Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Потенциальная засоренность чернозема выщелоченного по ресурсосберегающим технологиям при возделывании яровой пшеницы в Тюменской области

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Потенциальная засоренность чернозема выщелоченного по ресурсосберегающим технологиям при возделывании яровой пшеницы в Тюменской области"

005043063

На правах рукописи

ОЗНОБИХИНА Людмила Александровна

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАСОРЕННОСТЬ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ПО РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИМ ТЕХНОЛОГИЯМ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 7 'ЛцГі 2072

Тюмень - 2012

005043063

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Тюменская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Федоткин Виталий Андреевич

Официальные оппоненты: Ершов Василий Леонидович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Омского ГАУ

Исаенко Василий Анатольевич

кандидат сельскохозяйственных наук, профессор Курганской ГСХА

Ведущая организация: ГНУ «Челябинский НИИСХ»

Защита диссертации состоится «29» мая 2012 г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.064.01 при Тюменской государственной сельскохозяйственной академии

Адрес академии: 625003, г. Тюмень, ул. Республики,7

тел./ факс: (3452) 46-87-77; E-mail: dissTGSHA@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменской государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан «25» апреля 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ~ Рзаева Валентина Васильевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В ресурсосберегающих технологиях возделывания культур особая роль принадлежит разработке энергосберегающих систем обработки почвы. Уменьшение интенсивности обработки почвы приводит к увеличению засоренности в 2-3 раза и более (Ершов В.Л., 1988; Исаенко В.А., 2003; Баздырев Г.И., 2004; Мингалев С.К., 2004; Рзаева В.В., 2004; Абрамов Н.В., 2005; Шахова O.A., 2007; Харалгина О.С., 2007). Большинство работ при изучении влияния ресурсосберегающих систем обработки почвы посвящено установлению степени засоренности и видовому составу сорняков в посевах культур. Лишь в немногочисленных работах исследователей рассматривается влияние этих приемов борьбы с сорняками на потенциальную засоренность. Этому вопросу недостаточно уделялось внимание в Западной Сибири и Северном Зауралье, в том числе Тюменской области. Поэтому изучение процесса формирования потенциальной засоренности почвы остается актуальной задачей.

Цель исследований - определение потенциальной засоренности при возделывании яровой пшеницы в зернопаровом севообороте по основной обработке чернозема выщелоченного в Тюменской области.

Задачи исследований: провести оценку влияния ресурсосберегающих систем основной обработки чернозема выщелоченного и гербицидов на:

1) запасы доступной влаги;

2) засоренность посевов и видовой состав сорных растений;

3) компоненты агрофитоценоза, степень засорения;

4) запас семян сорных растений, видовой состав их и распределение в

пахотном слое почвы;

5) лабораторную всхожесть семян сорных растений;

6) урожайность яровой пшеницы;

7) экономическую эффективность.

Научная новизна. В условиях северной лесостепи Тюменской области при возделывании яровой пшеницы в зернопаровом севообороте по ресурсосберегающим технологиям установлены закономерности изменения видового состава, запаса семян сорных растений и их распределения в пахотном слое. Определена лабораторная всхожесть семян сорняков. Установлена взаимосвязь между численностью вегетирующих сорняков и запасом их семян в почве; количеством вегетирующих сорняков и доступной влагой; урожайностью и засоренностью; урожайностью и доступной влагой. Дана экономическая эффективность основной ресурсосберегающей обработки почвы.

Практическая значимость работы. Полученные результаты по изучению приемов ресурсосберегающих обработок почвы и применению гербицидов могут быть использованы для рекомендаций по повышению эффективности борьбы с сорной растительностью и запасом семян в почве.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- изменение видового состава, запаса семян сорных растений и их распределение в пахотном слое зависит от ресурсосберегающих технологий;

- безотвальная разноглубинная обработка почвы в севообороте снижает засоренность посевов и повышает урожайность яровой пшеницы.

Апробация работы. Материалы исследований докладывались на научно-практических конференциях: «Проблемы модернизации АПК» (Курган, 2010); «Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу Сибири и Урала» (Тюмень, 2010); «Перспективы инновационного развития АПК» (Тюмень, 2010).

Личный вклад соискателя. Полевые работы, анализ экспериментальных данных, математическая обработка результатов, написание текста диссертации выполнены лично автором на кафедре земледелия.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы, в т. ч. одна в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 172 страницах, состоит из введения, 7 глав, выводов, предложений производству, списка литературы, который включает 201 источник, в т. ч. 9 работ зарубежных авторов. В работе содержится 25 таблицы, 8 рисунков, 29 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 Аналитический обзор литературы

В главе излагается обзор литературы по системам основных обработок почвы и применению гербицидов в разных регионах мира и России.

2 Природные условия северной лесостепи Тюменской области и методика проведения исследований

Исследования проводились в 2007-2009 гг. на опытном поле Тюменской ГСХА в 1,5 км от д. Утешево, расположенного в зоне северной лесостепи.

По характеру температурного режима и распределения осадков в период вегетации годы исследований заметно различались (рис. 1). Погодные условия 2007 года характеризовались благоприятным температурным режимом в течение вегетационного периода и хорошей обеспеченностью влагой. Жаркой погодой отличался 2008 год. Перед уборкой яровой пшеницы выпало в 2 раза больше осадков (на 47,6 мм), что отрицательно повлияло на созревание и сроки уборки урожая. В 2009 году наблюдались повышенные температуры и практически не было осадков в критические фазы роста и развития яровой пшеницы. Дожди, выпавшие во второй декаде августа, не смогли повлиять на урожайность яровой пшеницы.

паи

июнь

июль

август

ваш Сумма осадксе 2007 г, мм I"'' I Сумма осадю» 2008 г, мм

-1 Сумма осадксе 2009г.,мм ■ИИСредкемноголешяя суммаоср;?сса,мм

♦ Температура воздуха 200? г., градусах. Температура воздуха 2008 г., градусах

~ Температуря волдуха 2009 г, градусах. —1—Среднемиотпешяя температура воздуха, градусах

Рис. 1 - Температура воздуха и количество осадков, 2007-2009 гг.

Почва опытного поля - чернозем выщелоченный маломощный, тяжелосуглинистый с содержанием в слое 0-30 см: гумуса - 7,0%, N-N03 - 5,1-6,0 мг/кг; Р205 - 7,0 и К20 - 23,0 мг/100 г почвы.

Стационарный опыт по изучению ресурсосберегающих технологий основной обработки почвы проводился в зернопаровом севообороте однолетние травы - первая яровая пшеница - вторая яровая пшеница (табл. 1).

