов озимой пшеницы;

2. Влагозапасы почвы в чистом пару и под посевами, доля устойчивых к эрозии частиц повышаются на фонах плоскорезной обработки и минимальной обработки;

3. При безотвальной технологии подготовки пара значительно повышается перезимовка и сохранность растений к уборке;

4. Производство зерна озимой пшеницы при плоскорезной обработке черного пара экономически и энергетически более эффективно, чем при вспашке и поверхностной обработке (дисковании).

Степень достоверности и апробация работы: Экспериментальные данные статистически обработаны методом дисперсионного и корреляционного анализов, соотнесены с результатами исследований других учёных, подтверждены производственной проверкой. Результаты исследований были доложены на Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение инновационного развития АПК» (г. Уфа - 2010 г.); Международной научно-практической конференции «Развитие регионального АПК в XXI веке: тенденции и перспективы» (г. Барнаул - 2011 г.); всероссийской научно-практической конференции посвященной 85-летию со дня рождения Бахтизина Назифа Раяновича «Энергосберегающие технологии производства продукции растениеводства» (г. Уфа - 2013 г.).

По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе 1 статья в рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК.

Объем и структура диссертации: Диссертационная работа изложена на 107 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству, 12 таблиц, 11 рисунков, 7 приложений. Библиографический список содержит 232 источника, в т.ч. 12 иностранных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В первой главе приводится аналитический обзор литературы о влиянии различных приемов обработки почвы на плодородие почвы, влажность, потенциальную засоренность почвы, засоренность посевов и урожайность сельскохозяйственных культур, а также ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы на водно-физические свойства почвы и продуктивность посевов озимой пшеницы.

2 УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1 Почвенно-климатические особенности зоны

В Республике Башкортостан выделены шесть агроклиматических зон: северная лесостепь, северо-восточная лесостепь, южная лесостепь, предуральская степь, зауральская степь и горно-лесная зона. Южная лесостепь - наиболее соответствует условиям формирования урожаев озимой пшеницы. Климат зоны умеренно-теплый. Среднегодовая температура воздуха составляет 2,0-2,5 С. Сумма температур за период со средними температурами выше 10°С составляет от 2100°С. Среднегодовое количество осадков 550 мм, за вегетационный период -260 мм.

В Южной лесостепи весна довольно дружная и быстротечная. От начала интенсивного снеготаяния до разрушения устойчивого снежного покрова проходит в среднем 10 дней. Глубина зимнего промерзания почвы в среднем 7090 см с колебаниями от 30 до 150 см. На фоне высоких температур наблюдается довольно сильное испарение, особенно в весенние и летние месяцы. Гидротермический коэффициент составляет 1,0-1,2. Период активной вегетации 130-135 дней, безморозный 120-125 дней. [Агроклиматические ресурсы..., 1990].

Почвенный покров неоднороден. Преобладающее распространение имеют черноземы (70%) и серые лесные почвы (26%), в основном тяжелого механического состава. Из черноземов наиболее распространены выщелоченные - 41% [Почвы Башкортостана, Хабиров И.К., Хазиев Ф.Х., и др., 1997].

2.2 Агрометеорологические условия в годы проведения полевых опытов

Метеорологические условия 2009-2012 гг. характеризовались резкими колебаниями температуры воздуха, неустойчивым увлажнением по годам и неравномерным распределением осадков в течение года. В 2010 году наблюдалась сильная засуха, и ГТК в этот год составил 0,5. Наиболее влажным был 2011 г при

показателе ГТК около 1,0, благодаря чему была получена наибольшая урожайность за 3 года исследований. Также засушливым были весна и лето 2012 года ГТК-0,7. В целом погодные условия в годы проведения опытов были удовлетворительными для формирования урожая озимой пшеницы.

2.3 Схемы опытов, условия их проведения, методика исследований

В 2010-2012 г. в условиях Южной лесостепи в учебно-научном центре БГАУ на стационарных опытах кафедры земледелия и почвоведения были проведены опыты п оиспытанию технологий подготовки чистого пара под озимую пшеницу.

Опыты проводились в четырехпольном зернопаровом севообороте (пар чистый-озимая пшеница-горох-яровая пшеница).

Схема опытов включает в себя три фактора:

- основная обработка А;

- гербициды В;

- фон удобрений С.

■

тштшшшшшшшшт

Ш -Ж: Ш; Ш-'- г:: 1 ■ Ж ■Ш'йШ

111||1111111И11111В

Фактор А основная обработка ао_ вспашка а] _ дискование а2 - плоскорезная обработка а3 - поверхностная обработка

Фактор В Ь0- (механическая обработка)

4 культивации; Ь>! - гербицидная обработка (взамен 2-ой и 3-ей культиваций)

Фактор С с0 - без удобрений С1 — N^0 Рбо Кбо

перед посевом озимой культуры и N30 в подкормку локально)

Ь1

;1 у

Ьо

Размеры делянок а, с0 = 60x7=420 м2 ^ С! = 60x27=1620 м2 а, с0 Ь, = 7x10=70 м2 Ъ с, Ь; = 27x10=270 м2

Рисунок 1 Схема опыта в звене севооборота Пар черный - Озимая пшеница

Варианты:

ао- вспашка на 28-30 см (ПЛН-5-35), а! - дискование на 10-12 см (БДТ-6), а2-плоскорезная обработка глубокая на 28-30 см (КПГ-250), а3 - минимальная обработка на глубину 4-5см (БИГ-3);

Ь0 - без гербицидов, 4 культивации в период парования весной и летом, до посева озимой пшеницы; Ь>1 - гербицид - взамен 2-ой и 3-ей культиваций.

с0 - без удобрений; с, - Ы60Р60К60 перед посевом озимой пшеницы локально -ленточно на глубину 8-10 см (нитроаммофоска), весной подкормка N30 (мочевина).

Посев озимой пшеницы сорта Волжская К проводили в оптимальные сроки по чистому пару традиционному и с сокращенной обработкой. Норма высева 5,0 млн. шт./га, посев рядовым способом С3-3,6.

Полевые опыты проводили в соответствии с планами научно-исследовательской работы кафедры в учебно-научном центре БГАУ (на опытном севообороте кафедры земледелия и почвоведения).

Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднемощный, тяжелосуглинистый. Агрохимические показатели пахотного слоя: содержание гумуса - 7,2+0,3% (по методике ЦИНАО), подвижного фосфора - 52,0+3,0 мг/кг, обменного калия - 145+7 мг/ кг почвы [По Чирикову, ГОСТ 26204-91]; рН солевой вытяжки 6,3+0,4 [ГОСТ 26484-85] .Методика исследований:

Определение влажности почвы - термостатно-весовым способом, высушиванием при 105°С в сушильном шкафу до установления постоянной массы

почвы (ГОСТ 28268-89);

Фенологические наблюдения - по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [1973г.];

Количество выпавших осадков, среднесуточные температуры и сумма положительных - по данным метеостанции Уфа-Дема;

Ветроустойчивость почвы методом отбора образцов верхнего 0-5см слоя почвы и определением почвенных частиц более 1 мм весной вначале парования и

перед посевом озимой пшеницы,

Густоту стояния растений определяли в фазу полных всходов весной и перед уборкой на закрепленных площадках площадью 1м2 в четырех случайно

выбранных местах каждой делянки;

Полевую всхожесть определяли по числу взошедших растений в процентах

к числу высеянных всхожих семян;

Сохранность и выживаемость рассчитывалась как отношение количества растений перед уборкой к числу соответственно всходов и высеянных всхожих семян в процентах;

Засоренность пара и посевов определялась количественно-весовым методом на пробных площадках размером 1м2 в четырех случайно выбранных местах каждой делянки по методике Госсортоиспытания.

Определение структуры урожая проводили по методике Госсортсети

разбором снопового материала;

Учет урожая - сплошным методом путем прямого комбайнирования в фазу полной спелости с последующим взвешиванием зерна с каждой делянки на весах. Одновременно с этим производили отбор образцов для определения влажности и

засоренности зерна. Урожайные данные после приведения к 100 % чистоте и к стандартной влажности (14 %) подвергли математической обработке методом дисперсионного анализа [Доспехов, Б.А., 1985, Плохинский, Н.А., 1980; ГОСТ 13586.5-93; ГОСТ 28419-89];

Экономическая эффективность - результаты исследований выполнены с помощью ПЭВМ, на основе технологических карт по нормативам и расценкам в сопоставимых ценах.

Энергетическая эффективность рассчитывалась согласно

«Биоэнергетическая оценка технологий производства продукции растениеводства» [2002г.].

3 ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПРИЕМОВ ОБРАБОТКИ ЧИСТОГО ПАРА НА

ВОДНЫЙ РЕЖИМ, АГРОФИЗИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ, ЗАСОРЕННОСТЬ И НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ 3.1 Водный режим почвы в зависимости от систем обработки почвы.

Вода имеет огромное значение для жизнедеятельности растений, микроорганизмов и других организмов [Баздырев, Г.И., Лошаков, В.Г., Пупонин, А.И.,2000].

Наиболее эффективно способствует улучшению водного режима почвы -парование. Основное требование к обработке почвы предусматривает максимальное накопление, сохранение и рациональное использование растениями почвенной влаги [Шульмейстер, К.Г., 1988; Кирюшин, В.И., 1993].

Исследования показывают, что плоскорезная обработка почвы при осенней подготовке черного пара обеспечивала более высокое накопление доступной влаги, чем вспашка. В наших опытах за паровой период при отвальной обработке, по сравнению с безотвальными, потери влаги из почвы были выше. Если по вспашке они достигали 34,7 мм, то в других вариантах 17,4-20,1 мм.

200,0 160,0 120,0 80,0 40,0 0,0

0-10

Вспашка ( Я Перед посевом

I

I

! Плоскорезная | Минимальная И Весеннее кущение ■ Перед уборкой

Рисунок 2 Влагозапасы почвы под озимой пшеницей в зависимости от обработки почвы, мм (среднее за 2009-2012 гг.)

В расходной части водного баланса, кроме транспирации, ведущей статьей, является испарение с поверхности почвы. К мерам по снижению физического испарения относятся регулирования агрофизических параметров обработкой почвы, мульчирования поверхности органическими остатками и рыхлым поверхностным слоем почвы, на черном пару это обеспечивается минимализацией обработки почвы и большим уничтожением сорняков, оптимальные сроки и густота посева. Более эффективное использование осадков осуществляется также за счет подбора лучших предшественников и в целом севооборота. В полевом опыте запас почвенной влаги определяли на черном пару перед культивациями и на посевах озимой пшеницы: перед посевом, весной в

начале отрастания и перед уборкой.

По результатам исследований выявлены следующие зависимости содержания влаги в пару и под посевами озимой пшеницы. Весной в пару вспашка и поверхностная обработка обеспечивали в метровом слое почвы почти одинаковое содержание продуктивной влаги - 171,8 и 170,1 мм соответственно. Применение плоскорезной обработки обеспечивало увеличение запаса продуктивной влаги до 181,2 мм, то есть на 9,5 мм больше чем на варианте по вспашке. 2010 год был очень засушливым, поэтому в этот год наблюдается наоборот снижение запаса продуктивной влаги в период парования по вспашке с 154,3 до 144,4 мм (на 9,9), по дискованию со 165,5 до 139,0 мм (на 26,5), по плоскорезной обработке со 175,7 до 170,5 мм (на 5,2), по минимальной обработке

со 163,2 до 160,1 мм (на 3,1).

Особенно эффективна глубокая обработка паров в годы с малым количеством осенне-зимних осадков и засушливой погодой весной и летом

3.2 Эрозионная устойчивость парового поля в зависимости от способа его основной обработки

Одним из недостатков пара является подверженность ветровой эрозии, степень проявления которой определяется по содержанию в верхнем 0-5 см слое частиц почвы размером менее 1 мм. При 50% и большем их количестве почва считается неустойчивой к ветровой эрозии. В этом случае исправить недостаток может оставление стерни на поверхности почвы безотвальными обработками

[Шиятый, Е.И., 1976].

Средние данные за годы исследований (Таблица 1) указывают на различное количество частиц размером менее 1 мм в начале парования по способам обработки - 29,6-37,7%. Самое высокое содержание эрозионно-неустойчивых частиц в опыте - 37,7% было на фоне ежегодной обработки БИГ-3.

К концу парования наибольшее увеличение эрозионно-опасных частиц отмечается на вариантах со вспашкой.

