Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОСВОЕНИЕ КРУТОСКЛОННЫХ ЛАНДШАФТНЫХ ТЕРРИТОРИЙ С ПОМОЩЬЮ ПОСТЕПЕННОГО НАПАШНОГО ТЕРРАСИРОВАНИЯ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ОСВОЕНИЕ КРУТОСКЛОННЫХ ЛАНДШАФТНЫХ ТЕРРИТОРИЙ С ПОМОЩЬЮ ПОСТЕПЕННОГО НАПАШНОГО ТЕРРАСИРОВАНИЯ"

/-7— /* 2 /V На правах рукописи

JJ ЮС> 7~ УДК «1.4:551.3; 631.613

НИКИТЧЕНКО СЕРГЕЙ ЮРЬЕВИЧ

ОСВОЕНИЕ КРУТОСКЛОННЫХ ЛАНДШАФТНЫХ ТЕРРИТОРИЙ С ПОМОЩЬЮ ПОСТЕПЕННОГО НАПАШНОГО ТЕРРАСИРОВАНИЯ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Владикавказ - 2005

Работа выполнена на кафедре общего и мелиоративного земледелия ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» в 2002-2004 гг.

Научный руководитель: Зав. кафедрой общего и мелиоративного

земледелия, заслуженный деятель науки н техники PCO-Алания, заслуженный работник Высшей школы РФ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Алиньяев Эмануил Данаевич

Официальные оппоненты: Доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Фисун Михаил Николаевич;

Кандидат сельскохозяйственных наук, с. н. е., СКНИИ института горного и предгорного сельского хозяйства Мисик Надежда Алексеевна

Ведущая организация - Кабардино-Балкарский НИИ сельского хозяйства

Зашита состоится « 15 » июня 2005 г. в 1100 часов на заседании диссертационного совета Д 220.023.01 при ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет», адрес: 362040 г. Владикавказ, ул. Кирова, 37

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан « 14 » мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доцент

Т.Б. Хаднкова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Горная территория Северной Осетии является важным резервом для наращивания объемов сельскохозяйственного производства. Здесь сосредоточено около 40% всех площадей республики, большая часть которьис характеризуется благоприятными природно-климатическими условиями. Вместе с тем интенсивное земледелие в горах крайне ограничено: в горной зоне РСО-Алания в настоящее время площадь пахотных угодий не превышает 100-120 га. Такая ситуация обусловлена рядом объективных причин. Одним из основных факторов сдерживающих развитие полеводства, является рельеф местности, в частности наличие значительных уклонов. На крутых склонах уменьшается производительность сельскохозяйственной техники, ухудшается качество сельскохозяйственных работ, а при их распашке резко активизируются эрозионные процессы.

Следствием указанных негативных процессов является сокращение площадей под возделываемые культуры экономической эффективности и рентабельности производства, снижения плодородия почвы, ухудшение экологической ситуации окружающей среды.

Радикальным методом устранения указанных отрицательных последствий является такой мелиоративный прием как террасирование склонов. Поэтому выбор оптимальной ширины полотна террасы и подбор культур для них является актуальной задачей горного земледелия.

Цель исследований: установление оптимальной ширины полотна террасы, определение плодородия почвы, подбор сельскохозяйственных культур для возделывания на террасах и выявление экономической и энергетической целесообразности их возделывания.

В задачу экспериментальной работы входило:

> Изучить влияние различных сельскохозяйственных культур на показатели структуры почвы и процесс структурообразования;

> Выявить влияние сельскохозяйственных культур на агрофизические свойства почвы {объемная масса, строение пахотного слоя, во-допрочность);

> Изучить особенности формирования площади листьев, фотосинтетического потенциала и чистой продуктивности фотосинтеза различными культурами;

ЦНБ МСХА

фонд №_

> Определить сток воды и смыв почвы в посевах;

> Определить урожайность и качество продукции изучаемых культур;

> Рассчитать экономическую и энергетическую целесообразность возделывания культур в горной зоне.

Научная новизна заключается в том, что предлагаемые исследования проведены впервые на территории субальпийского пояса Северной Осетии, решение которых будет иметь важное значение для сельскохозяйственного производства PCO-Алания.

Исследования являются составной частью тематического плана НИР Горского ГАУ, номер государственной регистрации 01,09.80003166.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследований агрофизических (структурно-агрегатный состав, объемная масса, строение пахотного слоя и водопрочность почвы) свойств почвы в зависимости от ширины полотна террас;

2. Рост, развитие н фотосинтетическая деятельность посевов сельскохозяйственных культур с различной шириной полотна террасы;

3. Влияние ширины полотна террасы и возделываемых культур на показатели смыва почвы и стока воды на склоках с крутизной 3-12°;

4. Урожайность и качество продукции сельскохозяйственных культур в зависимости от ширины полотна террасы;

5. Экономическая и энергетическая оценка возделываемых сельскохозяйственных культур.

Практическая значимость и реализация результатов;

Внедрение в производство разработанных агроприемов повышает плодородие почвы, снижает деградацию почвы и в конечном итоге увеличивает продуктивность сельскохозяйственных культур на 15-20%.