Таблица 1 - Схема опыта

Основная обработка почвы под культуры (глубина, см) Основная обработка почвы в севообороте

Вариант Однолетние травы Яровая пшеница

первая вторая

1 Нулевая без основной обработки - (контроль)

2 Безотвальная (рыхление, 12-14) Отвальная (вспашка, 28-30) Безотвальная (рыхление, 12-14) Дифференцированная

3 Безотвальная (рыхление, 12-14) Безотвальная (рыхление, 14-16) Безотвальная (рыхление, 12-14) Безотвальная мелкая

4 Безотвальная (рыхление, Д 2-14) Безотвальная (рыхление, 28-30) Безотвальная (рыхление, 12-14) Безотвальная разноглубинная

5 Нулевая без основной обработки Отвальная (вспашка, 28-30) Нулевая без основной обработки Отвальная глубокая и нулевая

6 Нулевая без основной обработки Безотвальная (рыхление, 28-30) Нулевая без основной обработки Безотвальная глубокая и нулевая

7 Нулевая без основной обработки Безотвальная (рыхление, 14-16) Нулевая без основной обработки Безотвальная мелкая и нулевая

8 Нулевая без основной обработки; через месяц после уборки однолетних трав Глисол (5 л/га) Нулевая без основной обработки Нулевая без основной обработки Нулевая без основной обработки

Размещение делянок рендомизированное, повторность трехкратная. Площадь учетной делянки - 200 м2 (25x8 м). Основная обработка почвы проводилась плугом ПН-3-35 (вспашка на 28-30 см); плугом со стойками конструкции СибИМЭ для безотвального рыхления (28-30 см); культиватором KOS (UNIA) для мелкого рыхления (14-16 см). При наступлении физической спелости почву боронили в 2 следа по нулевой обработке - БИГ-3, по вспашке и безотвальному рыхлению - БЗСС-1,0. Предпосевная обработка почвы

заключалась в культивации КПС-4 на глубину 5-6 см; посев и внесение минеральных удобрений сеялкой С3-3,6 с послепосевным прикатыванием. Вместе с семенами вносили аммиачную селитру на запланированный урожай 3,0 т/га.

В опыте сеяли районированные сорта культур: яровая пшеница - Новосибирская 15 с нормой высева 6,2; однолетние травы (в смеси 1:2) 2,5 млн. (горох Неосыпающийся - 1,0 + овес Таежник - 1,5) всхожих семян на 1 га. В посевах яровой пшеницы применяли баковую смесь гербицидов: Секатор (125 г/га) + Пума Супер 100 (0,6 л/га). В посевах однолетних трав - гербицид Агритокс с нормой расхода (1,2 л/га). По нулевой обработке (вариант 8) через месяц после уборки однолетних трав применяли гербицид сплошного действия Глисол (5 л/га).

Убирали однолетние травы в фазу бутонизации гороха комбайном Е-281, яровую пшеницу - в фазу полной спелости зерна прямым комбайниро-ванием комбайном «САМПО-500».

Запасы доступной влаги рассчитывали по данным влажности и плотности почвы; засоренность посевов учитывали в фазу кущения, через месяц после обработки гербицидами количественным и перед уборкой количественно-весовым методом в двенадцатикратной повторности на площадках 0,25 м2; отбор почвенных образцов по слоям 0-10, 10-20, 20-30 см вели в 5 фиксированных местах, а удаление из почвенного образца илистой фракции путем отмывания его в воде на сите с отверстиями диаметром 0,25 мм (Доспехов Б.А., 1987; Васильев И.П., Туликов Г.И., Баздырев Г.И., Захаренко A.B., Сафонов А.Ф., 2005); видовой состав семян сорных растений определяли по Доброхотову В.Н. (1961), рисункам и коллекции семян сорных растений; лабораторная всхожесть семян сорняков определялась в чашках Петри по ГОСТу 12038 - 84 (1991); Экономическая эффективность рассчитана по технологическим картам в соответствии с методикой СибНИИСХоза (Неклюдов А.Ф., 1993).

3 Влияние ресурсосберегающих технологий и гербицидов на запасы доступной влаги

Запасы доступной влаги в 0-20 см слое по нулевой обработке (контроль) перед посевом яровой пшеницы в среднем за 2007-2009 гг. составили 20,4 мм, в метровом — 113,7 мм, что соответствовало удовлетворительной обеспеченности доступной влагой. Преимущество имела глубокая безотвальная обработка (вар. 4), где в слое 0-20 см было 21,6 мм, а в метровом - 116,2 мм доступной влаги. В фазу кущения яровой пшеницы в сравнении с контролем, больше влаги на 0,7 мм в слое 0-20 см и 13,7 мм в метровом слое почвы было по варианту с безотвальным рыхлением на 28-30 см (вар. 4). Перед уборкой пшеницы по всем вариантам основной обработки почвы запасы доступной влаги в 0-20 см слое почвы были удовлетворительными (34,7-36,9 мм) и очень хорошими в метровом слое (164,9-174,7 мм). Преимущество в сравнении с контролем сохранилось на 2,2 мм в слое 0-20 см; на 8,9 мм в

метровом слое почвы по варианту с безотвальным рыхлением на 28-30 см (вар. 4, рис. 2-3).

«перс;! гкчеким » к\ щенпе перел уГюркоп

Рис. 2 - Запасы доступной влаги (мм) в 0-20 см слое почвы, 2007-2009 гг.

200

1-05:8 1-Ч.8 | т?г| 13«:-1 1Г.

1~4.' 11С

'ИМ

ld2.fi

'-»•" маг

ЙГЧ

112.3 1;

гоэ

I

I ЙЙ||

перед посевом й кущение в перед уборкой

Рис. 3 - Запасы доступной влаги (мм) в 0-100 см слое почвы, 2007-2009 гг.

4 Влияние ресурсосберегающих технологий с применением гербицидов на засоренность посевов яровой пшеницы и видовой состав

сорных растений Засоренность посевов яровой пшеницы в среднем за 2007-2009 гг. в фазу кущения по нулевой обработке (контроль) составила 87,6 шт./м2. Экономический порог вредоносности был превышен по многолетним двудольным сорным растениям в 7,1 раза; малолетним двудольным и однодольным в 3,3 раза (табл. 2). По другим вариантам сорных растений было меньше контроля на 2,7-54,7 шт./м2. Через месяц после химической прополки засоренность посевов пшеницы снизилась на 57-70,2%. Перед уборкой пшеницы на контроле сорных растений было 41,7 шт./м2, а их сухая масса 76,7 г/м2. Наименьшей засоренностью и сухой массой характеризовалось безотвальное рыхление на 14-16 см (вар. 3).

Таблица 2 - Засоренность посевов яровой пшеницы, 2007-2009 гг.

Сорные растения

S та Основная обработка почвы Время определения Однодольные двудольные

о. га 03 малолет. «ноголет. всего Итого

Кущение 7,7 58,5 21,4 79,9 87,6

1 Нулевая (контроль) Через месяц после гербицидов 2,4 21,5 4,3 25,8 28,2

Перед уборкой 10.7* 9,7** 27.7 34,5 И 32,5 31.0 67,0 41.7 76,7

Кущение 5,4 34,6 9,7 44,3 49,7

2 Отвальная (вспашка, 28-30 см) Через месяц после гербицидов 2,0 15,0 4,6 19,6 21,6

Перед уборкой 11 7,1 19.3 23,3 М 35,1 27.4 58, 35.1 65,5

Кущение 12,8 32,1 16,9 49,0 61,8

Безотвальная Через месяц после гербицидов 4,6 11,6 4,0 15,6 20,2

Перед уборкой 9£ 13,3 13.6 18,8 17 33,5 19.3 52,3 28.9 65,6

Кущение 6,7 34,4 11,2 45,6 52,3

4 Безотвальная (рыхление,28-30 см) Через месяц после гербицидов 1,9 16,6 2,9 19,5 21,7