Таблица 1 Динамика элементов ветроустойчивости поверхности пара в зависимости от приемов основной обработки и весенне-летней обработки пара, _среднее за 2009-2012 гг._

Обработка (Фактор А) Почвенная, гербицид, обработка (Фактор В) Содержание комочков почвы диаметром менее 1мм, %

весной в начале парования перед посевом озимой пшеницы

Вспашка 4 культивации 31,0 39,1

2 культивации + 2 герб, обработки 32,4 37,4

Дискование 4 культивации 34,5 40,2

2 культивации + 2 герб, обработки 35,1 38,1

Плоскорезная обработка 4 культивации 29,6 35,2

2 культивации + 2 герб, обработки 31,9 33,6

Минимальная обработка 4 культивации 37,7 43,5

2 культивации + 2 герб, обработки 35,3 38,9

3.3 Потенциальная засоренность почвы в зависимости от приемов обработки почвы на чистом пару

Технология обработки почвы определяет характер размещения семян сорняков в пахотном слое. Использование минимальной технологии обработки без дополнительных средств борьбы с сорняками ведет к существенному повышению засоренности посевов, причем сосредоточены они в основном в слое 0-10 см, из которого вероятность появления всходов достаточно велика. Применение отвальной обработки почвы способствует заделке семян на глубину 20-30 см, именно там сосредоточено наибольшее их количество, в слое 0-10 см в зависимости от вида содержится от 30 до 69% меньше семян сорных растений [Дорожко, Г.Р., Власова, О.И., Передериева, В.М., 2011].

Наши исследования показали, что потенциальная засоренность почвы семенами сорняков за вегетационный период, в среднем за 3 года (2010-2012 гг.), была в пределах от 174 до 425 тыс. шт./га.

В целом в 2012 году потенциальная засоренность на чистом пару по фонам обработки колебалась от 190,3 млн. шт./га до 342,6 млн. шт./га По видовому составу в пахотном слое почвы наибольшая доля семян сорняков приходилась на щирицу запрокинутую - 81,2%.

Таблица 2 Потенциальная засоренность почвы в чистом пару при различных приемах обработки почвы, весенне-летней обработки пара и удобрении, млн.

Почвенная, гербиц. обработка (Фактор В) Потенциальная засоренность

Обработка (Фактор А) Фон удобрения (Фактор С) 2010 г. 2011г. 2012 г.

без удобр. 185,6 174,3 198,3

4 культвации ИРК 203,5 215,9 223,6

Вспашка 2 культив + 2 гербицид обраб без удобр. 194,5 175,3 190,3

"ЫРК 193,1 182,1 199,3

без удобр. 241,0 265,1 259,4

4 культвации ЫРК 221,2 239,5 242,3

Дискование 2 культив + 2 гербицидн обраб без удобр 264,6 250,6 246,6

ОТК 265,4 257,3 257,6

без удобр 209,5 206,5 200,4

Плоскорезная 4 культвации ЫРК 246,5 239,5 254,2

обработка 2 культив + 2 гербицидн обраб без удобр 226,4 209,6 198,5

ЫРК 222,6 219,6 197,2

без удобр 229,4 259,2 261,2

4 культвации ЫРК 365,4 425,8 342,6

2 культив + 2 гербицидн обраб без удобр 276,6 289,4 291,3

.. МРК 268,6 271,2 289,3

3.4 Засоренность пара и посевов озимой пшеницы

Неустойчивость урожайности и валового сбора зерна озимой пшеницы сильно

связана с засоренностью полей.

Видовой состав сорной растительности в посевах культуры был представлен следующими видами: из многолетних - осот розовый, бодяк полевой, вьюнок полевой; из малолетних сорняков - марь белая, ромашка непахучая, пикульник ладанниковый, щирица запрокинутая, фиалка полевая, пастушья сумка, смолевка хлопушка, подмаренник цепкий, горец вьюнковый, горец шероховатый, ярутка полевая и другие.

Системы обработки почвы оказали значительное влияние на количество

малолетних и многолетних сорных растений.

Анализы засоренности чистого пара до первой обработки показывают, что количество всех сорных растений по изучаемым вариантам изменялся от 80 до 308 шт./м2 в 2010 г., от 138 до 266 шт./м2 в 2011 г. и от 90 до 135 шт./м в 2012г. Наибольшее влияние на снижение численности сорной растительности в 2010 году оказала вспашка - 6 шт./м2, плоскорезная обработка - 8 шт./м ,в 2011 году -плоскорезная обработка - 8 шт./м2 и в 2012 - также вспашка - 9 шт./м , это соответственно является одним из факторов определяющем высокую урожайность на варианте плоскорезной обработки (30,4 ц/га , 40,3 ц/га, 30,9 ц/га за три года соответственно). Наименьшее снижение численности сорной растительности наблюдается при минимальной обработке почвы: до обработки в 2010 г - 80 шт./м2, после обработки - 22 шт./м2; в 2011 г. до обработки - 149 шт/м2 после обработки - 14 шт./м2; в 2012 до обработки - 135, после - 24 шт./м .

На фоне минимальной обработки происходит увеличение потенциальной засоренности почвы.

3.5 Полевая всхожесть и выживаемость растений

Уровень основных факторов жизни и продуктивности растений главным образом определяется природными условиями, которые на территории Республики Башкортостан довольно разнообразны.

При всех вариантах обработки наблюдается снижение численности малолетних сорных растений.

Количественный уровень малолетних и многолетних сорных растений значительно снижается при применении гербицида на всех вариантах обработки почвы, но более эффективным было применение гербицидов на бесплужных системах обработки почвы. Применение гербицида в 2010-2012 гг. снизило количество сорных растений на вариантах вспашки и плоскорезной обработки позволило практически полностью уничтожить сорные растения к посеву. На вариантах минимальной обработки позволило снизить количество сорных растений по сравнению с вариантом без гербицида на 72 % в 2010, на 64% в 2011 году и в 2012 году - на 71%.

Таблица 3 Полевая всхожесть, перезимовка растений озимой пшеницы Волжская К в зависимости от основной обработки почвы и удобрений.

Основная обработка при подъеме чистого пара Фон удобрений Полевая всхожесть Перезимовка

шт./м2 | % шт./м2 | %

2009-2010 год

Вспашка без удобрений 421 84,2 202 48,0

ЫРК 448 89,6 218 48,7

Дискование без удобрений 461 92,2 196 42,5

М>К 467 93,4 212 45,4

Плоскорезная без удобрений 460 92,0 224 48,7

ОТК 479 95,8 226 47,2

Минимальная БИГ-3 без удобрений 380 76,0 188 49,5

№>К 403 80,6 190 47,1

2010-2011 год

Вспашка без удобрений 451 90,2 354 78,5

ОТК 459 91,8 359 78,2

Дискование без удобрений 461 92,2 374 81,1

№>К 468 93,6 392 83,8

Плоскорезная без удобрений 447 89,4 381 85,2

1МРК 453 90,6 382 84,3

Минимальная БИГ-3 без удобрений 409 81,8 308 75,3

№>К 418 83,6 316 75,6

2011-2012 год

Вспашка без удобрений 423 84,6 263 62,1

№>К 438 87,6 265 60,5

Дискование без удобрений 415 83 255 61,4

№>К 419 83,8 258 61,5

Плоскорезная без удобрений 420 84 280 66,7

ЫРК 420 84 288 68,5

Минимальная БИГ-3 без удобрений 398 79,6 265 66,6

№>К 412 82,4 274 66,5

в зимний и ранневесенние периоды озимые хлеба часто подвергаются различным неблагоприятным внешним воздействиям, которые приводит к частичному изреживанию или полной- гибели посевов. Поэтому урожайность озимой пшеницы, во-многом определяется условиями перезимовки.

