Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Почвозащитная и ресурсосберегающая обработка почвы в лесостепи Среднего и Южного Урала

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Почвозащитная и ресурсосберегающая обработка почвы в лесостепи Среднего и Южного Урала"

* ^

На правах рукописи

ЛУКИНЫХ Михаил Иванович

ПОЧВОЗАЩИТНАЯ И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ

ОБРАБОТКА ПОЧВЫ В ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО И ЮЖНОГО УРАЛА

06.01.01 — общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

(ШСК 1995

Работа выполнена в Уральском государственном экономическом университете.

Научннй консультаЛг - доктор сельскохозяйственны^ наук, профеооор Трущн В.Ф,

Официальные ошоненти: доктор сельскохозяйственных наук,

профеооор Ситников А.М., 1 доктороэльскохозяйственных наук, Профессор Таокаева АЛ\, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Холмов В,Г.

Ведущее предприятие - Тшенокая государственная сельскохозяйствен^ академия

Защита состоится 12 октября 1995 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 120.19.01 в Омоком государственном аграрном университете.

Адрес: 644008, г. Омок, Институтская площадь, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ' Омского гооударотвенногс аграрного университета.

Автореферат разослан 29 игая 1995 г.

Ученый секретарь , 7

диооертационвого совета Jn /^JwlA^to Льянов В.П.

ОБЩАЯ ХАИЛКТН !1С"Г'ЛКА РАБОТЫ. Актуальность теш. Одно из ¡¡ щ'Сйлений совершенствования зональных систем земледелия и рационального использования пашни является переход на ресурсосберегающие и почвозащитные обработки почвы. Они снижают энергетические и трудовые затраты, предотвращают водиоэрозионные процессы. В лесостепной зоне Среднего и Южкого Урала вопросы минимальной и почвово-доохранной обработки почш нуждаются в дальнейшем совершенствовании с учетом биологических особенностей культур и вида севооборота, а также местоположений по рельефу местности. Для повышения эффективности обработки почвы требуется более глубокое теоретическое ее обоснование и практические рекомендации.

Эксперименты проводились в соответствии» с Государственными научно-техническими программами и зарегистрированы под номерами 76036091, 78063499, 01087038718, 01870038715.

Целью работы - является обоснование почвозащитной и ресурсосберегающей обработки почвы в лесостепной зоне Среднего и Шного Урала. Задачи исследований:

- установить влияние природных и антропогенных факторов на проявление эрозии в лесостепи Среднего и Южного Урала;

- определить особенности накопления и расходования влаги в почве в зависимости от приемов обработки, фонов удобрений, местоположений по рельефу, зоны исследований;

- оценить воздействие приемов обработки на некоторые агрофизические , агрохимические и биологические показатели плодородия почвы;

- исследовать влияние приемов обработки почвы и фонов удоб-ренш": на засоренность посевов, а тагане взаимодействие растений в агроценозе;

- обосновать эффективность ресурсосберегающих и почвозащитных приемов обработки в повышении урожайности сельскохозяйственных культур к продуктивности севооборотов;

- дать агроэкоиомическую и энерго- и ресурсосберегающую оценку технологиям возделывания культур в севооборотах на основе минимализации обработки почвы как ь условиях рагнин, так и на склонах.

Научная новизна. Настоящая работа является крупным и систематическим исследозанием б лесостепи Среднего и Южного Урала по теории и практике обработки почвы в условиях ровного и пересеченного рельефа. Определены особенности проявления эрозии в зависимости от агротехнических приемов, почвен-но-метеорологических факторов и рельефа. Обоснованы оптимальные пр.чеуы обработки почв на склонах в звене зернопаро-вого (с занятым паром), аернотравякого севооборотах, направленные на сохранение пашни от смыва, повышение продуктивности нолей и снижение затрат на возделывание культур.разработаны рациональные приемы обработки на равнине окультуренной дерновс-подзолистой почвы в гернопропашном севообороте, обеспечивающие эффективное испс-тьзование ресурсов земледелия. Выявлена роль ресурсосберегающей обработки в изменении, некоторых агрофизических, агрохимических и биологических показателей плодородия. Получена новая информация по накоплению и расходованию влаги в почзе при почвозащитной и минимальной обработке. Определены тенденции в изменении засоренности посевов при противозрозионной и ресурсосберегающей обработке. Установлены некоторые зависимости взаимодействия растений в агроценозе.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- особенности проявления зрезии в лесостепи Южного и Среднего Урала; ■ .

-. приемы обработки чернозема выщелоченного при возделывании культур в звене зернопарового севооборота (с занятым паром) на южном и северном склонах;;

- комплекс технологических приемов возделывания культур в зернотравяном севообороте на серой*лесной с^абосмытой почве, "включающий оптимизацию основной обработки, применение фонов удобрений, использование распылителей стока,обеспечивающих уменьшение смыва почвы и стока талых вод, повышение плодородия 1ючвы и выхода растениеводческой продукции, экономию энергетических и трудовых затрат;•

- приемы обработки дерново-подзолистой окультуренной почвы в зернопропалшом севообороте позволяющих эффективно использовать почвенное плодородие,, снижать издержки производства на возделыЁание культур;

Практическая ценность. Результаты исследований предназ-наначены для внедрения сельскохозяйственными предприятиями различных форм собственности в лесостепной зоне Урала. Использование минимальной обработки почвы в технологиях возделывания культур в зернопропатных севооборотах, в условиях равнин,способствуют экономии материально-технических и трудовых ресурсов. Разработанный комплекс противоэрозионных мероприятий, включающий приемы обработки почвы, фоны удобрений и распылители стока увеличивают выход растениеводческой продукции, обеспечивают ресурсосбережение и создает благоприятную экологическую обстановку в агроландшафтах.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований были использованы при разработке "Зональной системы земледелии Челябинской области" (1981), "Рекомендации по проведению весеннего сева и полевых работ в 1981 году (оСвде вопросы земледелия, зерно и корма)" (1981), "Меры борьбы с засоренностью посевов по зонам Челябинской области" (1983), "Почвозащитное земледелие на склоновых землях Сибири" (1984), "Обработка почвы в Нечерноземной зоне Урала" (1987), "Ресурсосберегающие технологии обработки почвы в зональных системах земледелия" (1993).

Разработанные ресурсосберегающие и противоэрозионкые приемы обработки использовались в сельскохозяйственных предприятиях Свердловской области. Годовой экономический эффект составил 33,4 млн. руб.

Апробация работы. Материалы диссертации дололены на Всесоюзном научно-производственном совещании по обработке почвы в г. Херсоне (1990), на Всесоюзных конференциях в г. Москве (1981,1988), на Всероссийской научно-производственной конференции в г. Екатеринбурге (1994), на зональных научно-производственных конференциях в г.Челябинске (1980,1982), г. Оренбурге (1982), г. Тюмени (1983), г. Свердловске (1988), на региональных научных конференциях в г. Омске (1902), г. Новосибирске (1980), г. Свердловске (1090), на научных конференциях в ЮкУраянИИЗз (1979,1960). Свердловском СХИ (1979,1980), Уральском ИНХ (1992).

Публикация. Основные положения диссертации напечатаны в журналах "Земледелие". "Сибирский вестник се*ьскохозя..отвен-' 3

ной науки", "Уральские нивы", Уральского НИИСХ, Уральского ИКХ и других изданиях. Всего по теме работы опубликовано 43 научные работы общим объемом 44,68 печатных листов.

Обьеи и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 382 страницах машинописного текста, состоит из 7 глав, выводов и предложений производству. Содержит 62 табл , 7 рис. и 42 приложения. Список использованной литературы 699 источников, в том числе 22 - на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1.СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Сельскому хозяйстзу Свердловской и Челябинской областей эрозия причиняет ущерб в пересчете на зерно 1 млн. т.

Применяемые системы обработки почвы обладают определенными недостатками: по В.Р.Вильямсу (1936) повышенной энерго-и затратоемкостыо, по Т.С.Мальцеву (1955),А.И.Бараеву (1967,' 1975) дифференциацией пахотного слоя по плодородию и увели- -чением засоренности посевов.В лесостепи Урала испытывались приемы ячеистой вспашки, плоскорезной обработки, лункования, дискования, фрезерования (В.Ф.Трушин, 1960,1963;В.Ф.Трушин и др.,1959,1975; И.В.Едькин, 1980; В.А.Скрябина, 1990; ), комбинированная обработка почвы (А.В.Врзжлов и др.,1989; А.Г.Таскаева 1989). Существующая обработка почеы нуждается в дальнейшем совершенствовании в направлении экологической адаптации и сокращения затрат на возделывание культур.

. 2.УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Полевые исследования выполнены ла зональных почвах: чернозем выщелоченный (юное Зауралье) - содержание гумуса 6,2-6,ЗХ,рН солевой вытяжи - 5,7-6,2, доступного фосфора -2-7,3, обменного калия - 8-24,0 мг да 100 г почвы, степень насыщенности основаниями 90,6-96,4%; дерново-слабоподзодис-тая почва (северное Зауралье) - содержание гумуса 4,4£, рН(сол) - 5,4, Р2О5 - 12,4 мг, К^о - 9,7 мг на 100 г почвы, о - 88,9; серая лесная слабосмытш пичва (Предуралье) - содержание гумуса 4,5%, рН - 5,0, доступного фосфора -11 мг, обменного калия 17 мг на 100 г почвы, степень насыщенности основаниями - 76,3%.