Перед уборкой 11.7 9,3 17.0 20,6 4J? 27,3 21.9 47,9 33.6 57,2

Кущение 12,2 29,7 12,8 42,5 54,7

5 Отвальная (вспашка, 28-30 см) Через месяц после гербицидов 4,2 13,1 5,0 18,1 22,3

Перед уборкой 12.2 13,6 16.7 19,2 áá 39,4 23.1 58,6 35.3 72,2

Кущение 5,0 43,2 18,7 61,9 66,9

6 Безотвальная (рыхление, 28-30 см] Через месяц после гербицидов 2,0 14,1 5,3 19,4 21,4

Перед уборкой М 7,3 20.7 27,0 12 30,8 26.4 57,8 34.5 65,1

Кущение 6,8 61,2 16,9 78,1 84,9

7 Безотвальная (рыхление, 14-16 см) Через месяц после гербицидов 1,7 20,8 5,9 26,7 28,4

Перед уборкой 7,4 27.6 33,6 м 37,6 34.0 71,2 40.9 78,6

Кущение 5,8 43,9 24,5 68,4 74,2

8 Нулевая (Глисол) Через месяц после гербицидов 2,4 14,6 5,1 19,7 22,1

Перед уборкой 8д2 11,8 20.7 23,6 31,0 26.6 54,6 34.8 66,4

НСРю 24,7 11,5

Примечание: * - количество сорных растений, шт./м ** - сухая масса сорных растений, г/м2

Видовой состав сорных растений в посевах яровой пшеницы в среднем за 2007-2009 гг. был представлен 19 видами. По всем вариантам основной обработки почвы были зафиксированы 8 агробиологических групп: эфе-

меры, ранние яровые, поздние яровые, зимующие, двулетние, ползучие, корневищные, корнеотпрысковые (табл. 3).

Изменение численности сорных растений по вариантам обработок почвы определялось применением гербицидов, агрометеорологическими условиями, глубиной заделки семян и биологическими особенностями сорных растений.

Таблица 3 - Видовой состав сорных растений в посевах яровой пшеницы,

2007-2009 гг.

Агробиологическая группа Вид Ботанический класс

I Малолетние

Эфемеры Звездчатка средняя (Stellaria media) Двудольный

Яровые ранние Овсюг обыкновенный (Avena fatua) Однодольный

Гречишка вьюнковая (Polygonum convolvulus) Двудольный

Гречишка развесистая (Polygonum tapathifolium) Двудольный

Подмаренник цепкий (Galium aparine) Двудольный

Пикульник красивый (Galeopsis speciosa) Двудольный

Марь белая (Chenopodium album) Двудольный

Яровые поздние Просо куриное (Echinochloa crus.galli) Однодольный

Дымянка аптечная (Fumaria officinalis) Двудольный

Щирица запрокинутая (Amaranthus retroilexus) Двудольный

Зимующие Аистник цикутовый (Erodium cicutarium) Двудольный

Яругка полевая (Thlaspi arvense) Двудольный

Икотник седой (Berteroa incana) Двудольный

Двулетние Змееголовник тимьяноцветный (Dracocephalum thymiflorum) Двудольный

II Многолетние

Ползучие Будра плющевидная (Glechoma hederaceae) Двудольный

Корневищные Хвощ полевой (Equisetum arvense) Двудольный

Корнеотпрысковые Осот полевой (Sonchus arvensis) Двудольный

Бодяк полевой (Cirsium arvense) Двудольный

Молочай лозный (Euphorbia virgata) Двудольный

Наибольшее распространение перед уборкой пшеницы получили овсюг обыкновенный (13,4-31,1%), гречишка вьюнковая (3,5-20,8%), аистник цику-товый (3,8-14,6%), дымянка аптечная (4,5-9,6%), гречишка развесистая (0,39,6%), подмаренник цепкий (3,0-8,2%) и многолетние (7,9-23,1%). Видовой состав сорных растений в фазу кущения и перед уборкой яровой пшеницы был представлен 19 видами. Перед уборкой пшеницы по безотвальному рыхлению на 14-16 см было 15 видов сорных растений.

В агрофнтоценозе количество растений яровой пшеницы перед уборкой варьировало в пределах 353-437 шт./м2, сорного компонента 28,9-41,7 шт./м2, что соответствовало средней степени засоренности (6,3-10,6%).

Максимальным (437 шт./м2) количеством культурных растений и минимальным (28,9 шт./м2) сорного компонента перед уборкой пшеницы были

отмечены варианты 4 и 3 — безотвальное рыхление на 28-30 см и 14-16 см со средней степенью засорения (6,3%).

5 Запас и видовой состав семян сорных растений по ресурсосберегающим технологиям с применением гербицидов Запас семян сорняков по нулевой обработке (контроль) к 2009 г. в 030 см слое почвы увеличился на 37,5 млн. шт./га или на 225,0%, за счет семян сорняков в верхнем 0-10 см слое и меньшего передвижения их по пахотному слою (табл. 4).

Таблица 4 - Запас семян сорняков в 0-30 см слое почвы, млн. шт./га

Вариант Основная обработка почвы Год исследования Среднее

под однолетние травы под яровую пшеницу 2007 2008 2009 отклонение 2009 к 2007, % млн. шт./га %, к контролю

1 Нулевая без основной обработки (контроль) 30,1 44,4 67,6 +225,0 47,4 100

2 Безотвальная (рыхление, 12-14 см) Отвальная (вспашка, 28-30 см) 25,8 23,1 22,5 -12,8 23,8 50,2

3 Безотвальная (рыхление, 12-14 см) Безотвальная (рыхленне, 14-16 см) 31,8 29,1 49,7 +56,2 36,9 77,8

4 Безотвальная (рыхление, 12-14 см) Безотвальная (рыхление, 28-30 см) 28,4 27,8 47,0 +65,5 34,4 72,5

5 Нулевая без основной обработки Отвальная (вспашка, 28-30 см) 27,1 25,1 29,1 +7,4 27,7 57,2

6 Нулевая без основной обработки Безотвальная (рыхление, 28-30 см) 27,8 29,1 52,3 +88,1 36,4 76,7

7 Нулевая без основной обработки Безотвальная (рыхление, 14-16 см) 28,5 30,0 41,0 +43,9 33,2 70,0

8 Нулевая без основной обработки; через месяц после убор• ки однолетних трав Глисол (5л/га) Нулевая без основной обработки 33,1 31,5 30,4 -8,2 31,7 66,85

НСР05 10,68 12,13 13,66 12,22

По нулевой обработке с Глисолом (вар. 8) количество семян сорных растений к 2009 г. снизилось на 2,7 млн. шт./га или на 8,2%.

По вспашке (вар. 2), где под предшествующую культуру было безотвальное рыхление на 12-14 см, наблюдалось снижение запаса семян сорняков на 3,3 млн. шт./га или на 12,8%. По вспашке на 28-30 см (вар. 5), где яровая пшеница размещалась по однолетним травам без проведения основной обработки почвы, запас семян увеличился на 7,4%.

По безотвальному рыхлению на 14-16 см (вар. 7) и 28-30 см (вар. 6), где предшествующая культура была без обработки почвы, наблюдалось увеличение семян сорных растений на 12,5-24,5 млн. шт./га или на 43,9 и 88,1%.