Полевая всхожесть в 2009 году в среднем составила 88%, однако перезимовка составила (в 2010 году) в среднем лишь 47,1%. Довольно низкая перезимовка отмечается также и 2012 году по вариантам 60,5-68,5% (таблица 3), что в

дальнейшем сказывается на урожайности.

В 2010-11 году наблюдается наивысшая полевая всхожесть(на уровне У0/о) и перезимовка (80%). Несколько низкая полевая всхожесть - на варианте минимальной обработки БИГ-3.

3.6 Формирование стеблестоя озимой пшеницы

Число стеблей на ранних фазах развития является потенциальным резервом продуктивного стеблестоя, т.е. количества колосоносных стеблей.

Одним из факторов, определяющим густоту стеблестоя по периодам развития - обеспеченность почвенной влагой и питательными веществами.

Наибольшая густота стеблестоя в опытах отмечалась в 2011г. Минимальное количество неповрежденных стеблей - 721 шт./м2 - было в начале весенней вегетации 2010 г. по минимальной обработке без удобрений; и в этом году прослеживалось значительное влияние удобрений (Таблица 4).

Отмечено, что по второй половине вегетации - к формированию колосьев -различие между вариантами имеет меньшую разницу, Оно сглаживается к созреванию в благоприятные по увлажнению годы.

Таблица 4 Густота стояния стеблей по фазам развития озимой пшеницы, шт./м2 (УНЦ БГАУ, 2010-2012 гг.)

Обработка

Почвы (Фактор А)

Вспашка

Дискование

Плоскорезна обработка

Фон удобрений (Фактор В)

без удобрений

NPK

без удобрений

NPK

без удобрений

Минимальная обработка

NPK.

без удобрений

2010 г.

ю

е-

2011 г.

782

951

741

856

823

968

721

NPK

921

574

645

615

635

649

701

542

702

295

313

287

318

379

403

389

421

§ VO

1135

1254

954

1045

985

1121

923

1021

619

681

533

581

628

685

513

569

я к

О. о ю

299

345

313

368

341

426

367

409

2012 г.

2 : «о I

982

1055

907

934

989

1015

781

810

701

754

638

691

722

747

572

545

312

318

298

307

377

414

400

397

Роль обеспеченности растений питательными веществами для формирования продуктивного стеблестоя резко проявляется в экстремальных условиях. В 2010 г. при относительно узких показателях густота продуктивного стеблестоя на удобренных фонах превышала неудобренные на 79-86%.

3.7 Формирование листового аппарата озимой пшеницы

В формировании общего биологического урожая большую роль играет фотосинтетический потенциал суммарной листовой поверхности, который определяется не только общей поверхностью листьев, также скоростью их образования и временем активной деятельности.

40,0 30,0 20,0 10,0 0,0

ш

4 культ

2 культив + 2 I гербицобр.

Ив

4 культ

| 2. культив + 2 ! гербицобр.

я фаза Кущение

Дискование г^фаза Выход в трубку

2 культив + 2 гербиц обр.

Поверхностная обработка

фаза Колошение 2<фзза Молочная спелость

Рисунок 3 Изменение площади листьев озимой пшеницы в зависимости от основной обработки почвы по удобренному фону, тыс. м2 (в среднем за 3 года).

Параметры и динамика формирования листовой поверхности находятся под влиянием технологических и почвенно-климатических факторов, сортовых особенностей. Наиболее быстро она возрастает в период от устойчивого возобновления весенней вегетации до фазы колошения.

Затем ассимиляционная поверхность уменьшается из-за отмирания листьев нижнего яруса. Благоприятные условия питания, увлажнения, фитосанитарная обстановка оказывают положительное влияние на параметры и продолжительность работы листового аппарата.

Максимальная площадь поверхности листьев достигалась на удобренных фонах по всем способам обработки почвы. Лучшие показатели получены на варианте плоскорезной обработки: в фазу колошения площадь листьев составила от 27,6 до 38,1тыс.м2/га. Разница между минимальной обработкой и вспашкой незначительна.

4. ВЛИЯНИЕ ПРИЕМОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ, УДОБРЕНИЙ И ГЕРБИЦИДОВ НА СТРУКТУРУ УРОЖАЯ И УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ

ПШЕНИЦЫ

4.1 Структура урожая ее элементы

Структура урожая 2010 и 2012 года определялась засушливыми условиями этих лет. В эти годы наблюдается пониженная масса 1000 зерен (в 2010 году в среднем 28 г, в 2012 году - 32 г), в сравнении с 2011 годом, масса 1000 зерен составила в среднем 37 г.

В засушливые годы (2010г., 2012г.) наблюдается четкая зависимость структуры по вариантам обработки от агроклиматических условий года.

Биологическая урожайность по вариантам колеблется от 151 г/м2 на фоне дискования без удобрений до 315 г/м2 на фоне плоскорезной обработки.

Засушливый 2010 год довольно сильно сказался на структуре урожая, биологической урожайности. Наибольшая биологическая урожайность^ была получена на плоскорезной обработке на удобренном фоне, - 304г/м , при количестве колосоносных стеблей 403 шт./м2. Наиболее высокая биологическая урожайность в 2011 году была получена на варианте плоскорезной обработки на удобренном фоне, - 403 г/м2, при количестве колосоносных стеблей 426 шт./\Г.

Рисунок 4 Зависимость биологической урожайности озимой пшеницы от количества колосоносных стеблей ко времени уборки

В 2012 году структура определялась несколько засушливым климатом. Наилучший результат был получен на удобренном фоне на всех приемах обработки почвы. В целом максимальный результат был получен на фоне плоскорезной обработки - биологическая урожайность составила 309 г/м .

Низкую урожайность на фоне вспашки можно объяснить высоким коэффициентом испаряемости с поверхности поля, так как содержание комочков менее 1 мм составило на фоне вспашки около 47%.

Густота стояния побегов кущения по периодам роста и развития закономерно влияет на продуктивный стеблестой. Корреляционное отношение 0,79 подтверждает тесную взаимосвязь показателя биологической урожайности от густоты продуктивного стеблестоя на удобренный фон.