Климат в лесостепной зоне Урала резкоконтинентальный. Сумма положительных температур выше + 10 °С составляет в

4

северном Зауралье 1726 град, л ¡¡тем Зауралье - 1925 град, в Предуралье - 2040 град. За год ъипЕдает в северном Зауралье 449 мм осадков, в южном П&урахы; 394 мм,в Предуралье 535 ш, в том числе за вегетационный период; соответственно 267,231, 251 мм. В северном Заурачье гидротермический коэффициэнт за вегетацию составляет 1,5, в южном Зауралье 1,3, в Предуралье

- 1,4.

В годы исследований в южном Зауралье было 5 лет незначительно засушливых, 2 вдатаых, 1 переувлажненный. В северном Зауралье 1 год засушливый,'2 года незначительно засушливые, 1 влажный, 5 лет переувлажненный. В Предуралье 2 года засушливых, 2 переувлажненных. За период проведения опытов телло-обеспеченность была удовлетворительней.

Решение основных задач осуществлялось постановкой 6 полевых опытов. Опыты 1,2,3,6 проводились з южной лесостепи Зауралья, опыт 4 в Предуралье, опыт 5 - в северном Заурглье. Опыт 1 выполнялся на склоне юго-западной экспозиции крутизной в 1-4 градуса,опыт 2, соответственно на склока южной и северной экспозиции крутизной в 2-4 градуса, опыт 4,соответственно на склоне юго-восточной экспоаиции крутизной е 3-8 градусов. Опыты 3,5,6 закладывались в условиях равнин.

Опыт 1. Приемы обработки под яровую пшеницу, размещенной второй культурой после пара: 1. - Вспашка поперек склона на глубина 20-22 см; 2. То же,что 1 + лунковакие; 3. То же,что 1 + прерывистое бороздовйние; 4. Вспаша вдоль склона на глубину 20-22 см; 5. Безотвальная обработка поперек склона на глубину 28-30 см; 6. То.же, что б к прерывистое бороздование.

О п ы т 2. Обработка почвы в звене эернопарового сево-ооорота: однолетние травы, яровая пшеница, ячмень. Варианты: 1. Вспашка поперек склона на глубину 20-22 см; 2, Вспашка с почвоуглублением до 30 см поперек склона; 3. Плоскорезная обработка"поперек склона на глубину 10-14 см; 4. Плоскорезная обработка поперек склона на глубину 28-30 см; 5. Делева-ние стерни.

О п ы т 3. Исследования проводились в севообороте: горох

- яровая пшеница - кукуруза - яровая пшеница. Двухфактирный эксперимент выполнялся методом расщепленных делянок, ^эктор

5

А: 1. Вспашка почвы на глубину 20-22 см под все культуры севооборота; 2. Минимально-кулевая обработка почвы состояла из безотвальной обработки па глубину 10-14 см под горох, безотвальной обработки на глубину 2Б-27 см иод кукурузу, под яровую пиеницу с осени обработка поччы не проводилась.Фактор В:

1. Без удобрений и гербицидов; 2. Рго под все культуры севооборота, N120 под кукурузу, Ибо под яровую пшеницу (удобрено), без гербицидов; 3. Удобрено, прометрин на горохе, диамет-Д на двух полях яровой пшеницы, диален на кукурузе; 4. Удобрено, диамет-Д на яровой пшенице; б. Удобрено, 2,4ДА на яровой пшенице; 6. Удобрено, диамет-Д на яровой пшенице, диален на кукурузе.

О п ы т 4. Исследование проводились в севообороте: однолетние травы-яровая пшеница с подсевом многолетних трав-мно-голетние травы 1 года поль зования-многолетние травы 2 года пользовакия-ячмень. Двухфакторный эксперимент выполнялся методом расщепленных делянок. Фактор А: 1. Гребневая вспашка;

2. Вспашса; 3. Плоскорезная обработка; 4. Чередование гребневой вспашки под однолетние травы¿ вспашки под яровую пшеницу и ячмень, б. Чередование гребневой вспашки под однолетние травы, плоскорезная обработка под яровую пшеницу, вспашка под ячмегъ. Фактор Б: I. Bes удобрений; 2. Минеральный фон; а. Навозно-минеральный фон. На Последних двух фонах питательные элементы вносились в эквивалентных дозах.

О п и т 5, Изучалось дискование На глубину 6-8 и 12-14 см; отвальная, безотвальная и плоскорезная обработка на глубину Í4-16, 20-22 и 28-30 см. Закладка вариантов осуществлялась как осенью, гак и весной по невспаханной почве. Чередование культур: ячмень, кукуруза, яповая пшеница, горох.

Опытб. Обработка почвы в севообороте: вспаика под все культуры; вспашка под кукурузу, плоскорезная обработка под яровую пшеницу, вспашка под однолетние травы; плоскорез-нал обработка под все культуры. ••■ *

■ Бри постановке и проведении опытов руководствовались современными требованиями методики опытного дела (В.А.Доспехов, 1970; В.А.Доспехов и др., 1977; Методические рекомендации по учету поверхностного стока..., 1975; Опытное дело ..., 1982; Г.С.Соболев,Л970 и др.). .

•6 '

Учетная площадь делянок в полевых опытах составляла 100-400 кв.м, поЕТорность-3-4 кратна;, размещение рендоми-зированное. Агротехника зсгделнлаомых культур, за исключением изучаемых вариантов, была типичной для гоны.

При статистической обработке результатов исследований применялись методы дисперсионного анализа, корреляции и регрессии с использованием пакетов программ АРМ "Статножса", БЬерг, М1скгозЬа1.

3. ПРОЯВЛЕНИЕ ВОДНОЙ ЭРОЗИИ НА ЮЖНОМ И СРЕДНЕМ УРАЛЕ И МЕРЫ БОРЬБЫ С НЕЙ

3.1 Факторы, определяющие развитие* эрозии в лесостепи Шн'ого и Среднего Урала. НаиЗольгаее проявленче водной эрозии отмечается в горной и предгорной части Урала. Это обусловлено тем, что склоны крутизной выше 3 градусов занимают более 75% территории, расчлененность поверхности 0,35-0,55 км/кв.км, глубина местных базисов эрозии 100-800 м. Запасы влаги в снежном покрове могут достигать 2000 г/га. Глубина промерзания почвы в Зауралье составляет 77-124 см, в Пред-уралье - 31-87 см. Интенсивность снеготаяния по среднемяого-летним данным колеблется в пределах 4-9 мм/сутки. Величина данного показателя достаточная для проявления эрозии составляет 3,2 мм/сутки.

3.2 Поверхностный сток талых вод и смыв почвы в зависимости от приемов основной обработки, фонов удобрений и распылителей стока. В опыте 2 увеличение глубины вспашки сокращало сток талых вод на склоне северной экспозиции о 213 куб. м/га до 16 куб.м/га, тогда как на южном склоне бтого не наблюдалось (обьем стока 16-22 куб.м/га). Причина различной водорегулирующей эффективности связана с условиями формирования и прохождения стока. Запасы влаги в снежном покрове на северном склоне в сравнении с южным на 20 мм больше, при этом период проходцения стока талых вод на 3 дня дольше. Прг глубокой вспашке на северном склоне наблюдается меньшая смерзаемость пахотного горизонта и более длительный контакт талой воды с почвой, что вызывает увеличение инфильтрации.

Мелкая плоскорезная обработка почвы в сравнении с глубокой плоскорезной обработкой и щелеванием стерни на южном склоне обеспечила практически одинаковый обьем стока талых

7

вод (16-39 куб.м/га), на северном, соответственно сокращала обсуадаемый показатель с 14"? куб.м/га до 53 куб.м/га. Низкая водорегулирующая эффективность последних двух приемов обработки почзы обусловлена замерзанием талых вод в щелях вследствие охлаждения почвы за зиму,а также перепада дневных положительных и ночных отрицательных температур в весенний период. В щелях практически прекращается впитывание талой воды в почву.

В условиях маловодного стока почвозащитный микрорельеф на вспашке незначительно увеличивал количество стекающей воды на 2,9-3,2 куб.м/га (табл.1). Возрастание оОьема стока, в основном, связано с выпадением дождя весной 1979 г., когда вода была в емкостях нанорельефг, что вызвало их переполнение. На безотвальной обработке в сравнении с контролем количество стекающей воды возросло на Б,С куб.м/га, что связано со снижением инфильтрации на стерневом фоне. Использование прерывистых борозд на безотвальной обработке сокращало сток на 6,2 куб.м/га. Это обусловлено улучшением впитывания талой йоды в почву. Изменение направления вспаики на склоне оказывало слабое влияние на оРьем стока талых вод.