В среднем за 2007-2009 гг. в 0-30 см слое почвы запасы семян сорных растений по вариантам обработки почвы колебались от 23,8 до 47,4 млн. шт./га. Наибольшим количеством (47,4 млн. шт./га) семян сорных растений в 0-30 см слое почвы характеризовалась нулевая обработка (контроль).

По нулевой обработке с Глисолом (вар. 8), по вспашке на 28-30 см (вар. 2 и 5) и безотвальному рыхлению (вар. 3, 4, 6, 7) семян сорных растений было меньше на 10,5-23,6 млн. шт./га.

По всем вариантам обработки почвы отмечена связь средней силы г=0,55-0,67 между запасами семян и численностью сорных растений. Количество вегетирующих сорных растений на 30-45% зависит от содержания семян в почве. Системы основной обработки почвы оказали влияние не только на запас семян сорняков в пахотном слое, но и на их распределение по глубине (табл. 5).

Таблица 5 - Распределение семян сорных растений по ресурсосберегающим

технологиям, 2007-2009 гг.

Вариант Основная обработка почвы Распределение семян по слоям Всего, млн. шт./га

под однолетние травы под яровую пшеницу 0-10 см 10-20 см 20-30 см

1 Нулевая без основной обработки (контроль) 30.8" 65,0" 11.9 25,1 9,9 47,4

2 Безотвальная (рыхление, 12-14 см) Отвальная (вспашка, 28-30 см) 11.0 46,3 Ъ1 30,7 ¿5 23,0 23,8

3 Безотвальная (рыхление, 12-14 см) Безотвальная (рыхление, 14-16 см) 22.3 60,5 І2 27,0 ¿6 12,5 36,9

4 Безотвальная (рыхление, 12-14 см) Безотвальная (рыхление, 28-30 см) 19.1 55,7 2Д 27,0 М 17,3 34,4

5 Нулевая без основной обработки Отвальная (вспашка, 28-30 см) 13.0 48,0 £2 32,8 ¿2 19,2 27,1

6 Нулевая без основной обработки Безотвальная (рыхление, 28-30 см) 19.8 54,3 11.0 30,2 16 15,5 36,4

7 Нулевая без основной обработки Безотвальная (рыхление, 14-16 см) 23.9 72,0 М 19,4 Ш 8,6 33,2

8 Нулевая без основной обработки; через месяц после уборки однолетних трав Глисол (5л/га) Нулевая без основной обработки 22.1 69,7 6Л 20,5 М 9,8 31,7

НСР05 12,22

Примечание: * - млн. шт./га

** - распределение семян, %

В среднем за 2007-2009 гг. по вариантам обработки почвы послойное распределение запаса семян сорных растений было следующим: в слое 0-10 см - 46,3-72,0%; 10-20 см - 19,4-32,8% и 20-30 см - 8,6-23,0%. По нулевой обработке (контроль) в 0-10 см слое почвы семян сорняков было 65,0%; 10-20 см - 25,1% и 20-30 см - 9,9%, а с Глисолом (вар. 8) семян было больше на 4,7% в 0-10 см слое почвы, меньше на 4,6-0,1% в слоях 10-20 и 20-30 см.

По вспашке на 28-30 см (вар. 2 и 5) количество семян сорняков было меньше на 17-18,8% в 0-10 см слое почвы, больше на 5,6-7,7 и 9,3-13,1% в

слое 10-20 и 20-30 см в связи с оборачиванием пахотного слоя, что обусловило более равномерное их распределение по глубинам.

По безотвальному рыхлению на 28-30 см (вар. 4 и 6) количество семян сорных растений в сравнении с контролем было меньше на 9,3-10,7% в 0-10 см слое почвы и больше на 1,9-5,1% в слое 10-20 см и на 7,4-5,6% в слое 2030 см. Такое перераспределение можно объяснить тем, что при глубоком безотвальном рыхлении часть семян просеивается в нижние слои почвы.

По всем нулевым и безотвальным обработкам почвы отмечена тенденция к накоплению семян сорных растений в поверхностном 0-10 см слое.

Проведение отвальных и безотвальных обработок почвы, ежегодное применение баковой смеси гербицидов Секатор и Пума Супер 100 на яровой пшенице и Глисола после уборки однолетних трав, приводило к снижению не только численности вегетирующих сорняков, но и к снижению потенциальной засоренности почвы семенами сорных растений и их перераспределению по пахотному слою.

Видовой состав семян сорняков под яровой пшеницей в среднем за 2007-2009 гг. был представлен 13 видами (табл. 6).

Таблица 6 - Видовой состав семян сорных растений в пахотном слое почвы, _шт./м2, 2007-2009 гг.__

Биологические группы семян сорных растений

ранние яровые поздние яровые зимующие корне-отпрысковые

Вариант Основная обработка почвы овсюг обыкновенный гречишка развесистая гречишка вьюнковая подмаренник цепкий пикульник красивый всего просо куриное щетинник зеленый к о о. с М М Я s Я о. £ = С. э Є дымянка аптечная всего аистник цикутовый ярутка полевая круглей метельчатый всего молочай лозный Общее количество

1 Нулевая (контроль) 528 672 859 308 88 2455 541 612 616 264 2033 - 66 186 252 - 4740

2 Отвальная (вспашка,28-30 см) 152 318 154 210 176 1010 44 - 881 22 947 76 220 132 428 - 2385

3 Безотвальная (рыхление, 14-16 см) 154 418 462 22 66 1122 397 746 1161 110 2414 - 110 44 154 - 3690

4 Безотвальная (рыхление, 28-30 см) 794 352 374 - 44 1564 48 308 1014 22 1392 132 44 308 484 - 3440

5 Отвальная (вспашка,28-30 см) 66 314 440 198 22 1040 240 352 660 - 1252 66 110 132 308 110 2710

б Безотвальная (рыхление, 28-30 см) 595 539 617 220 132 2103 88 506 635 286 1515 - - 22 22 - 3640

7 Безотвальная (рыхление, 14-16 см) 439 678 529 88 22 1756 309 198 551 242 1300 22 110 110 242 22 3320

8 Нулевая (Глисол) 352 397 660 22 66 1497 330 551 352 220 1453 88 22 110 220 - 3170

Было зафиксировано 4 агробиологические группы: ранние яровые - овсюг обыкновенный (Avena fatua), гречишка развесистая (Polygonum lapathifolium), гречишка вьюнковая (Polygonum convolvulus), подмаренник цепкий (Galium aparine), пикульник красивый (Galeopsis speciosa); поздние яровые - просо куриное (Echinochloa crus-galli), щетинник зеленый (Setaria

ю

viridis), щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus), дымянка аптечная (Fumaria officinalis); зимующие - аистник цикутовый (Erodium cicutarium) (за исключением вар. 2, 4), ярутка полевая (Thlaspi arvense), круглей метельчатый (Neslia paniculata); многолетние (корнеотпрысковые) - молочай лозный (Euphorbia virgata) (за исключением вар. 1-3, 8).