4.2 Влияние систем обработки почвы, удобрений и гербицидов в пару на урожайность озимой пшеницы Различные способы обработки, оказывая существенное влияние на накопление и расходование влаги, плотность почвы и воздушный режим, засоренность

Средние данные за годы исследований (Таблица 5) указывают на практически одинаковое количество частиц размером менее 1 мм в начале парования на всех видах обработки - 29,6-37,7%, а длительная мелкая обработка была с самым высоким содержанием эрозионно-неустойчивых частиц в опыте - 37,7%.

Такая же закономерность сохраняется и к концу парования, но наиболее интенсивно увеличение эрозионно-опасных частиц отмечается на вариантах со вспашкой.

Полученный урожай сильно отличается по вариантам, что свидетельствует об изменении условий произрастания растений при выборе определенной технологии обработки почвы.

В среднем за 2010-2012 годы урожайность зерна озимой пшеницы изменялась как по приемам обработки, так и по годам, так как 2010 и 2012 годы были довольно засушливыми. Безотвальные системы обработки обеспечили формирование урожая в эти годы на уровне 3,04 т/га и 3,09 т/га Эффективность плоскорезной обработки более заметна в засушливые 2010 и 2012 годы.

Таблица 5 Урожайность озимой пшеницы в зависимости от обработки почвы, удобрений и гербицидов

Основная обработка (Фактор А) Почвенная, гербицидная обработка (Фактор В) Фон удобрения (Фактор С) Урожайность т/га Среднее за 3 года

2010 г. 2011 г. 2012 г.

Вспашка Культивация безЫРК 1,76 2,63 1,82 2,07

ЫРК 1,99 3,26 2,03 2,43

культивация+ гербицид безОТК 1,83 2,79 2,18 2,27

ЫРК 2,23 3,53 2,33 2,70

Дискование Культивация безОТК 1,43 2,76 1,78 1,99

ЫРК 1,76 3,28 1,99 2,34

культивация+ гербицид безОТК 1,55 2,93 2,01 2,16

ОТК 1,92 3,41 2,19 2,51

Плоскорезная обработка Культивация без №К 2,57 3,23 2,66 2,82

ИРК 2,96 3,87 2,98 3,27

культивация+ гербицид без ЫРК 2,64 3,36 2,71 2,90

ЫРК 3,04 4,03 3,09 3,39

Минимальная Культивация без №К 2,38 2,75 2,54 2,56

№К 2,73 3,12 2,75 2,87

культивация+ гербицид безЫРК 2,41 2,87 2,78 2,69

ЫРК 2,80 3,26 2,86 2,97

НСР05 частных различий 0,121 0,092 0,093

НСР05 для главных эффектов 0,097 0,074 0,084

НСР05 для парных взаимодействий 0,095 0,061 0,067

Разница между плоскорезной обработкой и вспашкой (контролем) по фонам составила в среднем 0,7-0,8 т/га. Во влажный 2011 год разница составляла в среднем 0,5 т/га.

Эффективность минимальной обработки также заметна в засушливые годы, а во влажный 2011 год разница между вариантами обработки сводится к нулю, или становится отрицательной по отношению к вспашке (контролю).

5 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД ОЗИМУЮ ПШЕНИЦУ

5.1 Энергетическая эффективность способов основной обработки почвы.

Анализ всей технологии возделывания и уборки озимой пшеницы, основанные на применении для основной обработки почвы вспашки, плоскорезнои, дисковании и минимальной обработки показывает, что затраты совокупной энергии при почвозащитной технологии на 2,2-14,2% ниже, чем при обычной традиционной.

Затраты энергии при отвальной технологии с применением для основной обработки почвы плуга ПЛН-5-35 с удобрениями и гербицидной обработкой в чистом пару равны 28270 МДж/га, при почвозащитной технологии с минимальной основной обработкой БИГ-3 - 30015 МДж/га, что почти на 10 /о

меньше, чем при отвальной технологии.

Расчет энергетической эффективности разных технологий возделывания и уборки озимой пшеницы показывает, что энергия, накопленная в хозяйственно-ценной части урожая озимой пшеницы (зерно и солома), так же, как и ее урожайность, выше на почвозащитных технологиях.

Самый высокий коэффициент энергетической эффективности получен при технологии возделывания и уборки озимой пшеницы на фоне без основного внесения удобрений и гербицидной обработки на чистом пару и обработки почвы БИГ-3 (3,1), и плоскорезной обработкой КПГ-250 (3,16). При традиционной

технологии - по вспашке - коэффициент равен 2,4.

Проводя анализ данных по удобренному фону и гербициднои обработкой чистого пара показывает, что наибольший коэффищиент энергетической эффективности наблюдается на варианте плоскорезной обработки - 2,34 при урожайности в среднем за 3 года - 3,39 т/га (Таблица 6).

Анализ данных энергетической эффективности позволяет сделать заключения о том что как по основной обработке, так и по всей технологии возделывания и уборки озимой пшеницы затрат энергии по отвальной технологии выше, а коэффициент энергетической эффективности ниже, чем по всем почвозащитным технологиям.

Таблица 6 Энергетическая эффективность производства зерна озимой пшеницы в зависимости от приемов основной обработки почвы и удобрений (в среднем за

2010-2012 гг.)

Показатели Урожа йносгь, т/га Содержан ие энергии в урожае, МДж/га Накопленная энергия в урожае и побочной продукции, МДж/га (Ур) Затраты совокупной энергии, МДж/га (<3г) Энергет ический коэффициент.

культи без удобрений 2,07 26289 68830 28680 2,4

сЗ вация ЫРК 2,43 30861 80800 47530 1,7

а о CQ культи вация+ гербиц ид без удобрений 2,27 28829 75480 28270 2,67

ЫРК 2,7 34290 89778 47000 1,91

о Л ю культи вация без удобрений 1,99 25273 66170 24690 2,68

ИРК 2,34 29718 77808 48630 1,6

М О К t=t культи вация+ гербиц ид без удобрений 2,16 27432 71822 25560 2,81

ЫРК 2,51 31877 83460 49680 1,68

Л п о VO S3 О. культи вация без удобрений 2,82 35814 93768 29670 3,16

ю о S ЫРК 3,27 41529 108731 46670 2,33

в м и с. о И О культи вация+ гербиц ид без удобрений 2,9 36830 96428 32040 3,01

ч С ИРК 3,39 43053 112721 48170 2,34

1 то а культи вация без удобрений 2,56 32512 85123 27460 3,1

то о ИРК 2,87 36449 95431 43980 2,17

а и s культи вация+ гербиц ид без удобрений 2,69 34163 89445 30015 2,98

£ 2,97 37719 98756 47480 2,08

5.2 Экономическая эффективность способов основной обработки почвы под озимую пшеницу

Производственные затраты на выращивание культур рассчитаны по технологическим картам соответственно для каждого варианта технологий. Нормативы на выполнения работ и цены на материально-технические средства определялись по состоянию на 2012 год.