1.Изменение стока талых вод и смыва почвы под воздействием приэмов почвозащитной обработки. ЮжУралНИИЗ. Опыт 1.

Среднее 8а 1979-1^32 гг., куб.м/га

Прием обработки почвы Юток талых!Смыв

I вод I почвы

Вспашка поперек склона на глубину 20-22 см То же, что и вариант 1 + лункование* То же, что и вариант 1 + прерывист, борозд. Вспашка вдоль склона на глубину 20-22 см Безотвальная обработка на глубину 25-27 см То же, что и вариант 5 + прерывист, борозд.

Особенности почвозащитного микрорельефа на зяби обусловливают значительное влияние на Проявление эрозии. Небольшие по размерам, равномерно расположенные лунки сокращали с-мыв почвы на' 0,4 куб.и/га в сравнении о контролем,. Большие по

8

0,6 0,7

3,5 0,3

3,8 1.8

0,7 1.5

6,1 0,5

0,9 0,8

размерам прерывистые Сороэди располагаются неравномерно на вяби череа 1,4 м. С части незар^гулируемой поверхности стекает тачая вода, вызывая лерополкиие ёмкостей и их. частичное разрушение. Вследствие этого смыв почт на вспашке о прерывистым бороадованиэм-возрастая на 1,1 куб.м/ra в сопоставлении со вспашкой поперек склона. Безотвальная обработка в сравнении с контролем способствует сокращению выноса мелкозема на 0,2 куб.м/га. Наложение прерывистых борозд на безотвальную обработку уменьшает количество стерни, что ведет к увеличению смыва почвы на 0,3 куб.м/га.

На гребневой всладке, вследствие гр'ебневой формы поверхности, а также на плоскореэной обработке, по причине стерни и трещин в почве в сравнении со вспашкой сток талых вод сокращался на 118,3-127,3 куб.м/га (табл.2).

2.Влияние приемов обработки почвы в севообороте на проявление эрозии. Предуралье. Опыт 4.,куб.м/га

Приемы обработки . и их чередование в севообороте ICtok талых вод!Смыв почвы 1------------------------ 1 среднее га годы 1--------------------------- 1 1986-1987 1 1986-1990

Гребневая вспашка 3.5 0,1

Вспашка 130,8 1,3

Пдоскорезная обработка 12,5 0

Гребневая вспашка, вспашка 56,3 0,6

Гребневая вспашка, плоскорезная 46,5 0,8

обработка, вспашка

Чередование разных приемов обработки почвы в севообороте позволяет снизить потери талых вод на сток на 74,6-86,3 куб.м/га в сравнении со вспашкой.

Небольшой обьем стока талых вод на гребневой ьспашке и плоскорезной обработке наряду с высокой противоэрозионной устойчивостью поверхности на этих обработках привело к практически полному предотвращению эрозии. Наиболее подвержена эрозии почва при вспашке, на которой вынос мелкозема был вы-

9

ше на 0,8-1,3 куб.м/га по сравнении с другими вариантами опита. Чередование приемов обработки в севообороте позволяет снизить интенсивность проявления эрозионных процессов на 0,6-0,8 куб.м/га в сопоставлении со вспашкой поперек склона.

В среднем, за рогацию зернотравяного севооборота ча без-удобренном фоне смыв почвы составил 0,5 куб.м/га, на минеральном- 0,4 куб.м/га,на навогзно-минерадьном - 0,4 куб.м/га. Внесение удобрений э эродированную почву способствует увеличению аккумулирующих и экранирующих свойств пахотного слоя.

В лесостепи Урала наиболее эровионноопасной частью рельефа является ложбина, где смыв возрастает в 2,4-69 раз По сравнению с ровными склонами (0,1-2,9 т/га). Это обусловлено накоплением талой и ливневой волы со значительной территории, что и приводит к усилению размыва. Для уменьшения эро- . зии на ложбинах испытаны распылители стсга. Они представляют собой простейшие земляные гидротехнические сооружения. Земляной валик, перегораживающий ложбину под углом к направлению водного потока. Какдое земляное сооружение способствует отложению 0,001-0,336 куб.м смытой почвы.

Среднзмноголетний смыв чернозема выщелоченного на склоне северной экспозиции составил 2,9 т/га, гумуса 180 кг/га, на южной, соответственно - 0,1 т/га, 6 кг/г^. Усиление эрозии на северном склоне связано сг. следующими причинами. На хншом склоне меньше откладывается снега, чем на северном в связи " со снегосносом. На инсолируемых частях рельефа отмечается сильное испарение снега весной (Б-20 мм за периоды наблюдений). Сход снежного покрова по частям рельефа осуществляется относительно равномерно. В условиях 1978 г. как суммарный, так и суточный обьем стока талых вед в конце снёготания на ' северном склоне бал выие, чем на южном, соответственно на 393 т/га и 1,9-127 т/га.

Для основных типов почв Урала определен среднёмноголет-ний уровень проявления водной эрезки." На дерново-подзолистой почве смыв мелкозема составил 17,3 т/га, потери гумуса - 277 кг/га. На светло-серой лесной дочве в сравнении с дерново-подзолистой эти показатели» соответственно уменьшились ка Б. т/га, 31 кг/га. На серой лесной и темно-серой лесной почвах . вынос мелкозема от стока талых вод достигал 1,1-1,6 т/га,

10

гумуса 60-98 кг/га.

4. ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ В СЕК«/; С ПРИЕМАМИ ОБРАБОТКИ М ЗОНАМИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Распределение снежного покрова и призмы основной обработки почвы. На южно!., (ветроударном) склоне при плоскореа-ной обработке в сравнении со вспашкой обнаруживается тенденция к большим запасам влаги в снежном покрове на 4-9 мм. На северном склоне этого не отмечается. Выпадение снега при ветре 10-15 м/сек обусловливает формирование большой мощности снежного покрова на безотвальной обработке в сопоставлении со вспашкой на 6,2-6,0 см, при НСР'05=1,4-3,3 см. При скорости ветрового потока 6-10 м/сек наблюдается тенденция к увеличению накопления снега на стернезых фонах в сравнении с отвальными. Формирование снежного покрова в относительно безветренную погоду ведет к равномерному распределению снега. В условиях меньшего количества твердых осадков в лесостепи Зауралья на стерневом фоне в сравнении о отвальным запаси влаги в снежном покрове.были больше на 11,6 мм (16%), тогда как в Предуралье всего на 8,7 мм (6Х),

4.2 Влияние приемов зяблевой обработки на водопроницаемость мерзлотно-талой почвы. Почвозащитный микрорельеф на черноземе выщелоченном увеличивал водопроницаемость на 0,11-0,89 мм/мин, на серой лесной почве на.-0,39 мм/мин (табл.3).

3.Влияние приемов обработки на водопроницаемость мерзлот-но-талой почвы по зонам исследований, мм/мин

Показатель I Лесостепь Зауралья. (Лесостепь Предуралья 1 1979-1982 гг. Опыт 2 11986-1990 гг. Опыт 4

I------------------------------------------------

1 приемы обработки

I------------------------------------------------

1112 13 14 15 1 6 ! II 7

Водопрони- 0,64 0,75 1,31 0,67 1,46 0,92 0,53 1,48 цаемость

Примечания: 1-вспашка,2-то же+лунковалие,3-то ке+прерывио-

, 11

стое бороЕДОпание,4-безотвальная обработка, 5-то же+прерывис-тое бороздование," 6-гребневая вспашка,7-плоскорезная обработка.

Это связано с тем, что протявоэрозионный нанорелЬеф увеличивает площадь поверхности взаимодействующей с водой и создает напорное впитывание.Значительное уменьшение водо-допроницаемости в емкостях микрорельефа отмечается после догадливой осени, ксгда заплывает дно нанорельефа, а также при образовании ледяной корки после оттепелей. Между безотвальной обработкой и вспашкой отмечается незначительное раз: личие по инфильтрации влаги(0,07 мм/мин).

Постоянное применение плоскорезной обработки в севообороте приводит к формированию в пахотном слое вертикальных проводящих треялн, пер. Вследствие этого различие по водопроницаемости мерелотно-талой почвы при плоскорезной обработке в сравнении со вспашкой во времени по полям севооборота имеет тенденцию к увеличению, в среднем, на 0,95 мм/мин.

Установлена регрессионая зависимость водопроницаемости мерзлотно-талой почвы от ряда показателей.

На черноземе выщелоченном: . В = - 0,07 + 0,418 1/ПЛ + 0,037 Ус , г-0,351, К=2,03. где В - водезронкцаемость мерзлотно-талой почвы, мм/мин;

пл - плотность слоя почеы 0-10 см перед уходом в зиму, г/куб. см;

с - запасы влаги в снеге перед снеготаянием, мм.

На серой десной слабосмытой почве:

В - 1,38 + 1/М, Г=0,517, Г=4,76.