По нулевой обработке (контроль) общее количество семян сорных растений составило 4740 шт./м2. Из них 52,0% (2455 шт./м2) приходилось на ранние яровые (гречишка вьюнковая - 859, гречишка развесистая - 672, овсюг обыкновенный - 528, подмаренник цепкий - 308, пикульник красивый -88 шт./м2). Доля поздних яровых составила 43,0% (2033 шт./м2), в этой группе было щирицы запрокинутой 616, щетинника зеленого - 612, проса куриного - 541, дымянки аптечной - 264 шт./м2. Остальную часть - 5,0% (252 шт./м ) - заняли семена зимующих сорных растений: круглец метельчатый -186 и ярутка полевая - 66 шт./м2. По нулевой обработке с Глисолом (вар. 8) в сравнении с контролем наблюдалось снижение по всем агробиологическим группам и видовому составу: ранних яровых - на 958, поздних яровых - 580; зимующих - 32 шт./м2. Преобладающими из группы ранних яровых была гречишка вьюнковая - 660 шт./м2; поздних яровых - щетинник зеленый - 551 шт./м2; зимующих - круглец метельчатый - 110 шт./м2. Видовой состав семян сорняков по годам исследований по нулевым обработкам почвы (вар. 1 и 8) практически не изменялся, различия наблюдались по их количеству.

В сравнении с контролем по всем остальным вариантам основной обработки почвы отмечено снижение количества семян сорных растений, которое колебалось от 352 до 1445 шт./м2.

По вспашке на 28-30 см (вар. 5 и 2), где по разным фонам обработки под предшествующую культуру, количество семян ранних яровых сорняков было практически на одном уровне 1010-1040 шт./м2. По отношению к контролю их количество сократилось на 1415-1445 шт./м2, а по сравнению с безотвальными глубокими и мелкими обработками их было меньше в 1,5-2,0 раза. Среди этой группы преобладающими были семена гречишки вьюнковой и гречишки развесистой.

Количество семян поздних яровых сорняков по всем вариантам основной обработки почвы, в сравнении с контролем, было меньше на 518-1086 шт./м (исключение вар. 3). Семена поздних яровых сорных растений и их количество зависело от фона обработки предшествующей культуры.

Запас семян зимующих сорных растений колебался от 22 до 484 шт./м2.

Наибольшее количество семян из группы зимующих сорных растений насчитывалось по вспашке на 28-30 см (вар. 5 и 2) 308 и 428 шт./м2, что больше в 1,2-1,7 раза, чем по контролю, и в 1,3-2,3 раза, чем по безотвальным мелким обработкам (исключение вар. 4).

Системы обработки почвы оказывали влияние на групповой состав, но не было выявлено определенной закономерности по видовому составу семян сорных растений.

Лабораторная всхожесть семян сорняков. Всхожесть семян сорных растений определялась в 2009 году (табл. 7).

Лабораторная всхожесть семян сорняков была незначительной и колебалась от 8,3 в слое 0-10 см на контроле, до 24,2% в слое 10-20 см по безотвальному рыхлению на 28-30 см (вар. 4). По слою 0-30 см максимальная всхожесть семян сорняков была по отвальной (вар. 5) и глубокой безотвальной (вар. 4) обработке (17,8-18,9%). По остальным вариантам всхожесть семян сорных растений была меньше и колебалась в пределах от 10,3 до 13,0%.

На нулевых и мелких обработках почвы всхожесть семян сорняков была ниже в сравнении с глубокими отвальными и безотвальными обработками.

Таблица 7 - Лабораторная всхожесть семян сорняков (%) по _ресурсосберегающим технологиям, 2009 г.

£ Основная обработка почвы Глубина, см Лабораторная всхожесть, %

да под однолетние травы под яровую пшеницу

1 Нулевая без основной обработки (контроль) 0-10 8,3

ю-го 12,5

20-30 10,0

0-30 10,3

2 Безотвальная (рыхление, 12-14 см) Отвальная (вспашка, 28-30 см) 0-10 10,7

10-20 15,0

20-30 10,2

0-30 12,0

3 Безотвальная (рыхление, 12-14 см) Безотвальная (рыхление, 14-16 см) 0-10 10,0

10-20 15,0

20-30 10,0

0-30 11,7

4 Безотвальная (рыхление, 12-14 см) Безотвальная (рыхление, 28-30 см) 0-10 15,0

10-20 24,2

20-30 17,5

0-30 18,9

5 Нулевая без основной обработки Отвальная (вспашка, 28-30 см) 0-10 22,5

10-20 15,0

20-30 16,0

0-30 17,8

6 Нулевая без основной обработки Безотвальная (рыхление, 28-30 см) 0-10 12,5

10-20 10,0

20-30 11,7

0-30 11,4

7 Нулевая без основной обработки Безотвальная (рыхление, 14-16 см) 0-10 15,0

10-20 11,7

20-30 9,2

0-30 12,0

8 Нулевая без основной обработки; через месяц после уборки однолетних трав Глисол (5л/га) Нулевая без основной обработки 0-10 12,5

10-20 10,3

20-30 16,3

0-30 13,0

6 Урожайность яровой пшеницы по ресурсосберегающим технологиям с применением гербицидов

Урожайность пшеницы за 2007-2009 гг. по вариантам обработки почвы варьировала в пределах 2,47-3,01 т/га (контроль и вар. 4) - табл. 8. По нулевой обработке (вар. 1) и с Глисолом (вар. 8) урожайность составила 2,47-2,51

т/га, где разница 0,04 т/га лежит в пределах ошибки опыта. По вспашке на 2830 см (вар. 5 и 2) урожайность пшеницы была выше контроля на 0,35-0,43 т/га, а по разноглубинным безотвальным обработкам на 0,23-0,54 т/га.

В 2007 году рост и развитие пшеницы протекали при благоприятных условиях, что оказало положительное влияние на урожайность, которая колебалась по вариантам 1 и 4 от 2,84 до 3,44 т/га. В сравнении с контролем урожайность пшеницы была больше на 0,37 и 0,46 т/га по вспашке (вар. 5 и 2), а по разноглубинной безотвальной обработке (вар. 3; 7; 4; 6) - на 0,19 и 0,60 т/га. По безотвальному рыхлению на 28-30 см (вар. 4) прибавка составила 0,60 т/га. Существенная прибавка при НСР05 = 0,09 т/га была на вариантах 2-7.

Таблица 8 - Урожайность яровой пшеницы в зернопаровом севообороте _по ресурсосберегающим технологиям, т/га, 2007-2009 гг._

Вариант Основная обработка почвы Год исследования Средняя урожайность, т/га Отклонения от контроля, т/га

под однолетние травы под яровую пшеницу 2007 2008 2009

1 Нулевая без основной обработки(контроль) 2,84 2,73 1,84 2,47 -

2 Безотвальная рыхление, 12-14 см) Отвальная (вспашка, 28-30 см) 3,30 3,18 2,22 2,90 +0,43

3 Безотвальная (рыхление, 12-14 см) Безотвальная (рыхление, 14-1бсм) 3,03 3,00 2,08 2,70 +0,23

4 Безотвальная (рыхление, 12-14 см) Безотвальная (рыхление, 28-30см) 3,44 3,33 2,25 3,01 +0,54

5 Нулевая без основной обработки Отвальная (вспашка, 28-30 см) 3,21 3,10 2,15 2,82 +0,35

6 Нулевая без основной обработки Безотвальная (рыхление, 28-30см) 3,15 3,07 2,15 2,79 +0,32

7 Нулевая без основной обработки Безотвальная (рыхление, 14-16см) 3,08 3,02 2,07 2,72 +0,25

8 Нулевая без основной обработки; через месяц после уборки однолетних трав Глисол (5л/га) Нулевая без основной обработки 2,87 2,80 1,88 2,51 +0,04

НСР05 0,09 0,08 0,04 0,07 -

В 2008 году по вариантам обработки почвы урожайность пшеницы варьировала от 2,73 до 3,33 т/га. По вспашке на 28-30 см (вар. 5 и 2) урожайность была выше контроля на 0,37 и 0,45 т/га, а по разноглубинным безотвальным обработкам - на 0,28 и 0,60 т/га.