Разработанные рекомендации прошли производственную проверку на горном опорном пункте СКНИИГПСХ в с, Даргавс на плошзди 7 га {3 га - в 2002 г., 2 га - в 2003 г. и 2 га - в 2004 г.), где терраса с шириной полотна 4 м увеличивала экономическую эффективность на - 8173-18056 руб./га (овес + вика — 508-1935 рубУга; озимая рожь - 606-1297 руб./ra; картофель - 6759-14824 руб./га) по сравнению с 8 и 12 м полотнами.

Апробация работы н публикации. Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались на кафедре общего и мелиоративного земледелия ГГАУ в 2002-2004 гг., межвузовской конференции «2002 - год гор», (Владикавказ, 2002), 1-й региональной конференции молодых ученых «Новые и редкие растения Северного Кавказа», (Владикавказ 2002), 1У-ой СевероКавказской региональной конференции «Студенческая наука — экологии России», (Владикавказ 2004), Международной научно-практической конференции «Проблемы рационального использования растительных ресурсов», (Владикавказ 2004), Сборнике «Труды молодых ученых», (Владикавказ 2003-2004 гг.) Ха4 и №2, По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Место к годы проведения опытов. Работа выполнялась в 2002-2004 гг. на кафедре общего и мелиоративного земледелия Горского государственного аграрного университета. Полевые опыты закладывались в стационарном полевом севообороте НПО «Горное» Северо-Кавказского НИИ горного и предгорного сельского хозяйства.

Структура н объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 112 страницах машинописного текста; состоит из введения, семи глав, выводов и рекомендаций производству, списка использованной литературы, включающего 173 наименования, в том числе 24 — иностранных авторов. Работа содержит 22 таблицы, 9 рисунков и 46 приложений

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Условия н методика проведения исследований Наши исследования проводились в Даргавской котловине, отделяющей Главный и Суганский Хребты от Скалистого. Даргавская котловина расположена в координатах 42°51/ с.ш, и в.д. в шестом агроклиматический районе, характеризующимся гористым рельефом, сильно пересеченным спускающимися с гор притоками р.Терек. Высота хребтов в пределах района достигает 1500-1600 м н.у.м. и более.

Исследуемый район прохладный, достаточно увлажненный, с ГТК 1,4-3,2. Сумма положительных температур за вегетационный период колеблется в пределах 2400-2500°С. Наступление зимы в районе происходит в конце ноября -начале декабря. Наступление весны в конце марта, В середине марта средняя суточная температура воздуха устойчиво переходит через 0°С.

Изучаемый рая он отличался теплым летом, со средней месячной температурой воздуха в июле 15,5°С. Однако максимальная температура воздуха может достигать и 36®С. Среднегодовая температура воздуха составляет 5,3-6,3°С. Количество выпавших осадков в котловине невелико. В среднем за год выпадает 540 мм.

Доминирующими почвами района исследований являются горно-луговые (типичные) субальпийские. Данная почва относится к горно-луговой выщелоченной с перегнойно-иллювиальным горизонтом, суглинисто щебнистой на элювии глинистых сланцев. Особенностью этих почв также является высокое содержание в них дресвы до 30,5% и кислая реакция почвенного раствора (рН 4,9-5,7), По шкале обеспеченности основными элементами питания почву можно отнести к повышенной по доступному фосфору (10,6 мг/100г почвы) и высокой по обменному калию (15,6 мг/100г почвы).

По долинам рек имеют место аллювиально-луговые и аллювиальные наносы, мало затронутые почвообразованием.

Исследования проводились в течении трех лет (2002-2004 гг.) на горном опорном пункте СКНИИГПСХ в с. Даргавс.

Опьгг был размещен методом организованных повторений, повторность опыта трехкратная, метод размещения вариантов рендомнзированный, форма делянки прямоугольная. Ширина террас принималась за 4, 8 и 12 м. Площадь делянок составила 20,40,60 м1, а опыта в целом 1080 м1.

Схема опыта;

1-ая 2-ак 3-ая

повторность повторность повторность

Оз. рожь Картофель Овес + вика

Картофель Овес + вика Оз. Рожь

Овес + вика Оз. рожь Картофель

Закладку опыта, фенологические наблюдения, статистическую обработку полученных данных проводили по общепринятым методикам.

Для решения поставленных задач в период вегетации определялись основные показатели плодородия почвы:

1. Объемная масса почвы - в образце почвы У=50 см' в ненарушенном состоянии путем деления массы абсолютно сухой почвы на объем кольца;

2. Влажность почвы - термостатно-весовым методом в слоях почвы 0-20 н 20-40 см;

3. Строение пахотного слоя - методом насыщения в патронах;

4. Структурно-агрегатный состав - методом «сухого» просеивания по Саввинову Н.И, (1966);

5. Водопрочность почвенных агрегатов - по методу Н.В. Саввинова (1966);

6. Поверхностный сток н смыв почвы - методом стоковых площадок с помощью почвоуловителей ГГАУ;

7. Химический состав стока и смыва - по утвержденным методикам государственный комитета по охране окружающей среды.