.4.3 Динамика влажности почвы в зависимости от приемов обработки по зонам исследований. В опыте 2 ^на северном склоне запасы влаги в почве после схода снега были выше на 81 ми, чем на южном. Это обусловлено большим количеством снега, более длительным периодом снеготания и меньшим испарением влаги. Мелкая плоскорезная обработка на северном склоне пос-. ле схода снега повышала содержание на 48 мм продуктивной влаги в метрсвом слоэ почвы в сравнении со вспашкой на глубину 20-22 см; на южном склоне на данных обработках различие составило 6 мм.

Использование лунок и прерывистых борозд как на вспашке,,

12

так и на безотвальной обработке 1! опыге 1 способствует уменьшению запасов влаги е метроном слое почвы в осенний период на 11,3-21,1 ым. Это связано с тем, что увеличивается площадь поверхности почвы взаимодействующей с атмосферой. После схода снега наблюдается снижение содержания влаги в почве на вспашке с прерывистым бороздованием к вспашке вдоль склона на 8,5-21,7 им в сравнении с другими вариантами опыта. Наличие стерни и пожнивных остатков на безотвальной обработке и безотвальной обработке с прерывистым бороздованием способствует накоплению влаги в почве на 16,Л-54,5 мм перед началом вегетации в сопоставлении с дру'гими приемами обработки. После уборка урожая яровой пшеницы на вспашке с лун-кованием и вспашке с прерывистым бороздованием запасы влаги в почве были ниже на 12,3-24,7 мм в сравнении с другими вариантами. Это объясняется повышенным непродуктивным расходом влаги на вариантах с почвозатдатным микрорельефом.

В опыте 4 е Предуралье насыщение метрового слоя почвы влагой перед уходом в зиму составило 351-374 мм общей влаги. В этих условиях на плоскорезной обработке влажность почеы была ниже на 23 ми, чем на Других приемах обработки. После схода снега на гребневой вспааке, вследствие большого количества воды в снежном покрове и повышенной водопроницаемости влажность почвы была выше,на 14-23 мм, чем по другим вариантам обработки. Указанная тенденция по влажности почвы между обработками сохранялась к началу вегетации растений.

В лесостепи южного Зауралья доля почвенной влаги в общем расходе воды, использованной на формирование уродаев составила 6-18,6%, в лесостепи Предуралья 6,6-12,0%, в лесостепи северного Зауралья - 0-12,IX. Вспашка способствует более экономному расходованию влаги в сравнении с другими вариантами обработки почвы по причине меньшей засоренности посевов. Так, в опыте 1 удельный расход влаги на формирование урожая снижался на 0,4-1,3 мм/100 корм.ед.(6-21Х), в опыте 4,6, соответственно на 0,2-1 мм/100 корм ед. (2-11%).

В лесостепи северного Зауралья на весенних обработках в сравнении с осенними расход влаги на формирование единицы урожая снижался на 22Х. Это обусловлено тенденцией в снижении засоренности посевов и улучшением питательного ре-

13

жима почвы. Увеличение глубины Kai весенней, так и осенней обработки с 10-14 см до 28-30 см сникает водопотребление, соответственно на 0,5-0,6 мм/100 корм, ед (6%).

На запасы плати в почве большое влияние оказывает уровень увлажнения предшествующего вегетационного периода. Так, после летних периодов с ГТК 1,3-1,6, яаиасы еллги в почве повышались на 17-19,4%., в сравнении с теми, тогда ГТК был больше 1,6 или меньше 1,3. Это связано с тем, что при значительном осеннем увлат.некии ноЧвь: ухудшается использование зимних осадков. После сухих лет осадки осени и зимы интенсивно поглощаются почвой и выходят за пределы определяемого слоя. Весенняя обмотка почвы на глубину 8-14 см в сравнении с обработкой на глубин/ 20-22,28-30 см, при избыточном уровне увлажнения или близком к среднемноголетнему, не снижает запасы влаги в почве к началу вегетации растений.После еасушливлх лет, на Нелкой отвальной, безотвальной и плоскорезной обработках в сопоставлений с глубокой запасы влаги в почве зсзросли на 27-58 мм общей влаги (11-22%).

Уменьшение глубины осенней обработки, после вегетационных периодов с увлахньнием, близким к среднемногслётнему значению, Не снижало запасы влаги в почве К началу роста растений. Разноглубинная плоскорёзкая сЭрабйтКа, после засушливых и избыточно увлажиеных лет, не влияла на увлажненность почвы лесной, ресурсосберегающая отвальная и безот- ■ вачьная обработка в сравнении с глубокой и нормальной, после засухи, способствует увеличению запасов влаги в почве на 16-37 мм общей влаги (6-14%.). После увлажненных периодов этого не отмечается.

5. ВЛИЯНИЕ ПРИЕМОВ ОБРАБОТКИ НА. ПОКАЗАТЕЛИ

ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ 5.1 Воздействие приемов обработки на-агрофизические показатели чернозема выщелоченного.серой лесной слабосмытой и дерново-под?! листой почзы. Почвозащитная обработка' (лунки, прерывистые борозды, безотвальная обработка) чернозема выщелоченного в опыте 1 не оказьшает oTf лцателыюгр влияния на плотность почвы во время вегетации яровой пшеницы. Различие по общей, капиллярной и нокапиллярной порозности по приемам обработки почвы не превышало 3%. На безотвальной обработке в

14

сравнении со вспашкой обнаруживаете:) тенденция к увеличению водопрочных агрегатов размером о,2!э-1 им на 6-9

Отвальная обработка сиюй лесной слабосмьтой почвы в зе-рнотрашшом севообороте в опыте 4 сравнении с другими приемами обработки обеспечивает устойчивое уменьшение плотности почвы на 0,01-0,06 г/куб.см. На плоскорезной обработке плотность пахотного слоя имеет тенденцию к возрастанию. Использование разнотипных приемов обработки при лх чередовании в севообороте обуславливает плотность почвы близкую к вспашке. Различие в общей порогности между приемами обработки почвы не превышало 2Z. Использование навоза при удобрении культур севооборота на склоне вызывает тенденцию к разрыхление поверхностного слоя почвы на 0,02-0,04 г/куб.см в сравнении с безудобрешшм и минеральным фонами.

Для дерново-подзолистой почвы в опыте 4 характерны высокие значения плотности 1,31-1,38 г/куб, см. Увеличение глубины Еесенней отвальной и безотвальной обработки с 14-16 см до 28-30 см способствует разрыхлению почвы на 0,04-0,05 г/куб. см. Изменение глубины осенних обработок влияния на плотность не оказывало, поскольку почва за осенне-зимний период успевает уплотниться. Мелкая отвальная, плоскореаная обработка, проведенная как осенью, так и гесчой способствует увеличению оструктуренности слоя почвы 0-30 см на 9-25%. Это связано с тем, что в необрабатываемом слое развитие корневой системы приводит к образованию водопрочных агрегатов.

5.2 Изменение биологической активности почвы под влиянием приемов обработки'. В опыте 1 на вспашке с лункова-нием в сравнении со вспагакэй степень распада льняной ткани возросла в слое почвы 0-20 см на 23%(в условиях относительно холодного мая и теплого июня).Это вызвано нагреванием почвы на активных элементах микрорельефа, что способствует активизации деятельности целлшлозоразрушающих микроорганизмов. Прг резком повышении температуры в мае этого не происходит. Прерывистые борозды на вспашке, вследствие локальности расположения значительного влияния на биологическую активность почвы не оказывали. На безотвальной обработке почвы в сравнении со вспашкой биологическая активность возрастала на 31X в благоприятных условиях вегетации, тогда как в засуху указаи-

16

ный показатель был одинаков. При недостатке тепла активность микроэргагчзмов по разложению клетчатки на безотвальной обработке снижалась на 2*>7. в сопоставлении с контролем.

На дерново-подзолистой почве в опыте 5 впиякие вариантов обработки на степень распада льняной ткани было одинаково.

0.3 воздействие приемов обработки на агрохимические показатели почвы. Использование почвозащитного микрорельефа' на вспашке и безотвальной обработке способствует увеличению нитратов в пахотном слое чернозема выщелоченного б опыте 1 на Б-С6% в сравнении с сопоставимыми вариантами. На серой лесной слабосмытой почве в опыте 4 гребневая вспашка и.плос-кэрезная обработка не снижали содержан"е нитратов в почве в сравнении со вспгшкой. В опыте Б ресурсосберегающие обработки дерново-подзолистой почвы также не ухудшали обеспеченность растенил нитрата»,'.и. Минимально-нулевая обработка чернозема выщелоченного в опыте 3 в сравнении со вспашкой снижало содержанке яитратов в пахотной слое На 22-41%. Это вызвано снижением влажности почвы и повышением засоренности посевов.

На безотвальной обработке в сравнении с другими приемами обработки в опыте отмечается тенденция к увеличен!® содержания гумуса нг 4-21%. Это способствует бо:.ее рациональному использования органического Вещества почвы. Мелкие обработки почвы в сравнении с Обработками на глубину 20-22 см и 23-30 см не снижали содержания почвенной кислотности, а в отдельных случаях способствовали её оптимизации.