В засушливых условиях 2009 г. в сравнении с 2007 и 2008 гг. урожайность пшеницы снизилась на 35,0% и составила на контроле и с применением Глисола 1,84-1,88 т/га. По вспашке на 28-30 см (вар. 5 и 2) урожайность яровой пшеницы была больше контроля на 0,31-0,38 т/га, по разноглубинным безотвальным обработкам - на 0,23-0,41 т/га. Наибольшую существенную прибавку 0,41 т/га обеспечило безотвальное рыхление на 28-30 см (вар. 4).

Урожайность яровой пшеницы в сильной степени зависела от численности сорняков в фазу кущения (г=-0,80), а после обработки гербицидами и перед уборкой - связь была средней (1=-0,46 и г=-0,38). Урожайность пшеницы зависит от количества сорняков в фазу кущения на 64%; после обработки гербицидами на 21%; перед уборкой на 14%. В фазу кущения связь слабой отрицательной силы (г=-0,29) была между запасами доступной влаги в слое 0-20 см и урожайностью пшеницы. Перед уборкой связь между этими признаками носила положительный средний характер (г=0,63). Расчет коэффициента детерминации показал, что урожайность пшеницы в фазу колошения на 8%, в период формирования зерна — на 40% зависела от запасов доступной влаги в слое 0-20 см.

7 Экономическая эффективность возделывания яровой пшеницы по ресурсосберегающим технологиям с применением гербицидов

Реализационная цена 1 т зерна пшеницы для расчетов принята 3,5 тыс. рублей. Стоимость продукции на контроле была 8645 рубУга, а по вспашке и безотвальному рыхлению 1120,0-1890,0 руб./га (табл. 9).

Затраты на производство пшеницы изменялись от 7000,0 на контроле до 8920,4 руб./га по вспашке (вар. 2). По вспашке и безотвальному рыхлению на 28-30 см затраты были больше контроля на 1000,0-1920,4 рубУга, а по безотвальному рыхлению на 14-16 см больше на 640,1-700,0 рубУга и занимали промежуточные величины между контролем и безотвальным рыхлением на 28-30 см.

Таблица 9 - Экономическая эффективность возделывания _яровой пшеницы, 2007-2009 гг.

Вариант Основная обработка почвы Урожайность, т/га Стоимость продукции, руб./га Затраты, рубУга Прибыль, руб./га Рентабельность, %

под однолетние под яровую травы пшеницу

1 Нулевая без основной обработки (контроль) 2,47 8645 7000,0 1645,0 23,5

2 Безотвальная (рыхление, 12-14 см) Отвальная (вспашка, 28-30 см) 2,90 10150 8920,4 1229,6 13,8

3 Безотвальная (рыхление, 12-14 см) Безотвальная (рыхление, 14-16 см) 2,70 9450 7640,1 1809,9 23,7

4 Безотвальная (рыхление, 12-14 см) Безотвальная (рыхление, 28-30 см) 3,01 10535 8310,5 2224,5 26,8

5 Нулевая без основной обработки Отвальная (вспашка, 28-30 см) 2,82 9870 8700,0 1170,0 13,4

6 Нулевая без основной обработки Безотвальная (рыхление, 28-30 см) 2,79 9765 8000,0 1765,0 22,1

7 Нулевая без основной обработки Безотвальная (рыхление, 14-16 см) 2,72 9520 7700,0 1820,0 23,6

8 Нулевая без основной обработки; через месяц после уборки однолетних трав Глисол (5л/га) Нулевая без основной обработки 2,51 8785 7100,0 1685,0 23,7

Прибыль по нулевым обработкам составила 1645,0 руб./га на контроле (вар. 1) и 1685,0 руб./га с применением Глисола (вар. 8), а при безотвальном рыхлении она была выше на 120,0-579,5 руб./га. По вспашке из-за больших затрат прибыль снизилась на 415,4 и 475,0 руб./га.

Рентабельность на контроле составила 23,5%. За счет увеличения затрат на производство продукции варианты по безотвальному рыхлению на 28-30 см и 14-16 см по уровню рентабельности (22,1-26,8%) оказались на уровне контрольного варианта. Наименьшей рентабельностью 13,4-13,8% были варианты по вспашке на 28-30 см, за счет больших затрат и меньшей стоимости продукции. Увеличение рентабельности до 26,8% по безотвальному рыхлению на 28-30 см (вар. 4) объясняется повышением урожайности пшеницы.

Выводы

1. Запасы доступной влаги в среднем за 2007-2009 гг. по нулевой обработке (контроль) в 0-20 см слое почвы во все фазы развития пшеницы были удовлетворительными (20,4-34,7 мм), в метровом слое перед посевом - удовлетворительными (113,7 мм), в фазу кущения - хорошими (132,3 мм) и перед уборкой - очень хорошими (165,8 мм). По безотвальному рыхлению на 28-30 см (вар. 4) запасы доступной влаги в 0-20 см слое почвы были выше на 2,2 мм, в метровом слое на 8,9 мм.

2. Засоренность посевов яровой пшеницы по нулевой обработке (контроль) в фазу кущения составила 87,6 шт./м2, перед уборкой 41,7 шт./м2 с сухой массой 76,7 г/м2. Наименьшая засоренность (28,9 шт./м2) и сухая масса сорняков (65,6 г/м2) были по варианту 3 с безотвальным рыхлением на 14-16 см. Между доступной влагой в 0-20 см слое почвы и численностью сорных растений выявлена связь: в фазу кущения - положительная средней силы (г= 0,46); перед уборкой - отрицательная слабой силы (г=-0,20). Расчет коэффициента детерминации выявил, что засоренность яровой пшеницы зависит от доступной влаги в фазу кущения на 21%; перед уборкой на 4%.

3. В агрофитоценозе по нулевой обработке (контроль) перед уборкой количество растений пшеницы составило 353 шт./м2, на долю сорного компонента приходилось 41,7 шт./м2 со средней степенью засорения (10,6%). С максимальным (437 шт./м2) количеством пшеницы и минимальным (28,9 шт./м ) сорного компонента были варианты 4 и 3 по безотвальному рыхлению на 28-30 см и 14-16 см со средней степенью засорения (6,3%).

4. Видовой состав сорняков в посевах яровой пшеницы был представлен 19 видами, в т.ч. на контроле - 17 видов. Преобладающими видами были овсюг обыкновенный, гречишка вьюнковая, гречишка развесистая, аистник цикутовый, подмаренник цепкий, дымянка аптечная, бодяк полевой, осот желтый.