В исследованиях проводились следующие наблюдения, анализы н учеты:

1. Фенологические наблюдення. За начало наступления той или иной фазы принимается дата, когда наличие определенного признака проявлялось у 10-15% растений, полная фаза отмечалась при наличии признака у 75% растений;

2. Густота посева (посадки) определялась на 5-ти стандартных площадках по 1 м1, расположенных по диагонали делянки;

3. Линейный рост растений по вариантам определялся по основным фазам роста и развития в 10 точках делянки;

4. Накопление сухого вещества определяли термостатно-весовым методом по основным фазам роста развития растений. Отбор проб проводили по трем учетным площадкам общей площадью 1,5 м2;

5. Площадь листьев учитывали как методом высечек, так и расчетным методом в зависимости от биологии культуры (Ничипоровнч A.A., (963);

6. Фото синтетический потенциал (ФП) посева определяли по формуле:

ФЯ= ScpxT;

где: Sep - средняя площадь листьев, тыс. м2/га;

Т-продолжителъность периода вегетации в днях.

7. Учет урожая проводился уборкой сплошным методом и взвешиванием. В дальнейшем урожай пересчеты вал ся на 100%-ную чистоту и кондиционную влажность;

8. Качество продукции определяли по общепринятым методикам;

9. Расчеты антропогенных затрат энергии и денежных средств, а также эффективности возделывания полевых культур проводились по общепринятым методикам (В.М. Володину 1989 и В.В. Корннцу 1985);

10. Статистическая обработка результатов исследований проводилась согласно общепринятым методикам по Доспехову Б.А. (1972) с использованием компьютера (при помоши электронных таблиц Microsoft Excel).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Агрофизические свойства почвы в зависимости от ширины полотна террас Влага важнейший элемент жизнедеятельности растений. Накопление влаги в почве в первую очередь зависит от погодных условий: количества атмосферных осадков, температуры и относительной влажности воздуха.

На террасе с шириной полотна 4 м (в слое 0-40 см) она снижалась от середины к концу вегетации в посевах вико-овсяной смеси - на 2,79%; озимой ржи — на 2,73% и картофеля — на 1,59% от а.с.п.

4 м«тр»

Ofltttw

ttjkowk

картофель

0 5 10 tî Î0

% от а.с.п.

£ метро* - окс+анн

оэ

ыфтофе»

о s 10 iî го

% ОТ ».С.П.

11 м»тро»

«KtttHKt о) po*v мрлЦшя

о s ю il »

% от А.С-Л,

Окон»!!

Рис. 1. Динамика влажности почвы пол различными культурами в зависимости от ширины полотна террас, % от а.с.п., 0-40 см (ср. за 2002-2004 гг.)

С увеличением террасы до 8 и 12 м, влажность почвы к концу вегетации снижалась под посевами всех культур.

Обшая пористость почвы уменьшалась от начала к концу вегетации. Это снижение составило (в слое 0-40 см) на террасе с полотном 4 м: под вико-овсяиой смесью — 0,69%; озимой рожью - на 2,19%. При доведении ширины полотна террасы до 8 и 12 м, она снизилась соответственно под: вико-овсяной травосмесью - на 2,25-6,35; озимой рожью — на 1,07-5,47 и картофелем - на 4,25-10,20%. А объем твердой фазы увеличивался, и к концу вегетации (в слое почвы 20-40 см) на картофеле составил соответственно по террасам - 55,97 и 57,61%.

При возделывании викоовсяной травосмеси (на 4 м террасе) на долю макроагрегатов приходилось — 75,15%, мегаагрегатов — 22,27% и микроагрегатов — 2,58%, В посевах озимой ржи отмечено снижение мегаструктуры на 4,17% и пьшеватой фракции — на 0,78% с одновременным повышением макроагрегатов на-4,85%.

Таблица 1

Изменения агрегатного состава горно-луговых почв под влиянием возделываемых культур и ширины полотна террас {ср. за 2002-2004 гг.)

Размер, мм

Ширина террас, и Культуры н содержание агрегатов, V. Коэффициент структурности

>10 10-0,25 <0,25

Овёс + вика 22,27 75,15 2,58 3,02

4 Оз, Рожь 18,20 80,0 1,80 4,0

Картофель 25,85 71,08 3,06 2,45

Овёс + вика 27,11 70,20 2,68 2,35

8 Оз. рожь 22,81 74,98 2,20 2,98

Картофель 27,20 69,30 3,50 2,25

Овёс + вика 28,33 68,68 2,98 2,19

12 Оз. рожь 25,98 71(45 2,60 2,50

Картофель 31,53 64,61 3,85 1,82

При возделывании картофеля отмечалось самое высокое содержание как глыбистой (>10 мм), так и пылеватой {<0,25 мм) фракции почвы.

Увеличение ширины полотна с 4 до 8 и 12 м, заметно повышало содержание мегаструктуры под посевами озимой ржи - на 4,61 и 7,78%, внкоовсяноЙ смеси -на 4,84 и 6,06% и картофелем-на 1,35 и 5,68%.