Ресурсосберегающая обработка дерново-подзолистой почвы при Весеннем сроке Проведения способствует увеличен?«) содержания дегкогидролизуемого азота на ?,6 мг на 100 г почвы, при осеннем сроке этого не наблюдалось. Рыхление почвы весной поисходит в условиях благоприятной температуры для деятельности микроорганизмов, что способствует мобилизации почвенного азота. Содержание легкопгдроЛизуемого аадта связано с рядом агрохимических показателей.

Лг - 144 + 0,12 Р - 2,4В 3 - 0,09 V +1,6 Г где Лг - легкогидролиауемый азот, мг/кг;

Р - подвижный фосфор, мг/кг;.

Б - сумма обменных оснований,м-экв ка 100 г почвы;.

16

V - степень насыщенности основаниями,%

Г - гумус,%.

Множественный коэффициент корреляции 0,68.

5.4 Засоренность посевов культур в зависимости от приемов обработки почвы и фонов удобрений. В опыте 1 удельная масса сорного компонента в агроценсзе не превышала 10%. Применение почвозащитного микрорельефа как на безотвальной обработке, так и на Вспашке вызывало тенденции к росту засоренности на 2-25%. Это обусловлено тем, что при обработке почвы с изменением микрорельефа поверхности происходит неполная заделка пожнивных остатков и семян сорняков.

Мйнимально-йулевая обработка почвы в зернопропашном севообороте в опыте 3 в сравнении со вставкой увеличивает засоренность в 2,2 раза (с 8,7% до 19,6% к биомассе урожая). ¡3 структуре засоренности посевов возрастает доля злаковых сорняков с 31% до 61%. Минеральные удобрения на вспашке уменьйаЛй гассрениость зерновых "Г/лътур на 37-110%, тогда . как на минимально-Нулевой обработке всего - на 8-22%.

Системы применения гербицидов в севообороте не различались между собой по влиянию на снижение засоренности посевов как на отвальной, так и минимальной обработке почвы.

Плоскорезная обработка в опыте 5 в сравнении с другими . вариантами обработки вызывала тенденцию к увеличению количества сорных растений на 13-54 шг/кв. м в фазу эсходов, затем к фазе уборки, это различие уменьшается ,~о 1-25 ет/кв. м,^ благодаря иодавлешйо сорной растительности культурной. . 4 Уменьшение глубины обработки почвы с 28-00 см и 20-22 см до 10-14 см вызывает незначительное увеличение количества сорных растений на 8-17 шт/кз. м в фазу всходов, которое к периоду уборки нивелируется.

5.5 Взаимодействие культурных и сорных растений в агро-ценозе. В агроценозе отмечаются положительные и отрицательные статистически значимые взаимодействия растений. Массу растений яревой пшеницы"увеличивает василек скабиозный (Centaurea cyanus L.), снижают - аистник цикутовый (Erodium cl-cutarium L.), звездчатка средний (Steilarla medía L.). На . массу клевера красного значительное лоложительное влияние оказывает марь белая (Chenopodlum albun U), слабое отрица-

17 '

тельное воздействие осот полевой (Sonchus arvensis L.). Марь белая и Фиалка полевая (Viola arvensis Murr.) увеличивают массу тимофеевки луговой, при этом на указанный показатель отрицательно влияет подмаренник цепкий (Galium apari-ne L.).

На пикульник заметный (Cîaleopsis speciosa Mill.) слабое положительное влияние оказывает звездчатка средняя. Подмаренник цепкий положительно взаимодействует с марью белой. Осот полевой и звездчатка средняя оказывают друг на друга положительное действие.

На урожайность зеленой массы однолетних трав положительное воздействие оказывают почти все сорные растения входящие -в агроценоз. Выход зерна яровой пшеницы увеличивает гречиха татарская (Fagopyrum tataricum L.), снижает осот.желтый, василек асабиозный, бородавник обыкновенный (Lapsana communis L.). На клевер и тимофеевку позитивно действует марь белая.

6.ДЕФОРМАЦИЯ ПРОТИВОЭРОЭИОННОГО МИКРОРЕЛЬЕФА ЗА ОСЕННЕ-ЗИМНИЙ ПЕРИОД И ПРОМЕРЗАНИЕ ПОЧВЫ

6.1 Изменение размеров противозровионного микрорельефа за осенне-весениий период. Горизонтальные параметры (ширина, длина) почвозащитного микрорельефа (лунки,прерывистые борозды) на черноземе выщелоченном в лесостепи южного Зауралья, за осенне-весенний период практически не изменялись. Снижение водозадерживающей способности микроемкостей связано с уменьшением вертикального параметра (глубина на 18-31Х). Основные причины этого явления усадка почвы, действие ветра, вод1: и осыпание стенок ёмкостей.

: 6.2 Промерзание почвы вследствие метеорологических условий зон исследований и приемов обработки. В лесостепи южного Зауралья глубина проникновения отрицательных температур в почву имеет почти функциональную зависимость с суммой отри-цатр«>ных температур ва зимний период (г»0,93~0,97). Между высотой снежисто покрова и глубиной промерзания почвы существует средняя по силе свябь (г- - 0,49..0,63). Оттаивание пгчв.ы весной происходило в преобладающей степени от солнечной радиации и крайне незначительно от тепла почвенных горизонт эв. Приемы обработки в Зауралье не влияли на глубину промерзания и интенсивность оттаивания почвы.

:з

В лесостепи Предуралья не установлено достоверной связи между глубиной промерзания почвы и суммой отрицательных температур за зиму, а также высотой и плотностью снежного покрова. Исключение составляет гребневая вспашка, где в днище микрорельефа увеличение мощности снежного покрова достоверно снижало степень промерзания печвы.

7. ВЛИЯНИЕ РЁСУРСОСБЕРЕТАЩЕЙ И ПОЧВОЗАЩИТНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА УРОЖАЙНОСТЬ КУЛЬТУР, ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕВООБОРОТОВ ИХ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКУЮ И ЭКОНОМИЧЕСКУЮ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 7.1 Урожайность [су ль тур, качество получеМой продукции и продуктивность севооборотов в зависимости от приемов обработки, фонов удобрений и систем применения гербицидов. Мелкая плоасог-зндя обработка чернозема выщелоченного в сравнении со-вспашкой поперек склона на глубину 20-22 см в опыте 2 на южном склсне способствойала увеличению урожайности яровой пшеницы на 5,3 ц/га, на северном склоне этого не происходило. В опыте. 1 изменение направления рсяаики на склоне, наложение почвозащитного микрорельефа на отвальную обработку и Использование безотвальной обработки закономерного влияния на урожайность яровой пйеницы не оказывали. Применение прерывистого бороздования на безотвальной обработке в сопоставлении с контролем снижало урозкайность яровой пшеницы на 1,1 ц/га, при НСР 05 = 1,1 ц/га. Это обусловлено уменьшением содержания нитратов в почве й слое 0-40 см на 16%, увеличение засоренности посевов по количеству на 20 пт/кв. м. по массе на 9,9 г/кв. м. На безотвальной обработке с прерывистым бо-. роздованием в сравнении со вспашкой поперек склона уменьшилось количество растений яроеой пшеницы к уборке на 12 ит/кз. м, снизилась масса зерна с 1 колоса на 0,07 г. Почвозащитные приемы обработки почвы не ухудшали показателей зерновой массы яровой пшеницы, фаринограммы теста и хлебопекар-• 'к достоинств верна.

На серой лесной слабосмытой почве в опыте 4 тенденция к наибольшей урожайности яровой пшеницы отмечена на вспашке в сравнении с другими вариантами обработки. На беэудобренном фоне это различие составило 0,6-3,4 ц/га, на минеральном фоне - 1,4-4,3 ц/га, на наЕозно-минеральном фоне - 0,6-1,3 ц/га, при РФ. < Рт.

При использовании в севообороте гербицидов диалена.диа-мет-Д в опыте 3 различие в урожайности яровой пшеницы на минимально-нулевой обработке и вспашке было не-существенным. В других варианта;; химизации снижение урожайности яровой пшеницы по необработанной с осени почве в сравнении с контролем по гороху составило 4-6,8 ц/га,при НСР 05 - 1,0 Ц/га, по кукурузе 2,9-4,4 ц/га, при НСР Об => 1,4 ц/га. Это вызвано понижением содержания влаги и нитратов в почве, а также повышением еасоренчости посевов.

Различия в урожайности яровой пкеницы по варианта;,! обработки дерново-подзолистой почвы не превышали ошибку опыта. Из мелких осенних обработок наибольшая величина анализируемого показателя отмечена на безотвальной обработке, которая на 0,4-1,1 и/га превышала другие. На мелких весенних обработках урожайность яровой пшеницы одинакова 24,8-25,0 ц/га.