5. Запас семян сорняков на контроле с 2007 по 2009 гг. увеличился на 225,0% за счет скопления семян в верхнем 0-10 см слое и меньшего передвижения их по пахотному слою. Наибольший эффект в очищении пахотного

слоя от семян сорных растений (12,8%) обеспечивала вспашка на 28-30 см (вар. 2) и нулевая обработка с Глисолом (вар. 8) на 8,2%. Отмечена по всем вариантам обработки почвы связь средней силы г=0,55-0,67 между запасами семян и численностью сорных растений. Количество вегетирующих сорняков на 30-45% зависит от содержания семян сорных растений в почве.

6. Видовой состав семян сорняков был представлен 13 видами. Было зафиксировано 4 агробиологические группы: ранние яровые - овсюг обыкновенный, гречишка развесистая, гречишка вьюнковая, подмаренник цепкий, пи-кульник красивый; поздние яровые - просо куриное, щетинник зеленый, щирица запрокинутая, дымянка аптечная; зимующие - аистник цикутовый (за исключением вар. 2, 4), ярутка полевая, круглец метельчатый; многолетние (кор-неотпрысковые) - молочай лозный (за исключением вар. 1-3, 8).

7. Лабораторная всхожесть семян сорняков была незначительной и колебалась от 8,3 в слое 0-10 см на контроле, до 24,2% в слое 10-20 см по безотвальному рыхлению на 28-30 см (вар. 4). По слою 0-30 см максимальная всхожесть была по отвальной (вар. 5) и глубокой безотвальной (вар. 4) обработке -17,8-18,9%. По остальным вариантам всхожесть семян сорных растений была меньше и колебалась в пределах от 10,3 до 13,0%.

8. УрожаЙЕЮСть пшеницы по вариантам обработки почвы варьировала в пределах 2,47-3,01 т/га. По нулевой обработке (вар. 1) и с Глисолом (вар. 8) урожайность составила 2,47-2,51 т/га. По вспашке на 28-30 см (вар. 5 и 2) урожайность яровой пшеницы была выше контроля на 0,35-0,43 т/га, а по разноглубинным безотвальным обработкам - на 0,23-0,54 т/га. Максимальную существенную прибавку 0,54 т/га при НСРо5=0,07 т/га получили по безотвальному рыхлению на 28-30 см (вар. 4). Урожайность пшеницы в сильной степени зависела от численности сорных растений в фазу кущения (г=-0,80), а после обработки гербицидами и перед уборкой связь была средней (г=-0,46 и г=-0,38). Урожайность яровой пшеницы зависит от количества сорняков в фазу кущения на 64%; после обработки гербицидами на 21%; перед уборкой на 14%. Перед уборкой яровой пшеницы связь между запасом доступной влаги в слое 0-20 см и урожайностью носила положительный средний характер (г=0,63). Расчет коэффициента детерминации показал, что урожайность пшеницы в период формирования зерна - на 40% зависела от запасов доступной влаги в слое 0-20 см.

9. Прибыль на контроле и нулевой обработке с Глисолом (вар. 8) составила 1645,0 и 1685,0 руб./га, а при безотвальном рыхлении она была выше на 120,0-579,5 руб./га. По вспашке из-за больших затрат прибыль снизилась на 415,4-475,0 руб./га. Рентабельность на контроле составила 23,5%. За счет увеличения затрат на производство продукции варианты по безотвальному рыхлению на 28-30 см и 14-16 см по рентабельности (22,1-26,8%) были на уровне контрольного варианта. Наименьшим уровнем рентабельности 13,413,8% характеризовались варианты по вспашке. Максимальная прибыль получена по безотвальному рыхлению на 28-30 см (вар. 4) - 2224,5 руб./га с рентабельностью 26,8%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для уменьшения запасов семян сорных растений рекомендуется дифференцированная обработка почвы (безотвальное рыхление на 12-14 см под горох с овсом; вспашка на 28-30 см под яровую пшеницу) или применение Глисола (5 л/га) через месяц после уборки однолетних трав. Запас семян сорных растений в почве сократился на 2,7-3,3 млн. шт./га или на 8,2-12, 8%.

2. В условиях Тюменской области на черноземе выщелоченном под первую яровую пшеницу зернопарового севооборота (горох+овес; яровая пшеница, яровая пшеница) рекомендуется безотвальная разноглубинная обработка почвы (безотвальное рыхление на 12-14 см под горох с овсом; безотвальное рыхление на 28-30 см под яровую пшеницу) с применением гербицидов и удобрений, где была получена наибольшая урожайность 3,01 т/га, прибыль - 2224,5 руб./га при уровне рентабельности 26,8%.

1. Рзаева B.B. Основная обработка почвы — проблемы и перспективы в Северном Зауралье / B.B. Рзаева, A.B. Мельников, Л.А. Ознобихина, H.B. Фисунов, В.А. Федоткин // Аграрный вестник Урала. Екатеринбург. 2010. № 6. С. 44-47.

2. Ознобихина Л.А. Ресурсосберегающие обработки почвы и потенциальная засоренность почвы зернопарового севооборота / Л.А. Ознобихина, Н.М. Сулимова, В.А. Федоткин // Молодежный научный потенциал в инновационном развитии Уральского региона: Мат. регион, конф. молодых ученых, посвящен, году молодежи в России. Курган, 2010. С. 140-143.

3. Ознобихина Л.А. Потенциальная засоренность пахотного слоя выщелоченного чернозема при ресурсосберегающих основных обработках в посевах яровой пшеницы Тюменской области / Л.А. Ознобихина, Н.М. Сулимова, O.A. Шахова // Проблемы модернизации АПК: Сб. тр. Междунар. научн.-практ. конф. Курган, 2010. С. 250-254.

4. Ознобихина Л.А. Влияние основной обработки почвы на засоренность и урожайность первой яровой пшеницы в лесостепи Тюменской области / Л.А. Ознобихина, O.A. Шахова // Перспективы инновационного развития АПК: Сб. тр. Междунар. научн.-практ. конф., посвящен. 420-летию земледелия Зауралья. Тюмень, 2010. С. 331-335.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Подписано в печать 19.04.2012. Тираж 120 экз. Печать трафаретная. Заказ 096. Отпечатано в печатном цехе «Ризограф» Тюменского Аграрного Академического Союза 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Ознобихина, Людмила Александровна, Тюмень

61 12-6/515

Министерство сельского хозяйства РФ Тюменская государственная сельскохозяйственная академия

на правах рукописи

Ознобихина Людмила Александровна

Потенциальная засоренность чернозема выщелоченного по ресурсосберегающим технологиям при возделывании яровой пшеницы в

Тюменской области

06.01.01 - общее земледелие

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Федоткин В.А.