Объемная масса почвы возрастала от начала к концу вегетации под посевами всех возделываемых культур. У вико-овсяной травосмеси в начале вегетации она составила (в слое 0-40 см и террасы 4 м) 1,23 г/см3, в середине — 1,24 г/см1 и в конце - 1,25 г/см3, а у озимой ржи этот показатель составил соответственно: 1,23; 1,25 и 1,27 г/см1.

4 метр»

А метров

О«ои*ц □ мчыо

□ конец

■ о»р»ДХИ» ОН«*!!»

1.3!

Рис, 2. Динамика объемной массы почвы в зависимости от ширины полотна террас и возделываемых культур, г/см9 (ср. за 2002-2004 гг.)

С увеличением ширины террасы в 2 и 3 раза, объемная масса почвы под посевами озимой ржи повышалась от 1,26-1,28 г/см1 в начале вегетации до 1,28-

1,32 г/см5 к концу ее; вико-овсяной смеси от 1,25-1,28 до 1,27-1,31 г/см4 и картофелем от 1,29-1,32 до 1,31-1,34 г/см'.

Увеличение водопрочных агрегатов, зависело как от слоя почвы, возделываемых культур так и от периода вегетации.

Расширение перемешаемого почвогрунта с 4 до 8 и 12 м уменьшало показатели водопрочности агрегатов к концу вегетации соответственно на; вико-овсяной смеси - на 0,3-0,71%; озимой ржи — на 0,82-1,30% и картофелем — на 0,22-1,45%.

Таблица 2

Влияние ширины террас и возделываемых культур на водопрочность почвенных агрегатов, % (ср. за 2002-2004 г.)

Шири на террас, м Культуры Слой почвы, см Периоды вегетации

начало середина коней

4 Овёс +вика 0-20 20-40 44,53 44,45 46,42 45,57 47,04 46,16

Оз. рожь 0-20 20-40 44,10 44,37 46,78 47,78 47,48 48,94

Картофель 0-20 20-40 43,53 43,70 41,54 44,96 41,46 46,77

8 Овёс +вика 0-20 20-40 42,74 44,34 46,36 48,98 46,68 45,93

Оз. рожь 0-20 20-40 43,95 44,59 47,43 47,87 46,73 48,05

Картофель 0-20 20-40 43,25 43,79 41,36 44,27 44,51 46,10

12 Овёс + вика 0-20 20-40 42,14 43,33 45,24 44,51 46,10 45,68

Оз. рожь 0-20 20-40 43,20 43,95 45,82 45,75 46,73 47,10

Картофель 0-20 20-40 43,11 43,24 40,95 43,51 44,50 44,82

От начала к концу вегетации на 4 м террасе (в слое почвы 0-40 см) водопрочность агрегатов на посевах вико-овсяной смеси повысилась на - 2,11%; озимой ржи - на 4,48%, а на картофеле всего лишь - на 0,50%, что объясняется междурядными обработками почвы в течении вегетации.

2. Рост, развитие и фотосинтетическая деятельность посевов в зависимости от ширины террас Обязательным условием для высокой продуктивности, является быстрое наращивание ассимилирующей поверхности в ранний период развития и сохранение ее в активном состоянии наиболее продолжительное время.

Наибольший прирост растений (на 4 м террасе) установлен на культурах сплошного способа сева в фазу от выхода в трубку до колошения (вико-овсяная смесь - 60,97 см, озимая рожь - 94,47 см), а у картофеля - от листообразования до цветения (21,3 см).

Таблица 3

Показатели фотосинтетнческой деятельности посевов в зависимости от ширины полотна террас (ср. за 2002-2004 г.)

Ширина террас, м Культуры Максимальная площадь листьев, тыс. м'/га Фотосннте-тическнй потенциал (ФП), млн. м1 х сутки/га ....... Сухая биомасса посевов, г/м1 Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ), г/мгхсут

4 Овес + вика 32,74 1,079 584,9 5,59

Оз. рожь 31,75 1,521 927,6 6,83

Картофель 23,26 0,694 606,7 8,49

8 Овес + вика 31,49 1,036 555,8 5,51

Оз. рожь 30,65 1,465 904,0 6,63

Картофель 22,15 0,668 564,7 8,20

12 Овес + вика 29,60 0,979 519,3 5,33

Оз. рожь 29,39 1,416 846,9 6,55

Картофель 20,32 0,623 510,2 8,00

Линейный рост растений изменялся в динамике н у озимой ржи в период созревания составил на 4 м террасе - 138,50 см, викоовсяной смеси - 94,76 см и картофеле - 45,23 см. На 8 и 12 м террасах эти показатели были ниже соответственно: на 1,16-2,83 см; 2,01-3,40 см и 1,37-3,20 см.

Наибольшая площадь листьев (на 4 м террасе) на культурах сплошного способа сева установлена в период колошения озимой ржи (31,75 тыс.м^га), колошение (овса) и бутонизация (вики) - 32,74 тыс.мг/га. На картофеле максимальна площадь листьев составила в фазе цветения - 23,26 тыс.м3/га.