Величина производственных затрат, рассчитанная по технологическим картам, связана с затратами на обработку почвы, удобрения, химические средства защиты от сорняков, болезней и вредителей, уборку урожая.

В работе проводились исследования влияния обработки почвы, фона удобрений, гербицидной обработки в чистом пару на урожайность озимой пшеницы.

Проведенные расчеты показали, что плоскорезная и минимальная технологии обработки почвы повышают производительность труда, увеличивают рентабельность, уменьшают общие производственные затраты и себестоимость продукции, снижают затраты горючего, отчисления на реновацию и в ремонтный фонд.

Наибольший чистый доход получен на варианте плоскорезной обработки -8180 руб./га при урожайности 3,4 т/га и рентабельности 83,6%. На минимальной обработке получено - 6638 руб./га, при урожайности 2,9 т /га, рентабельность составила—59,0%

ВЫВОДЫ

1. Технология возделывания озимой пшеницы основанная на безотвальной обработке при подъеме чистого пара, улучшение минерального питания путем, внесения удобрений в дозе NeoPeoKeo перед посевом и в подкормку в дозе N30, регулирование фитосанитарного состояния почвы и посевов путем применения общеистребительных гербицидов взамен части летних культиваций, позволяют создать условия для получения урожая озимой пшеницы до 3,5-4,0 т/га;

2. Применение общеистребительных гербицидов на основе глифосата (Ураган) позволяет сократить количество культиваций пара и обеспечить чистоту посевов озимой пшеницы от сорной растительности, особенно от многолетней, что в дальнейшем способствует повышению урожайности на 0,430,61 т/га;

3. Вспашка по сравнению с бесплужными обработками обеспечивает лучшее механическое уничтожение органов вегетативного размножения корнеотпрысковых сорняков, численность которых особенно возрастает на фоне минимальной обработки.

4. Весной, в начале парования, варианты различных приемов обработки почвы содержат в метровом слое практически одинаковое количество продуктивной влаги - 170,1-173,7мм. Влагозапасы на варианте плоскорезной обработки ко времени посева озимой пшеницы увеличились на 18,2 мм.

5. На вариантах с плоскорезной и минимальной обработкой сокращаются производственные затраты. Вследствие снижения урожайности на варианте минимальной обработки сокращается чистый доход, что снижает уровень рентабельности в 1,14 раза по сравнению с плоскорезной обработкой.

6. Вариант плоскорезной обработки обеспечивает формирование урожайности озимой пшеницы 3,4 т/га. Коэффициент энергетической эффективности составляет - 2,83. Уровень рентабельности - 83,4%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ:

1. С целью ресурсосбережения при возделывании озимой пшеницы по черному пару на черноземе выщелоченном в Южной лесостепной зоне рекомендуется основная глубокая плоскорезная обработка на глубину 28-30 см с оставлением стерни, закрытие влаги проводить игольчатыми боронами.

2. С целью сбережения почвенной влаги и предотвращения увеличения эрозионно-опасных частиц, применять игольчатые бороны, вторую и третью культивацию пара заменить обработкой общеистребитсльными гербицидами сплошного действия для максимального сохранения растительных остатков нз поверхности пара и уничтожения сорняков.

3. Для получения планируемой урожайности озимой пшеницы на уровне 3,5-4,0 т/га вносить до посева гранулированные минеральные удобрения и в прикорневую подкормку весной.

Список опубликованных работ:

1. Сираев, М. Г. Ресурсосберегающие системы обработки почвы под озимую и яровую пшеницу в Башкортостане / М. Г. Сираев, В. С. Сергеев, А. Ш. Уметбаев// Вестник Алтайского государственного аграрного университета. -2011.-№2.-С. 8-12

2. О новых системах обработки почвы / М. Г. Сираев , А.Ш. Уметбаев// Проблемы обучения и воспитания молодёжи / Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы . - Уфа, 2010. - Бып.20. - С. 127-129

3. Сираев, М. Г. Сокращенная технология подготовки чистого пара под озимую пшеницу / М. Г. Сираев, А. Ш. Уметбаев // Научное обеспечение инновационного развития АПК : материалы Всерос. науч.-практ. конф. в рамках XX Юбилейной специализированной выставки "Агрокомплекс-2010" (2-4 марта 2010 г.). - Уфа : Башкирский ГАУ, 2010. - Ч. 1. - С. 151-155.

4. Сираев, М.Г., Уметбаев, А.Ш. /Обработка почвы/ Система ведения агропромышленного производства в Республике Башкортостан. - Уфа: Гилем. 2012-С. 135-140.

5. Сираев, М.Г., Уметбаев, А.Ш. / Научные исследования системы обработки почвы в Республике Башкортостан / Энергосберегающие технологии производства продукции растениеводства: материалы Всероссийской научно-практической конференции (7-9 февраля 2013 г.). - Уфа: Башкирский ГАУ, 2013. -С. 163-169.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Уметбаев, Артур Шамилевич, Уфа



На правах рукописи

Уметбаев Артур Шамилевич

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИЕМОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД ОЗИМУЮ ПШЕНИЦУ НА ЧЕРНОЗЕМЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОМ В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Специальность 06.01.01 — общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Сираев Марат Габдрахманович

Уфа - 2013

Содержание

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................3

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.........................................................................................7

1.1 Влияние обработки почвы и удобрений на формирование озимой пшеницы...............................................................................................................7

1.2 Роль обработки почвы в регулировании водно-физических свойств почв......................................................................................................................18

1.3 Значение парового поля и сокращенная обработка чистых паров при возделывании озимой пшеницы.......................................................................23

2 УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ32

2.1 Почвенно-климатические особенности зоны...........................................32

2.2 Агрометеорологические условия в годы проведения полевых опытовЗЗ

2.3 Схемы опытов, условия их проведения, методика исследований..........36

3 ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПРИЕМОВ ОБРАБОТКИ ЧИСТОГО ПАРА НА ВОДНЫЙ РЕЖИМ, АГРОФИЗИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ, ЗАСОРЕННОСТЬ И НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ..........41

3.1 Водный режим почвы в зависимости от приемов обработки почвы......41

3.2 Эрозионная устойчивость парового поля в зависимости от приема его основной обработки....................................................................................45

3.3 Потенциальная засоренность почвы в зависимости от способов обработки почвы на чистом пару......................................................................47

3.4 Засоренность пара и посевов озимой пшеницы.......................................49

3.5 Полевая всхожесть и выживаемость растений.........................................57