В отличии от яровой пшеницы реакция ячменя на приемы обработки почвы была иной. Это объясняется более экономным расходованием влаги и пониженной конкурентной способность» к сорным растениям. В опыте 2 при вспашке почвы на глубину 20-22 см в сравнении с разноглубинными плоскорезными обработками на южном склоне отмечена тенденция к увеличению урожайности ячменя на 1,8 ц/га, на северном склоне аналогичная тенденция подтвердилась, В опыте 4 чередование приемов обработки почвы в аернотравяном севообороте в сравнении со -вспашкой обеспечило тенденцию к повшеншо урожайности ячуеля на Сезудобренном фоне На 1,1-4,1 ц/га. На удобренных фонах при вспашке почвы продуктивность ячмене была выше на 2-4,8 .ц/га, чем на других вариантах обработки. В опыте 5 на дерново- подзолистой почве осенняя мелкая безотвальная обработка в сопоставлении с поверхностным дискованием, отвальной и плоскоревной обработкой достоверно на 3,3-Б,8 ц/га (11-19%) повышала урожайность ячменя.Весенняя безотвальная обработка на глубину Ю-14 см в сравнении о мелкой' плоскорезной обработкой на 4,3 ц/га (14?) увеличивала урожайность ячменя,при НСР 05=2,4-2,7 ц/га. На мелкой весенней безотвальной обработке в сопоставлений с мелкими отвальными и дисковыми обработками наблюдается тенденция к большой урожайности ячменя.

Горох на мелке,Л безотвальной обработке почвы в опыте ?

20

достоверно снижал урожайность на 1,5-2,9 ц/га в сравнении со вспашкой.На дерново-подзолистой почве в северном Зауралье преимущество по обсуждаемому показателю имела мелкая осенняя отвальная обработка ка 2,2-3,6 ц/га в отличии от других мелких осенних обработок.Поверхностные весенние обработки по влиянию на урожайность гороха оказались равноценными.

Урожайность кукурузы в опыте 3 при вспашке Чернозема выщелоченного была выше, чем на глубокой безотвальной обработке на 26,2-142,2 ц/га, при НСР 05-28,3 ц/га, аналогично в опыте 5 при осенней вспашке дерново-подзолистой почвы продуктивность кукурузы была больше, чем в сравнении с разноглубинными дискованием,плоскорезной и безотвальной обработкой на 26,2-65,7 ц/га, при Гф > Гт.

Ресурсосберегающая обработка почвы под однолетние и многолетние травы обеспечивает одинаковую урожайность в сравнений со вспашкой в опыте 2,4,6.

Различие в продуктивности зерноиропашного севооборота по приемам весенней обработки невспаханных с осени почв не превышали 1% (табл.4).

4.Влияние срока, приема и глубины обработки дерново-подзолистой почва на продуктивность Севооборота. УралНШСХоз.

Среднее за 1982-1989 гг. Опыт 5., Корм.ед/га

Время обработки! Прием обработки !Среднее по глуби-

1 1яам обработаем .

I—------------------------------------------

I II 2 1 3 14 J14-16I20-22I28-30

Весна 3310 3310 3320 3290 3290 3340 3320

Осень 2800 3170 3080 2920 3040 3100 3040

НСР 05 Рф < Рт Примечания: 1 - дискование,2 - вспашка,3 - безотвальная обработка,4 - плоскорезная обработка.

Увеличение глубины весенней обработки почвы в зернопро-пашном севообороте с. 14-16 см до 20-22,28-30 см слабо влияло на выход растениеводческой продукции с пашни, поскольку рост составил всего 1-1,5%. Осеннее дискование и плоскорезпая об-

21

работка почвы в сравнении со вспашкой, безотвальной обработкой уменьшают продуктивность зернопропашного севооборота на 160-370 корм.ед/га (5-12%). Изменение глубины осенней обработки значительного влияния на сбор кормов не оказывало.

В опыте 4 по приемам обработки серой лесной слабосмытой почвы, в среднем по фонам удобренности, существенного различия по продуктивности зернотравяного севооборота (2510-2640 корм.ед/га) не отмечено. На безудобренном фоне чередование гребневой вспашки и вспашки почвы в сравнении о другими приемами обработки способствовало увеличению продуктивности пашни на 110-300 корм.ед/га (4-12%). При использовании минеральных удобрений преимущество остается за вспашкой. На ней в сравнении с другими приемами обработки почвы выход растениеводческой продукции увеличивался на 190-390 корм, ед/га (4-12%). При внесении навоза в смытую почву различие между вариантами обработи почвы по сбору кормовых единиц с пашни не превышало Б7.. . ^ ■ ■ -

Использование удобрений в сравнении о беэудобренным фоном (2414 корм.ед/га) повышало продуктивность пашни на 158-306 корм.ед/га, при НСР 05 = 156 корм.ёд/га.

Мелкая плоскорезная обработка чернозема выщелоченного в сравнении со вспашкой на глубину 20-22 см на южном склоне в лесостепи Зауралья способствовала увеличенюо выхода растениеводческой продукции на 180 корм.ед/га (5%), на северном склоне этого не отмечается. Увеличение глубины вспаики. способствует росту продуктивности почвы на южном склоне на 240 корм.ед/га (7%), на северном склоне, соответственно на 120 корм.ед/га (4%). Изменение глубины агоскореэной обработки почвы положительного влияния на обсуждаемый показатель не оказывало.

Ресурсосберегающая обработка дерново-подболистой почвы обеспечивала использование, климатических факторов и удобрений на урозне со вспашкой на глубину 20-22 см. В опыте 4 эффективные приемы, противоэрозионной обработки не ухудшали использование тепла и влаги в сравнении с контролем, а в ряде случаев превосходили его. ■

7.2 Эффективность, использования энергии в культурах и севооборотах в сяязи о приемами обработки. Антропогенная

22

энергия при ресурсосберегающей обработке почвы наиболее эффективно используется под яровой п-зеницей. Так, в опыте 2 на южном склоне энергетический коэффициент на мелкой плоскорезной обработке в сравнении со вспашкой на глубину 20-22 см возрос с 4,7 до 5,1;на северном с 6,9 до 7,0. В "опыте 3 на яровой пшенице после гороха прч использовании гербицидов нн 3 полях севооборота энергетический коэффициент увеличился на необработанной с осени почве в соспоставлёнии со вспашкой с 7,2 до 7,5.

В опыте 5 на дерново-подзолистой почве в вернопропашном севообороте на мелкой весенней обработке показатель энергетической эффективности составил 4,5, что на 0,1-0,4 выше, чем на другчх приемах обработки. На осенних обработках наиболее высокая величина обсуждаемого показателя была на вспашке на глубину 20-22 см - 4,2. Наиболее близка к ней безотвальная обработка на глубину 14-16 см.

В условиях пересеченного рельефа в опыте 2 на пином склоне мелкая плоскорезная обработка в сравнении с другими , обработками увеличивала энергетический-коэффициент на 0,1-0,5 efli на северном склоне при плоскорезной обработке на глубину 14-16 см обсуждаемый показатель был на уровне с контролем и щелевания стерни.

В опыте 4 на безудобренном фоне чередование гребневой вспашки, вспашки, вспашки в севообороте увеличивало энергетический коэффициент в сравнении с другими приемами обработ- . ки на 0,1-0,6 ед. На минеральном фоне удобрений энергетическая эффективность при вспашке возрастала на 0,2-0,4 ед. в сопоставления с другими вариантами. При навозно-минеральном удобрении обсуддаемый показатель по обработкам был близок 2,8-3,0 ед.

В структуре затраченной энергии в технологиях возделывания культур преобладали: тракторы и сельскохозяйственные машины. 17,5-44,7%, семена 18,1-43,5%, удобрения 23,6-51,9%, ГОЛ 8,1-25,6%, доля остальных статей ватрат трудовые ресурсы, пестициды, электроэнергия:не превышало 4%. Применение ' ресурсосберегающей обработки уменьшает долю ГСМ до 2,8%.

7.3 Экономическая эффективность приемов обработки в севооборотах. Уменьшение глубины обработки почвы с 28-30 и.

23 '

20-22 см до 8-14 см обеспечивает значительную экономию ресурсов. Так, при отвальном способе обработки сокращается расход горючего на 2-7,3 кг/га (18-68%), изменяется время на обработку почвы на 0,14-0,38 чел.ч/га (13-33%), снижается совокупный расход энергии на обработку: механизатора, ГСМ, почвообрабатывающего орудия и трактора на 138,1-473,6 Мцж/га (17-Е7%); при безотвальном способе, соответственно на 1,4- 5,1 л/га (18-66%), 0,13-0,33 чел.ч/га (17-44%), 103,7-345 Мдж/га (18-60%).

Весенняя безотвальная обработка на глубину 14-16 см в опыте 5 в сравнении с другими приемами обработки обеспечивает повышение выхода валовой продукции на 50-80 корм.ед/га, её стоимости на 3-4,8 тыс. руб/га, что повышало прибыль на 3,1-4,4 тыс.руб/га. Из приемов осенней обработки почвы лучшие экономические показатели отмечены на вспашке на глубину 20-22 см. К ней наиболее близка безотвальная обработка на глубину 14-16 см, при этом общие затраты были меньше, чем на контроле на 4 тыс.руб/га.