Увеличение ширины полотна террас до 8 и 12 м снижало показатели ассимиляционной поверхности соответственно у: озимой ржи — на 1,10-2,36; вико-овсяноЙ смеси —на 1,25-3,14 и картофеле-на 1,11-2,94 тыс.м5/га.

Суммарный фотосинтетический потенциал ( ЕЧ>П) в течение вегетации изменялся по террасам и на 4 м полотне в порядке возрастания располагался: картофель — 0,694; вико-овсяная смесь — 1,079 и озимая рожь — 1,521 млн. м2/га »ни.

На террасах с 8 и 12 м полотнами в зависимости от культур уменьшался соответственно на: картофеле - на 3,89-11,39; вико-овсяной смеси - на 4,15-10,21 и озимой ржи - на 3,82-7,41%.

Накопление сухого вещества в растениях в течении вегетации (на 4 м террасе) изменялось в онтогенезе и в фазе созревания составило у: озимой ржи — 92,76; вико-овсяной смеси - 58,49 и на картофеле - 60,67 ц/га.

Расширение полотна террасы до 8 и 12 м уменьшало этот показатель соответственно у: озимой ржи - на 2,36-8,07; вико-овсяной смеси - на - 2,91-6,56 и картофеле — на 4,20-9,65 ц/га. Первый пик ЧПФ был отмечен у озимой ржи в фазе колошения (7,53 г/м1 х сутки), на посевах викоовсяной смеси в фазе колошения у овса и в начале бутонизации вики, (7,30 г/м5 х сутки), а у картофеля — в фазе цветения (10,20 г/м! х сутки).

На террасах с шириной 8 и 12 м ЧПФ была ниже: у озимой ржи - на 3,014,27%, викоовсяной смеси - на 1,45-4,87% и картофеле-на 3,53-6,12%.

Наибольшего значения КПД ФАР у озимой ржи и викоовсяной смеси достигал в фазе колошения, который составил соответственно 4,72-3,72%, Максимальное значение КПД ФАР у картофеля отмечен в период цветения (3,76%).

На террасах с полотном 8 и 12 м показатели КГ(Д ФАР к концу вегетации снизились у озимой ржи — иа 0,8-0,21; викоовсяной травосмеси —на 0,11-0,24 и картофеля —на 0,13-0,32%.

3. Интенсивность протекания процессов эрозии в зависимости от ширины полотна террас

Водная эрозия — сложный многофакторный процесс. В нем в разных соот-

ношениях участвуют эндогенные силы природы и хозяйственная деятельность

человека, которые приводят к глубоким изменениям морфологических и физико-химических свойств почвы.

Почвозащитная способность культур наилучшим образом проявлялась на посевах озимой ржи, где смыв почвы (в ср. за 3 г.) составил 687 кг/га и был ниже викоовсяной смеси и картофеля соответственно - на 1052 и 2678 кг/га.

Таблица 4

Изменения показателей эрозионных процессов в зависимости от ширины полотна террас (ср. за 2002-2004 гг,)

3 Культуры Смыв почвы, кг/га Сток воды, м3/гя

■5 а. 3 £ 2002 2003 2004 Ср. 2002 2003 2004 Ср.

Овес + вика 2281 1176 1760 1739 1006 928 868 934

4 Оз. рожь 842 597 621 687 895 646 638 726

Картофель 4065 2724 3306 3365 904 701 705 770

Овес + внка 2632 1254 1883 1923 1055 953 895 967

8 Оз. рожь 895 635 653 728 923 661 657 747

Картофель 4690 2917 3464 3690 948 718 729 798

Овес + вика 2925 1370 2024 2106 1094 987 923 1001

12 Оз. рожь 951 698 705 785 1032 672 665 790

Картофель 5212 3204 3735 4050 983 738 753 824

На террасах с 8 и 12 м полотнами смыв почвы увеличивался: в посевах озимой ржи — на 5,96-14,26%; вико-овсяной смеси — на 10,58-21,10% и картофеле — на 9,65-20,35% по сравнению с 4 м полотном террасы.

Сток атмосферных осадков на посевах озимой ржи составил 726 м'/га, вико-овсяной смеси — 934 м3/га и картофеле — 770 м3/га,

С увеличением ширины полотна террас, сток по сравнению с контролем (4 м) увеличивался на посевах викоовсяной смеси- на 33,0 и 67,0 м3; озимой ржи — на 21,0 и 64,0 м5 и картофеле - на 28,0 и 54,0 мэ/га.

Из возделываемых в севообороте культур наилучшим почвозащитным действием обладала озимая рожь, где на 4 м террасе, величина суммарного выноса элементов питания составила, соответственно: N-9,19; Р-1,76 и К-15,10 кг/га.

При увеличении ширины террас до 8 и 12 м изменялись и показатели выноса основных элементов питания и по сравнению с контролем (4 м) увеличивались соответственно на посевах: викоовсяной смеси азота на — 6,48-12,96, фосфора на-9,43-38,77 и калия - на 10,55-21,09; озимой ржи и картофеля соответственно: 4,67-12,18; 6,25-36,93; 5,96-12,98 и 7,57-15,40; 9,27-45,65; 9,68-20,38%.