3.6 Формирование стеблестоя озимой пшеницы в зависимости от приемов основной обработки почвы и удобрений.........................................................59

3.7 Формирование листового аппарата озимой пшеницы.............................62

4 ВЛИЯНИЕ ПРИЕМОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ, УДОБРЕНИЙ И ГЕРБИЦИДОВ НА СТРУКТУРУ УРОЖАЯ И УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ............................................................................................................66

4.1 Структура урожая, ее элементы.................................................................66

4.2 Влияние приемов обработки почвы, удобрений и гербицидов на урожайность озимой пшеницы.........................................................................71

5 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД ОЗИМУЮ ПШЕНИЦУ................74

5.1 Энергетическая эффективность способов основной обработки почвы.74

5.2 Экономическая эффективность способов основной обработки почвы под озимую пшеницу.........................................................................................78

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ...........................................83

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.....................................................................................85

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Посевы озимых культур в сельскохозяйственном производстве Республики Башкортостан ежегодно составляют около 10-13% от общей площади всех сельскохозяйственных угодий или 470-520 тыс. га, из них озимая пшеница занимает 60-70 тыс. га, в основном в южной лесостепой и предуральской степной зонах.

Озимая пшеница по сравнению с озимой рожью в Башкортостане обладает меньшей зимостойкостью, но большей устойчивостью к выпреванию, она весьма требовательна к условиям произрастания. В соответствии с системами земледелия основным предшественником для озимой пшеницы является чистый пар. Культура требует внесения значительного количества удобрений и весьма отзывчива к обработке почвы. В условиях южной лесостепи основная отвальная и весенне-летняя обработка черного пара многократной культивацией не отвечают биологическим особенностям этой культуры, не создает оптимальных условий роста и развития посевов. Поэтому часто встречаются годы гибели озимой пшеницы.

В связи с внедрением в земледелие и ресурсосберегающих технологий возделывания зерновых, большое внимание уделяется приемам минимальной обработки, сокращению ее количества и глубины. Минимальные обработки паров с осени и в период парования изучены недостаточно с точки зрения снижения затрат средств и времени, большего сбережения естественных и техногенных ресурсов. Поэтому изучение влияния приемов обработки чистых паров в сочетании с удобрениями и применением общеистребительных гербицидов, является актуальной задачей в технологии возделывания озимой пшеницы.

Степень разработанности. Ранее проводились исследования по изучению оптимизации приемов обработки почвы Сираевым М.Г., Рахимовым P.C., Файрушиным Д.З. [2002г.] в различных зонах Башкирии, Васюков, П.П. [2008г.] Савчуком C.B. [2009г.] в условиях Оренбургского

предуралья, а также другими учеными во многих природных зонах страны. Работы по изучению сокращенной обработки чистых паров проводились Хановым Н.Ш. [1985г.], Копыловым А.Н. [2008г.] в условиях Зауралья. Цель и задачи исследований.

Целью исследований является оптимизация приемов обработки почвы в сочетании с применением гербицидов и удобрений под озимую пшеницу на черноземе выщелоченном в Южной лесостепи Республики Башкортостан.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнение следующих задач:

- установить влияние приемов обработки на водный режим почв, динамику устойчивых к эрозии почвенных частиц в пару;

- изучить засоренность чистого пара и посевов озимой пшеницы в зависимости от приемов основной обработки, весенне-летней обработки чистого пара и применения гербицидов;

- изучить влияние приемов основной обработки почвы на динамику формирования листовой поверхности;

- исследовать особенности формирования структуры урожая озимой пшеницы в зависимости от основной обработки почвы в сочетании с гербицидами и удобрениями;

произвести расчет энергетической и экономической его эффективности.

А также провести сопутствующие исследования в опытах :

- агрономическую и экономическую эффективность испытанных

технологий;

- оценить влияние технологий на водный и питательный режим;

- на засоренность посевов культуры;

- на динамику густоты стояния растений и густоту стеблестой в посевах;

- на прирост растительной массы в течение вегетационного периода;

- изучить формирование площади листьев растений;

- влияние технологий подготовки паров на показатели структуры урожая и урожайность;

Научная новизна. Впервые в условиях Южной лесостепи РБ получены экспериментальные данные по агрономической, энергетической и экономической эффективности сокращенной технологии подготовки чистых паров под озимую пшеницу. Выявлены перспективы минимализации обработки чернозема выщелоченного, внесения удобрений в расчетных дозах на планируемую урожайность, применения общеистребительных гербицидов взамен части механических культиваций в период парования. Впервые дана экономическая и энергетическая оценка агротехнологий.

Теоретическая и практическая значимость работы:

Разработка направлена на повышение продуктивности посевов озимой пшеницы и внедряются в производство. Результаты исследований применяются в ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» при преподавании дисциплин «Системы земледелия» и «Земледелие», включены в официальное издании АН РБ и МСХ РБ Система ведения агропромышленного производства в Республике Башкортостан, внедрены в ООО «Артемида» на площади 1000 га.

Положения выносимые на защиту:

1. Приемы основной обработки почвы на фоне минеральных удобрений и применения общеистребительных гарбицидов на чистом пару оказывают существенное влияние на снижение засоренности.

2. Влагозапасы почвы в чистом пару и на посевах, доля устойчивых к эрозии частиц повышаются на фонах плоскорезной обработки и минимальной обработки, в особенности в засушливые годы;

3. Питательный режим почвы улучается при внесении удобрений;

4. Структура урожая и урожайность озимой пшеницы значительно зависит от приемов ее возделывания формируется различный продуктивный стеблестой;

5. Производство зерна озимой пшеницы при плоскорезной обработке черного пара экономически и энергетически эффективней, чем при вспашке и минимальной обработке.

Степень достоверности и апробация работы: Экспериментальные данные статистически обработаны методом дисперсионного и корреляционного анализов, соотнесены с результатами исследований других учёных, подтверждены производственной проверкой. Результаты исследований были доложены на Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение инновационного развития АПК» (г. Уфа - 2010 г.); Международной научно-практической конференции «Развитие регионального АПК в XXI веке: тенденции и перспективы» (г. Барнаул - 2011 г.); всероссийской научно-практической конференции посвященной 85-летию со дня рождения Бахтизина Назифа Раяновича «Энергосберегающие технологии производства продукции растениеводства» (г. Уфа - 2013 г.).