3 опыте 2 на южном склоне при вспашке почвы на глубину 28-30 см и плоскореаной обработке на глубину 14-16 см в сравнении с контролем прибыль была больше на 10,3-11,2 тыс.руб/га, рентабельность на 7,9-9,9%.

В опыте 4 на бевудобренном фонэ чередование гребневой вспашки в севообороте в сопоставлении с контролем обеспечили повышение выхода продукции на 6,6 тыо. руб/га (4%), при этом возросла прибыль на 6,3 тыс. руб/га (6%), рентабельность на 11,5%. На минеральном фоне удобреыости при вспашке л сравнении с другими вариантами обработки возрастал выход продукции на 11,3-13,8 тыс. руб/га (7-8%), увеличивалась прибыль на 7,6-10,6 тыс. руб/га (9-12%), рентабельность на 5-10,6%. На навозно-минераньном фоне удобрений плоскореаная обработка и чередование гребневой вспашки со вспашкой.в сопоставлен™ с контролем обеспечило повышение стоимости валовой продукции на 6,6-7,2 тыс.руб/га (4%), прибыль возросла на.8,2-11 тыс. руб/га (14-19%), рентабельность на 9-13,3%.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В условиях современного земледелия лесостепи Среднего и К.шого Урала почвозащитная и ресурсосберегающая обработка

24

почвы позволяет более эффективно использовать почвенно-климатические ресурсы, сохранять плодородие почв, снижать энергетические и трудовые затрата при возделывании культур.

2. Установлено ряд особенностей проявления эрозии в лесостепи Урала: '

среднемноголетний объем стока талых вод на вспашке в лесостепи южного Зауралья, составляет 2,7 куб.м/га. Он увеличивается в ложбинах, где наблюдается концентрация стока и на склонах северной экспозиции, в связи с большим снегоотложе-нием й более длительным Периодом таяния снега. В Предурачье сток талых вод на зяби составляет 130,8 куб.м/га, что вызвано большим количеством твердых осадков, чем в Зауралье.

- среднемноголетний смыв почвы в лесостепи Среднего и Южного Урала составил на дерново-подзолистой почве - 17,3 т/га, на светло-серой лесной почве - 12,3 т/га. На серой лесной почве -1,1 т/га, на темно-серой лесной почве -1,6 т/га, на черноземе: на южном склоне - 0,1 т/га, на северном склоне - 2,9 т/га. Вероятность значительного усиления эрозии от среднем-ноголетних значений составляет в Зауралье 13%, в Предуралье 30%.

- ежегодные потери биогенных элементов в жидком й твердом стоке составили на вспшпке поперек склона в лесостепи южного Зауралья гумуса - 0,09 кг/га, нитратного азота - 0,004 кг/га, подвижного фосфора - 0,017 кг/га, обменного калия -0,07 кг/га; в Предуралье гумуса - 78,70 кг/га, нитратного азота - 0,268 кг/га, подвижного фосфора - 0,197 кг/га, об- . менного калия - 1,1в кг/га. Основные причины невысоких по- ' терь биофилышх элементов: небольшой обьем стока талых вод

и смыва почвы, незначительная концентрация указанных веществ в растворе в виду мерзлого состояния почвы.

3. в лесостепи южного Зауралья лункование зяби и глубокая безотвальная обработка чернозема выщелоченного.на склоне до 4 градусов в сраьнении со вспашкой поперек склона сокращают смыв почвы на 28-57%. В Предуралье на серой лесной слаСосмы-той почве наибольший вынос мелкозема отмечен на ьспашке -1,3 куб.м/га. При гребневой вспашке и плоскорезной обработке проявления эрозии практически йе наблюдалось. Чередование, гребневой вспаши и вспашки з севообороте,. а тэкжэ греб-

25 • .

невой вспашки, плоскорезной обработки, вспашки снижает величину смыва в сравнении о контролем на 36-61%.

4. Водный режим почвы имее1" ряд особенностей в связи с приемами обработки и зонами исследований:

- зимние осадки аккамулируются почвой в Предуралье на 5%, тогда как в Зауралье на 94%. Стерня после плоскорезной обработки и почвозащитный микрорельеф способствуют незначительному на 9-16 мм увеличению запасов влаги в снежном покрове. В емкостях микрорельефа происходит увеличение впитывания талой влаги на 0,65-2,26 мм/мин в сравнении со вспашкой, при условии отсутвия дождей в осенний период;

- за весенний период в Зауралье из почвы теряется; в среднем,. 62 мм влагл, в Предуралье - 33 мм;

- наибольшая доля осадков вегетационного периода в общем . расходе влаги, израсходованном на формирование урожая наблюдается в северном Зауралье 89-100%, затем в лесостепи Предуралья 89-93%, южного Зауралья 91-94%. Расход влаги из почвы на формирование урожая составляет, в среднем, в Предуралье 12 мм, в Заургшье 36 щ.

5. За осенне-зимний период глубина почвозащитного микрорельефа уменьшается на 18-31%. Это является основной причиной уменьшения, водозадерживйющей способности противоэрозионной обработки на 9-24%. Влияние приемов обработки почвы на промерзание незначительно и определяется суммой отрицательных температур ва зимний период (г-=0,48-0,97) й высотой снежного покрова (г= - 0,2...- 0,71).

6. Использование почвозащитного микрорельефа на пашне вызывает тенденцию к повышению количества сорных растений в посевах на 2-19 шт/кв.м (3-25%). Минимально-нулевая обработка в зернопропашком севообороте увеличивает засоренность в 1,8-2,8 раза в сравнении со вспашкой, при этом доля злаковых сорняков в агроценозе возрастала в 2 раза. Плоскореаная обработка дерново-подзолистой почвы в сравнении со вспашкой, дискованием и безотвальной обработкой увеличивает количество сорных растений на 1-54 шт/кв.м (2-105%). Изменение глубины обработки почвы заметного.влияния на засоренность посевов не оказывало.

7. Поверхностные дискование, отвальная, безотвальная и плос-

26

корезная обработка в течение 9 лет не вызывает уплотнений слоя почвы 0-30 см в сравнении с контролем, при этом в необрабатываемых слоях наблюдается возрастание водопрочных агрегатов при весеннем сроке на 14%, при осеннем на 11%.

Вспашка вызывает разрыхление на 0,02-0,06 г/куб.см пахотного слоя эродированной почвы в сравнении с плосксрезной • обработкой и гребневой вспашкой. Навозно-минеральный фон удобрений способствует снижению плотности почбы на 0,01-0,06 г/куб. см в сопоставлении с безудобренным и минеральным фонами.

8. Безотвальная обработка на глубину 14-16 см в сравнении со вспашкой на глубину 20-22 см повышает производительность труда на обработке на 37%, снижает расход зарплаты на

36%, горючего на 41%,. при этом совокупный расход энергии: механизатора, горюче-смазочных материалов, почвообрабатывающего орудия и трактора, переносимого на почву уменьшается с 962,3 Мдж/ra до 578,8 Мдж/га. Мелкая обработка не ухудшала водный и питательный режим, не повышала засоренность посевов. Минимализация обработки снижает распад гумуса на 7-2i%. Продуктивность зернопропашного севооборота на мелкой безотвальной обработке я вспашке на глубину 20-22 см была близка, соответственно при весеннем сроке проведения 3450 и 3400 корм.ед/га, при осеннем - 3150 и 3260 корм.ед/га. Мини-малнзадия обработки сокращает общие затраты в технологии возделывания культур по сравнению с контролем на 1,4-4 тыс. руб/га, при этом изменение уровня рентабельности неэначи-. .. тельно 1,3-2,5%.

9. Минимально-нулевая обработка чернозема выщелоченного в лесостепи Южного Урала в сравнении со вспашкой снижает содержание нитратов в почве на 30%, повышает засоренность аг-роденоза на 10,8% удельной биомапсы. Это приводит к снижению продуктивности зернопропашного севооборота, в среднем, с 3720 корм.ед/га до 2810 корм.ед/га.

10. Мелкая плоскорезная обработка почвы в сравнении со вспашкой на глубину 20-22 см уменьшает расход горючего на 4 л/га (30?);время на её проведение на 0,о1 чел.ч/га (26%), совокупный расход энергий На 287,3 Мд..Уга (30%) 1 Эти обработки чернозема выщелоченного на склонах северной и южной

27

экспозиции в лесостепи Южного Урала обеспечивает близкую продуктивность пашни, соответственно 3330,3280 корм, ед/га; 3220 и 3430 корм.ед/га. Рентабельность на минимальной обработке повышалась по сравнению с контролем на 0,6-9,9%. 11. На серой лесной слабосштой почве в лесостепи Предуралья . на безудобренном фоне при чередовании гребневой вспашки и вспашки в зернотравяяом севообороте в сравнении с контролем выход продукции увеличивался на 6,5 тыс. руб/га (4%), энергетический коэффициент.на 0,1 единицу, прибыль на 6,3 тыс. руб/га, рентабельность на 11,5%. При минеральном удобренщ наибольший экономический эффект отмечен на вспашке поперек склона. На ней в сравнении с другими приемами обработки выход продукции возрос на 11,4-13,8 тыс.руб/га (7-8%), прибыль на 6,5-10,6 тыс. руб/га (7-12%).рентабельность на 5-9,5%. На навозно-минеральном фоне плоскорезная обработка в сопоставлении с контролем способствовала росту выхода продукции на 7,2 тыс. руб/га (4%), прибыли на 9 тыс. руб/га (16%), рентабельности на 13,3%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ Осенняя обработка окультуренной дерново-подзолистой почвы в зернопропашном севообороте может состоять из мелкой безотвальной обработки на глубину 14-16 см. Для весенней обработки невспаханных с ооени почв под зерновые культуры необходимо применять мелкую отвальную или безотвальную обработку, под кукурузу дискование на глубину 12-14 см.