4. Влнянне ширины террасы на продуктивность н качество сельскохозяйственных культур

Урожай и качество сельскохозяйственных растений есть главный и наиболее объективный показатель при характеристике изучаемых вопросов. Величина урожая наиболее точно отражает действие всех условий возделывания на растение.

Наибольший урожай продукции формировался на террасе с шириной полотна 4 м. С увеличением ее до 8 м урожай снижался; у картофеля — на 8,1%; овса + вики - на 6,0% и озимой ржи на - 4,5 %. При доведении полотна террасы до 12 м это снижение составило; 20,1; 15,0 и 9,8%.

Значительное влияние ширина террасы оказывала на продуктивность картофеля. Если средний урожай за 3 г., на 4 м террасе составил 169,0 ц/гэ, то доведение ее до 8 м приводило к недобору продукции на 12,7 и/га (8,1%), а при ширине террасы 12 м —соответственно на 28,3 ц/га и 20,1%.

У рож* й, ц/га

Ио, рожь □к»ртоф#ль

4 метра

8 метр»

Иматроа

РисЛ. Влияние ширины полотна террасы на продуктивность сельскохозяйственных культур и/га (ср. за 2002-2004 гг.)

По выходу кормопротенновых единиц лучшие показатели имела вико-овсяная травосмесь на вариантах с шириной полотна 4м— 65,0 ц/га, что на

55,50% выше, по сравнению с озимой рожью И 100,61% по сравнению с картофелем.

С увеличением ширины полотна террас до 8 и 12 м происходило снижение выхода кормопротеиновых единиц соответственно на: вико-овсяной смеси - на 3,7-8,6 ц/га; озимой ржи 0,8-3,8 ц/га и картофеле — на 2,4-5,4 ц/га.

Изменения ширины полотна террасы не оказывало существенного влияния на качественные показатели возделываемых культур.

Содержание протеина в викоовсяной смеси, изменялось всего лишь на 0,050,13%, белка в зерне озимой ржи на 0,13-0,04%. Незначительные отклонения также выявлены и по содержанию жира, витамина С и золы.

5. Экономическая и энергетическая эффективность возделываемых культур

Решающим критерием в оценке методов строительства террас является экономическая эффективность исчисляемая количеством урожая с единицы площади, а также суммой затрат по выращиванию и доходами от его реализации.

Наименьшая сумма затрат на 1 га при возделывания картофеля установлена на террасе с 4 м полотном и составила 38476 р., что на 409 и 691 руб. меньше по сравнению с 8 и 12 м Аналогичные показатели получены и при возделывании вико-овсяной травосмеси и озимой ржи.

Таблица б

Экономическая эффективность полевых культур в зависимости от ширины полотна террас (ср. за 2002-2004 гг.)

« X = « Q. Я 3 S Культуры Затраты на I г«, руб. Себестоимость 1 ц.руб. Стоим, продукции, руб. У с лов. чисты Л доход, руб. Рентабельность,

Овес + вика 3869 12,92 13553 9684 250,3

4 Оз. рожь 4616 111,03 12490 7874 170,5

Картофель 38476 232,26 84516 46040 119,6

ОвСе + вика 3909 13,83 12785 8876 226,4

8 Оз. рожь 4682 117,7 11950 7268 155,2

Картофель зш; 254,13 78166 39281 100,8

Овес + вика 4022 15,47 11772 7749 192,0

12 Оз. рожь 4772 126.06 11350 6577 137,8

\ Картофель 39167 283,86 70383 31216 79,7

Себестоимость 1 ц картофеля повышалась с увеличением ширины террас с 4 до 8 и 12 м - на 8,6-18,17%, викоовсяной смеси - на 6,57-16,48% и озимой ржи -на 5,6-11,9%.

Самая высокая рентабельность (250,3%) установлена при возделывании викоовсяной травосмеси с полотном террасы 4 м. С увеличением ширины полотна до 8 м рентабельность снизилась на 23,9%, а при 12 м полотне она составила 192,0% или на 58,3% ниже контрольного варианта.

Наибольший условно чистый доход получен при возделывании картофеля на террасе с шириной полотна 4 м который составил 46040 руб., что на 675914825 руб. выше по отношению к 8 и 12 м террасам.

Наибольший расход энергии на единицу продукции (253,6 МДж/га) отмечен у озимой ржи, а наименьший - у викоовсяной смеси - (36,7 МДж/га). С увеличением полотна террас в 3 раза этот показатель увеличивался - на 8,59% (озимая рожь) и 11,17% (вика + овес), а на 8 м соответственно на 4,31-6,52%.

В зависимости от ширины полотна террас, энергетическая эффективность изменялась не значительно, при этом ЭЭ культур на террасе с 4 м полотном была несколько выше. Так, по сравнению с картофелем и викоовсяной смесью, озимая рожь имела наибольшие показатели ЭЭ = 17,8, что на 0,7-1,7 ед. выше по сравнению с 8 и 12 м полотном террасы.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На террасе с шириной полотна 4 м влажность почвы (в слое 0-40 см) снижалась от середины к концу вегетации в посевах вико-овсяной смеси — на 2,79%; озимой ржи - на 2,73% и картофеля-на 1,59% от а.с.п.