По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе 1 статья в рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Влияние обработки почвы и удобрений на формирование озимой

пшеницы

Во многих хозяйствах до сих пор применяют многозатратные технологии и приемы возделывания сельскохозяйственных культур, снижающие рентабельность производства. В первую очередь это относится к основной обработке почвы, на проведение которой приходится около 40 % энергетических и 25 % трудовых затрат от всего объема работ при возделывании культур. За последние 10-15 лет накоплен большой опыт снижения затрат при выполнении этой операции. Суть решения проблемы сводится к полному отказу от глубокой основной обработки почвы под отдельные культуры севооборота или замены ее поверхностными обработками широкозахватными орудиями. Однако необходимо иметь в виду, что на урожайность зерновых культур в значительной степени влияет засоренность посевов многолетними сорными растениями. Поэтому после трех лет применения минимальной обработки следует использовать против сорняков гербициды.

В засушливой степи Оренбургской области (ОПХ им. Куйбышева) минимальная основная обработка чернозема южного в четырех-, пятипольных зернопаровых севооборотах в результате повышенной плотности почвы и ухудшения водного режима в 10 % лет снижала урожайность зерновых культур. Продуктивность зернопарового севооборота с минимальной обработкой была на 1 ц ниже по сравнению с севооборотом, где применяли глубокую плоскорезную обработку. Однако из-за дороговизны ГСМ и техники применение минимальной обработки в таких условиях экономически оправданно, так как чистый доход при этом в 1,3 раза, а уровень рентабельности в 1,6 раза выше [Максютов H.A., 1998].

Необходимо сохранить почвенное плодородие, повысить производительность труда и существенно улучшить уровень жизни крестьян, а в конечном итоге вывести сельскохозяйственное производство России на

мировой уровень помогут ресурсосберегающие технологии. Это подтверждает и мировая практика. Многие государства мира уже «переболели» теми проблемами, которые мы сегодня пытаемся решить, и развитие сельского хозяйства там пошло именно по этому пути. Массовая деградация почвы вследствие ветровой и водной эрозии в США, Канаде, странах Южной Америки в 60-70-х годах прошлого века побудила их перейти сначала на плоскорезную, а затем минимальную и даже нулевую систему обработки почвы. Сегодня по нулевой системе обрабатывается 17 % посевных площадей в США, 30 - в Канаде, 45 - в Бразилии, 50 - в Аргентине, 60 % - в Парагвае. Еще большие площади на планете обрабатываются по минимальной системе [Банькин, В.А., 2006].

Минимизация основной обработки почвы (уменьшение ее глубины и частоты, вплоть до перехода к так называемому прямому посеву, т.е. заделке семян в необработанную почву) представляет интерес, прежде всего, с точки зрения экономии ресурсов и защиты почвы от ветровой и водной эрозии. Так, обработка без оборачивания пласта, позволяющая сохранить на поверхности стерню, способствует повышению водо- и ветроустойчивости почвы, накоплению в ней зимних осадков.

Однако переход от вспашки к мелким и особенно поверхностным обработкам порождает ряд негативных явлений. В их числе - увеличение засоренности посевов и связанное с ним ухудшение обеспеченности культурных растений влагой и элементами минерального питания, уменьшение влагозапасов в почве вследствие снижения водопроницаемости верхнего слоя из-за чрезмерного его уплотнения, повышение фона листостеблевых инфекций. Все это может приводить на выщелоченных черноземах к снижению урожайности зерновых культур на 1-3 ц/га. Поэтому экономический эффект от минимизации обработки почвы не всегда бесспорен, и оценить его можно лишь сравнив результаты, полученные от экономии ресурсов на механическую обработку почвы, одной стороны, и

возможные потери в урожайности культур и дополнительные затраты на применение гербицидов - с другой [Вербов, Б.И., 1978].

Почему ничтожно малое число предприятий России перешло на минимальные технологии? Причин много, в том числе психологических, финансовых и связанных с отношениями собственности на землю. Если в развитых странах Европы и Америки фермеры работают на собственной земле и им жизненно важно ее сохранить для своих детей, то большинство наших сельхозпредприятий арендуют земельные паи у сельских жителей, и для них главное сегодня - прибыль. Трудности с внедрением ресурсосберегающих технологий обусловлены и низким качеством почвообрабатывающих орудий для минимальной обработки почвы и отсутствием отечественных комплексов для прямого посева. Но главная проблема - в недостатке знаний. Большинство сельских товаропроизводителей вообще не представляют механизма перехода с классической системы земледелия, предусматривающей использование отвального плуга, на ресурсосберегающие технологии [Банькин, В.А., 2006].

Внедрение минимальной обработки необходимо начинать с очищения полей от многолетних сорняков, по возможности, выравнивания полей. На выровненных полях значительно увеличивается производительность используемых агрегатов, существенно снижаются их поломки, улучшается качество полевых работ. Кстати, выровненные поля -важное преимущество именно минимальной обработки почвы, поскольку при использовании отвального плуга решить эту задачу трудно. Другое важное условие успеха - равномерное, качественное распределение пожнивных остатков по поверхности поля. Наиболее распространенная ошибка при выполнении этого агроприема заключается в пренебрежительном отношении к регулировкам и редкой смене ножей измельчителя комбайна. По мере накопления мульчи из растительных остатков увеличивается количество неподвижных форм азота, которые со временем освобождаются при биологическом разложении органического

вещества, превращаясь в доступные для растений формы. Азотное удобрение необходимо вносить из расчета 10 кг д.в. на 1 т пожнивных остатков. Невыполнение этой технологической операции приводит к резкому снижению количества и качества урожая [Сираев М.Г., 2011].

Пожнивные остатки и мульча эффективно сохраняют влагу, способствуют восстановлению плодородного слоя. Причем обеспечиваются как влаго- и снегозадержание, так и последующая защита от испарения. Кроме того, разность температур воздуха и верхнего слоя почвы вызывает появление конденсата, выпадающего на поверхность земли в виде росы.

При правильном управлении пожнивными остатками отпадает потребность в парах.

По рекомендациям специалистов переход к нулевой технологии должен предусматривать промежуточный этап, когда почва продолжает подвергаться минимальной обработке. В этом случае вспашка уже исключается, но для выравнивания посевной поверхности и механического устранения сорняков еще используется культивация. Культивация применяется на период формирования слоя из пожнивных остатков при сохранении естественной структуры почвы.

Комплексное решение сразу нескольких задач обеспечивает выбор правильного севооборота. При этом ощутимо снижается рост сорняков, уменьшается заболеваемость сельскохозяйственных культур, оптимизируется использование питательных веществ и влаги, эффективней распределяется нагрузка на технику, увеличивается потенциальная рентабельность хозяйства.

Следует отметить, что немедленная обработка почвы после уборки урожая очень важна для сохранения влаги, которая способствует активизации биологических процессов в почве. Дальнейшие агроприемы зависят от использования поля в севообороте и его засоренности. Поля, не очищенные от сорняков, обрабатываем по