Схема применения гербицидов на черноземе в зернопропашном севообороте на вспашке диамет-Д или 2.4Д через год на ■берцовых культурах, при минимальной обработке - диамет-Д ка зерновых культурах и дйален на кукурузе.

Для рационально* о использования удобрений при минимальной обработке их необходимо применять при уровне засорения до 30 шт/кв.м. При превышении этого уровня нужны дополнительные сороочищаюшие мероприятия.

На северном склоне при обработке черноземной почвы в звене зернопарокого севооборота рекомендуется глубокая вспашка. На южном склоне необходимо использовать мелкую плоскорезную обработку. Последняя эффективна на полях при слабом уровне засоренности.

Обработка эродированной почвы в зернотравяном севообороте при отсутствии или незначительном количестве применяемых удобрений должна состоять из чередования гребневой вспашки и вспашки. На минеральном фоне удобрений необходима вспашка. . На навозно-минеральном фоне удобрений целесообразна плоскорезная обработка с эаделкой навоза дискованием в поверхностный слой почвы.

На Ложбинах, с целью борьбы с эрозией, рекомендуется применять распылители стока.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Проявление водной эрозии в условиях Челябинской об- . ласти и изучение приемов борьбы с ней//Повьгшение производства продукции в сельском хозяйстве:Тез. - Челябинск,1980 - С. 23-24.

2. Способы обработки почбы и урожайность зерновых культур на склокозых землях зауральской лесостепи" предгорий//Ре-зервы увеличения производстза зерна на Южном Урале:Сб.науч. тр./ВАСХНИЛ Сиб.отд.-ние. - Новосибирск,1980. - С.51-57

(в соавторстве).

3. Основная обработка склоновых земель//Уральские нивы.

- 1981. - N10. - С. 28.' ♦

4. Рекомендации по проведен™ весеннего сева и полевых' работ в 1981 году (общие вопросы земледелия, зерно и корма).

- Челябинск,1981. - 77 с. (в соавторстве).

5. Зональные системы земледелия Челябинской области - Челябинск,1981. - 378 с. (в соавторстве).

6. Основная обработка склоновых полей в условиях лесостепи Челябинской области/А) мерах по дальнейшему увеличению производства зерна на Южном Урале:Тез.докл. - Челябинск, 1982. - С.20-21.

7. Снегомелиорирующая способность противоэрозионной обработки почвы на склонах//ИнтеисификаЦия земледелия в Су чри . и на Дальнем Востоке:Сб.науч.тр./ВЛСХШЛ Сиб.отд.-ние. - Новосибирск, 1982. - С.40-44.

8. Основная обработка склоновых полей в условиях Челябинской области.Там же. С.181-187.

9. Основная обработка склоновых полей под яровую пшеницу в условиях Южного Урала:Автореф.дис. ... канд.с.-х.наук.

29

- ОмскЛ963. - 16 с.

10. Гербициды в плодосменном севообороте при минимальной обработке почвы//Уральские нивы. - 1983. -NH. - С.22-23.

11. Сток талых вод и смыв почвы в лесостепи//Област. науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов сельского хозяйства 18-19 марта 1683 г. .-Tea. докл. - Тюмень, 1983. -С.45-46.

12. Меры борьбы с засоренностью посевов по зонам Челябинской области.Рекомендации. - Челябинск, 1983. - 9 с.

13. Почвозащитное земледелие на склоновых землях Сибири. Рекомендации. - М.,Россельхозиздат,1984.- 70 с.

(в соавторстве).

14. Гербициды и удобрения как факторы эффективности минимальной обработки почвы в Шном Зауралье//Сиб. весгн. с. -х. науки. - 1985. - N3. - 0.13-16.

15. Ячеистая вспашка - эффективный прием защиты почвы на Урале//Вопросы повышения плодородия почвы на Среднем Урале: Сб.науч.тр./Уральский НЩСХ. - Свердловск,1985. - т.42, - С. 157-165 (в соавторстве).

16. Влияние приемов противозрозионной обработки на пищевой режим выщелоченного чернозеыа//Повышение плодородия, эродированных почв в Нечерноземной зоне:Сб.науч.тр./Уральский НИИСХ. - Свердловск, 1986. - т.46." - С.102-106.

17. Обработка почвы на склонах//Уральские нивы - 1986.

- N7. - С.14-16.

18. Влияние приемов основной обработки на водопроницаемость выщелоченного чернозема//Вклад молодых ученых Нечерноземной зоны Урала в выполнении продовольственной программы 18-19 февраля 1986 г.:Тез.докл. - Свердловск,1986. - С,5.

19. Весеннее испарение влаги с поверхности снега на склоне.Там же. - G.6.

20. Особенности проявления эрозии в лесостепи Зауралья/ /Сиб.вест.с.-х.науки. - 1987. - N1. - С.7-12. .

21. Эроаии * заслон/.Уральские нивы. - 1987. - N8. - 0. 18 (в соавторстве).

22. Обработка почвы в Нечерноземной зоне Урала.Рекомендации. - Свердловск, 1987. - 62 с. (в соавторстве).

23. Прие«ы обработки почвы и системы удобрений на эрод"-

ЭО

рованной почве в Предуралье/ЛТроблемы повьппения плодородия почв в условиях интенсивного земледелия:Тез. докл.всесош. науч.-техн. конф. 23-25 мая 1988 г. - М.,1983. - С.88 (в сооавторстве).

24. Однолетние травы на склоне//Роль молодых ученых и специалистов в развитии агропромышленного комплекса:Тез. докл. науч.- произ. конф. 24-25 марта 1938 г. - Свердловск,

1988. - С.45 (в соавторстве).

25. Осеннее дискование дерново-подзолистых почв.Там же. С.46 (в соавторстве).

26. Уклономер в борьбе с эрозией//Уральские нивы. -

1989. - N7. - С.48 (в соавторстве).

27. Плоскорезная обработка на склонах в Свердловской и Челябинской областях/УПутн сохранения и повышения плодородия почв в условиях интенсивного земледелия Нечерноземной зоны Урала:Сб.науч.тр./Уральский НйИСХ. - Свердловск,1989. -

т.53. - С.117-127 (в соавторстве).

28. Взаимодействие растений в однолетних агрофитоценозах //Сиб.вестн.с.-х.науки. - 1990. - N6. - С.22-29(в соавторстве).

29. Выбор способа обработки дер'ново-подзолистой почвы// Земледелие. - 1990. - N12. - С.50-51 (в соавторстве).

30. Промерзание почвы в Южном Зауралье//Актуальные проблемы интенсификации земледелия и животноводстве в современных условиях. Часть 1. Земледелие и агрохимия: Матер.конф. t молодых ученых и специалистов. - Свердловск,1990. - С.34-36.

31. Эрозия на почвах Предуралья//Экономические проблемы АПК:Тез. юбилейной науч.-практ.конф. 16-18 атреля 1992 г.- . Екатеринбург,1992. - с.56.

32. Водный режим слабосмытой серой лесной почвы.Там же. С. 57.

33. Ресурсосберегающие технологий обработки почвы в зональных системах земледелия.Рекомендации. - М.:1993. - 180 с.(в соавторстве).

34. Экономическая эффективность систем противоэрозион-ных мероприятий//Уратьское село на пути к рынку:Сб.науч.тр./ Уральский ИНХ.- Екатеринбург, 1993. - С.106-109.

35. На склонах Предуралья//3емледелие. - 1993. - N5..

31 '

- С.21-2.2.

36. Изменение смыва серой лесной почвы под воздействием противоэроэионных ыероприятий/УСоциально-экономические проблемы аграрной реформы: Tea.докл. всероссийской иауч.-практ. конф. 17-18 мая 1994 г. - Екатеринбург,1994. - С.95-96.

37. Влияние поверхностной обработки на экономические показатели зернопропашного севооборота.Там же. С.96-97,

38. Энергетическая оценка севооборотов лесостепи Урала. Там же. С.97-98. . ..

Сдано а печать 13.06.95. Формат 60x34 1/16. Бум.тип. & 3. Печать офсетная. Деч.л. 2,0. Уч.-изд.л. 1,75.

Тираж 100 экз. Заказ 24*3.

Типография ОмГАУ, Сибаковокая, 4, Омск-8