С увеличением ширины террасы в 2 и 3 раза, влажность почвы к концу вегетации снижалась под посевами всех культур.

2. При возделывании викоовсяной травосмеси (на 4 м террасе) на долю макроагрегатов приходилось — 75,15%, мегаагрегатов - 22,27% и микроагрегатов — 2,58%. В посевах озимой ржи отмечено снижение мегаструктуры на 4,17% и пылеватой фракции — на 0,78% с одновременным повышением макроагрегатов на-4,85%.

На террасах с полотном 8 и 12 м, повышалось содержание мегаструктуры под посевами озимой ржи - на 4,61 и 7,78%, викоовсяной смеси - на 4,84 и 6,06% и картофелем — на 1,35 и 5,68%.

3. Объемная масса почвы у внко-овсяной травосмеси в начале вегетации составила (в слое 0-40 см и террасы 4 м) 1,23 г/см1, в середине - 1,24 г/см1 и в конце - 1,25 г/см5, а у озимой ржи соответственно: 1,23; 1,25 и 1,27 г/см5. Расширение террасы до 8 и 12 м, увеличивало показатели объемной массы, под посевами всех культур.

Общая пористость почвы снижалась от начала к концу вегетации. Под вико-овсяной смесью — на 0,69%; озимой рожью — на 2,19%. При доведении ширины полотна террасы до 8 и 12 м, она снизилась соответственно под: вико-овсяной травосмесью — на 2,25-6,35; озимой рожью — на 1,07-5,47 и картофелем — на 4,25-10,20%.

4. К концу вегетации (в слое почвы 0-40 см) водопрочность агрегатов на посевах вико-овсяной смеси повысилась на — 2,11%; озимой ржи — на 4,48%, а на картофеле всего лишь — на 0,50%, что объясняется междурядными обработками почвы в течении вегетации.

Расширение перемещаемого почвогрунта с 4 до 8 и 12 м уменьшало показатели водопрочности агрегатов соответственно на: вико-овсяной смеси - на 0,300,71%; озимой ржи - на 0,82-1,30% и картофелем - на 0,22-1,45%.

5. Линейный рост растений у озимой ржи в период созревания составил на 4 м террасе — 138,5 см, викоовсяной смеси —94,76 см и картофеле - 45,23 см. На 8 и 12 м террасах эти показатели были ниже соответственно: на 1,16-2,83 см; 2,01-3,40 см; и 1,37-3,20 см.

6. Максимальная площадь листьев на культурах сплошного способа сева установлена в период колошения озимой ржи (31,75 тыс.м2/га), колошение (овса) и бутонизация (вики) — 32,74 тыс.м^га. На картофеле максимальна площадь листьев составила в фазе цветения - 23,26 тыс.мг/га.

Суммарный фотосинтетический потенциал ( 2ФП) в течение вегетации изменялся по террасам и в порядке возрастания располагался: картофель — 0,694; вико-овсяная смесь — 1,079 и озимая рожь — 1,521 млн. м*/га х дни. Увеличение ширины полотна террас с 4 до 8 и 12 м приводило к снижению как площади листьев,таки( 33*>П).

7. Накопление сухого вещества (на 4 м террасе) в фазе созревания составило у: озимой ржи - 92,76; вико-овсяной смеси - 58,49 и картофеля - 60,67 ц/га, а

на террасах с 8 и 12 м оно уменьшалось соответственно у: озимой ржи — на 2,36-8,07; вико-овсяной смеси - на 2,91-6,56 и картофеля - на 4,2-9,65 ц/га.

8. Наибольшего значения КПД ФАР у озимой ржи и викоовсяной смеси достигал в фазе колошения, который составил соответственно 4,72-3,72%, а у картофеля - в период цветения (3,76%). При этом на террасах с полотном 8 и 12 м к концу вегетации он снизился у озимой ржи —на 0,80-0,21; викоовсяной Травосмеси- на 0,11-0,24 и картофеля-на 0,13-0,32%.

9. Почвозащитная способность культур наилучшим образом проявлялась на посевах озимой ржи, где смыв почвы (в ср. за 3 г.) составил 687 кг/га и был ниже викоовсяной смеси и картофеля соответственно - на 1052 и 2678 кг/га.

С увеличением ширины полотна в 2 и 3 раза смыв почвы увеличивался: в посевах озимой ржи — на и 5,96-14,26%; вико-овсяной смеси - на 10,58-21,10% и картофеле - на 9,65-20,35% по сравнению с 4 м.

10. Сток атмосферных осадков на посевах озимой ржи составил 726 м'/га, вико-овсяной смеси - 934 м3/га и картофеле - 770 м3/га.

На террасах с полотном 8 и 12 м, сток по сравнению с контролем (4 м) увеличивался в посевах викоовсяной смеси- на 33,0 и 67,0 м'; озимой ржи - на 21,0 и 64,0 м3 и картофеля — на 28,0 и 54,0 мэ/га,

11. Наибольший урожай продукции формировался на террасе с шириной полотна 4 м, С увеличением ее до 8 м урожай снижался: у картофеля — на 8,1%; овса + вики - на 6,0% и озимой ржи на - 4,5 %. При доведении полотна террасы до 12 м это снижение составило соответственно: 20,0; 15,0 и 9,8%.

12. По выходу кормопротеиновых едкими лучшие показатели имела вико-овсяная травосмесь с шириной полотна 4м- 65,0 ц/га, что на 55,5% выше по сравнению с озимой рожью и 100,61% - с картофелем.

На качественные показатели возделываемых культур ширина полотна террас существенного влияния не оказывала, где содержание протеина в викоовсяной смеси изменялось всего лишь на 0,05-0,13%, а белка в зерне озимой ржи на — 0,13-0,04%. Незначительные отклонения также выявлены и по содержанию жира, витамина С И золы.

13. Самый высокий условно чистый доход получен при возделывании картофеля на террасе с шириной полотна 4 м, который составил 46040 руб., что на 6759-14825 руб. выше по отношению к 8 и 12 м террасам.

Наибольший расход энергии на единицу продукции {253,6 МДж/ra) отмечен у озимой ржи, а наименьший - у викоовсяной смеси — (36,7 МДж/га). С увеличением полотна террас в 3 раза этот показатель увеличивался - на 8,59% (озимая рожь) и 11,17% (вика + овес), а на 8 м соответственно на 4,31-6,52%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для повышения плодородия горно-луговых почв и получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур на склонах с крутизной 8-12° в субальпийском поясе Северной Осетии необходимо устраивать террасы методом напашного террасирования с шириной полотна 4 м, которые по сравнению с 8 и 12 м полотнами:

- обеспечивают сокращение эрозионных процессов (смыв на 10-20% и сток на 3-7%);

- повышают продуктивность сельскохозяйственных культур (вика + овес — на 6,0-15,0%; озимая рожь —на 4,5-9,8% и картофель на 8,1-20,1%);

- увеличивают экономическую эффективность на - 8173-18056 руб./ra (овес + вика - 808-1935 руб./га; озимая рожь - 606-1297 рубУга; картофель — 675914824 рубЛа).

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Никитченко С.Ю., Адиньяев Э.Д. Смыв почвы под различными культурами в горных условиях в зависимости ст ширины террасы. «2002 год - Международный год гор». Тезисы докладов XV межвузовской конференции 6 декабря 2002 года. Владикавказ, 2002, - С. 99-101.

2. Никитченко С.Ю., Дауров A.C., Адиньяев Э.Д. Процесс струхтур©образования под различными культурами в зависимости от ширины полотна террас в условиях субальпийского пояса РСО-Алания, «Новые и редкие растения Северного Кавказа». Материалы 1-й региональной конференции молодых ученых. Ч. 1. Владикавказ, 2003.-С. 11-13.

3. Никитченко С.Ю., Адиньяев ЭД. Влияние террасирования на водно-физические свойства почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур в субальпийском поясе Северной Осетии, Труды молодых ученых Владикавказского научного центра ВНЦ РАН. Т.4. Владикавказ, 2003. - С. 94-98.

20

4. Никитченко С.Ю., Адиньяев Э.Д. Продуктивность сельскохозяйственных культур в зависимости от ширины полотна террас «Стратегия адаптивного ведения сельского хозяйства в условиях экономического кризиса». Назрань, 2003. - С. 62-65.

5. Никитченко С.Ю., Габараев Г-Ф. Площадь ассимиляционной поверхности, динамика ее формирования в зависимости от ширины террас в условиях субальпийского пояса РСО-Алания. «Студенческая наука - экологии гор». Материалы IV Северо-Кавказской региональной конференции. Владикавказ, 2004. -С. 147-149,

6. Никитченко С.Ю., Адиньяев Э.Д. Фотосинтетическая деятельность полевых культур на террасах с различной шириной в субальпийском поясе РСО-Алания. Проблемы рационального использования растительных ресурсов. Владикавказ, 2004,- С. 212-213.

7. Никитченко С.Ю., Адиньяев Э.Д. Влияние ширины полотна террас на продуктивность различных культур в субальпийском поясе. Труды молодых ученых Владикавказского научного центра ВНЦ РАН. Т.2. Владикавказ, 2004. -С. 73-76.

8. Никитченко С.Ю., Адиньяев ЭД., Джериев Т.У., Танделов P.A. Террасирование склонов - путь к созданию экологически устойчивых горных агро-ландшафтов. «Устойчивое развитие горных территорий: проблемы и перспективы интеграции науки и образования». Материалы V международной конференции. Владикавказ, 2004. - С. 450-451.

Информационно издательский отдел Северо-Осетинской государственной медицинской академии. Подписана » печать 12.05.05г. Тираж 100 экз. Формат издания 60x84 усл. печ. л. 1,0 Заказ №45