Тюмень - 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение................................................................................. 4

1 Аналитический обзор литературы............................................ 9

2 Природные условия северной лесостепи Тюменской области и методика проведения исследований.......................................... 35

2.1 Агроклиматические условия в годы проведения исследований............................................................... 35

2.2 Агрохимическая характеристика почвы опытного участка...... 42

2.3 Схема опыта................................................................. 45

2.4 Агротехника в опыте...................................................... 47

2.5 Методика учетов и наблюдений........................................ 48

3 Влияние ресурсосберегающих технологий и гербицидов на запасы доступной влаги.................................................................. 50

4 Влияние ресурсосберегающих технологий с применением гербицидов на засоренность посевов яровой пшеницы и видовой состав сорных растений......................................................... 58

4.1 Засоренность посевов яровой пшеницы.............................. 59

4.2 Видовой состав сорных растений в посевах яровой пшеницы... 71

4.3 Компоненты агрофитоценоза в посевах яровой пшеницы........ 84

5 Запас и видовой состав семян сорных растений по ресурсосберегающим технологиям с применением гербицидов................................................................................. 94

5.1 Запас семян и распределение их в пахотном слое почвы по ресурсосберегающим технологиям чернозема выщелоченного.. 94

5.2 Видовой состав семян сорняков......................................... 109

5.3 Лабораторная всхожесть семян сорняков............................ 115

6 Урожайность яровой пшеницы по ресурсосберегающим технологиям с применением гербицидов.................................... 118

7 Экономическая эффективность возделывания яровой пшеницы по

ресурсосберегающим технологиям с применением гербицидов..............124

Выводы..................................................................................................................................................................127

Предложения производству................................................................................................................129

Литература..........................................................................................................................................................130

Приложения......................................................................................................................................................149

ВВЕДЕНИЕ

Внедрение интенсивных технологий - магистральный путь реализации Продовольственной программы в нашей стране. Повышение культуры земледелия, правильное и экономное расходование ресурсов, снижение потерь урожая от вредителей, болезней растений и сорняков - основное направление решения этой важной проблемы.

В настоящее время более 50% посевных площадей страны засорены в средней и сильной степени, причем степень засоренности посевов, несмотря на увеличение объемов применения гербицидов, неуклонно растет. Потери потенциального урожая зерна от сорных растений превышают 10 млн. тонн в год (Власенко Н.Г., Власенко А.Н., Садохина Т.П., Кудашкин П.И., 2007).

В Западно-Сибирском регионе из 25,5 млн. га пашни засорено корнеотпрысковыми более 6, овсюгом - 3, просовидными - 4,7 млн. га. Регион из-за высокой засоренности ежегодно недополучает 3-4 млн. т зерна (Ионин И.О., 1988, Абрамов Н.В., 1992).

Для разработки комплексных, эффективных мер борьбы с сорняками необходимо, прежде всего, выявить главные причины высокой засоренности, поскольку внедрение прогрессивных приемов интенсивной технологии, таких как применение удобрений, минимальных и энергосберегающих обработок почвы, сдерживаются высокой засоренностью. Сорняки появляются там, где нарушаются элементарные агротехнические условия полеводства. Любое нарушение агротехники всегда приводит к массовому появлению сорняков в посевах.

Основная причина большой засоренности посевов - является потенциальная засоренность пахотного слоя почвы семенами и органами вегетативного размножения сорняков. В пахотном слое почвы на 1 га содержится от 100 млн. до 4 млрд. и более семян сорняков (Груздев Г.С.,1988).

Высокая плодовитость и гетероспермия (образование семян разной величины) позволяет сорнякам устойчиво возобновляться на поле из года в год.

Свежеосыпавшиеся на почву семена сорных растений сразу все никогда не прорастают. Это обусловлено пребыванием их в состоянии естественного или вынужденного покоя. Семена сорняков не теряют жизнеспособности даже после многих лет пребывания, в почве.

В дополнение к учету засоренности и распространения сорняков на всех угодьях необходимо периодически учитывать запас семян сорняков в почве полей севооборотов. Эти сведения имеют важное значение для прогнозирования засоренности, поскольку в данном случае раскрывается потенциальная засоренность почвы, по которой можно определить видовой состав сорняков в посевах последующих культур.

В снижении потенциальной засоренности основное значение имеет обработка почвы, севооборот, а на их фоне - применение гербицидов. Однако известно, что добиться 100-процентного уничтожения сорняков с помощью одних только гербицидов не всегда удается. Применение гербицидов должно сочетаться с агротехническими приемами борьбы с сорняками, особенно в системе основной и предпосевной обработки почвы и при уходе за посевами.

Актуальность работы. Во всех регионах РФ, в том числе и Западной Сибири, уделяется большое внимание изучению и внедрению ресурсосберегающих технологий.

Особая роль в переходе на ресурсосберегающие технологии принадлежит разработке энергосберегающих систем обработки почвы. Это связано с частичной заменой отвальных обработок почвы на безотвальные, поверхностные или нулевые, применением удобрений, комбинированных почвообрабатывающих и посевных комплексов. Однако уменьшение интенсивности обработки почвы приводит к увеличению засоренности в 2-3 раза и более (Ершов B.JL, 1988, Исаенко В.А., 2003, Баздырев Г.И., 2004, Мингалев С.К., 2004, Рзаева В.В., 2004, Абрамов Н.В., 2005, Шахова O.A., 2007, Харалгина О.С., 2007). Большинство работ при изучении влияния ресурсосберегающих систем обработки почвы посвящено установлению степени засоренности и видовому составу сорняков в посевах культур. Лишь в немногочисленных

работах исследователей рассматривается влияние этих приемов борьбы с сорняками на потенциальную засоренность. Этому вопросу недостаточно уделялось внимание и в Западной Сибири, и в Северном Зауралье, в том числе Тюменской области. Поэтому изучение процесса формирования потенциальной засоренности почвы остается актуальной задачей.

Цель исследований - определение потенциальной засоренности при возделывании яровой пшеницы в зернопаровом севообороте по основной обработке чернозема выщелоченного в Тюменской области.

Задачи исследований: провести оценку влияния ресурсосберегающих систем основной обработки чернозема выщелоченного и гербицидов на:

1) запасы доступной влаги;

2) засоренность посевов и видовой состав сорных растений;

3) компоненты агрофитоценоза, степень засорения;

4) запас семян сорных растений, видовой состав их и распределение в

пахотном слое почвы;

5) лабораторную всхожесть семян сорных растений;

6) урожайность яровой пшеницы;

7) экономическую эффективность.

Научная новизна. В условиях северной лесостепи Тюменской области при возделывании яровой пшеницы в зернопаровом севообороте по ресурсосберегающим технологиям установлены закономерности изменения видового состава, запаса семян сорных растений и их распределения в пахотном слое. Определена лабораторная всхожесть семян сорняков. Установлена взаимосвязь между численностью вегетирующих сорняков и запасом их семян в почве; количеством вегетирующих сорняков и доступной влагой; урожайностью и засоренностью; урожайностью и доступной влагой. Дана экономическая эффективность основной ресурсосберегающей обработки почвы.

Практическая значимость работы. Полученные результаты по изучению приемов ресурсосберегающих обработок почвы и применению гербицидов могут

быть использованы для рекомендаций по повышению эффективности борьбы с сорной растительностью и запасом семян в почве.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- изменение видового состава, запаса семян сорных растений и их распределение в пахотном слое зависит от ресурсосберегающих технологий;

- безотвальная разноглубинная обработка почвы в севообороте снижает засоренность посевов и повышает урожайность яровой пшеницы.

Апробация работы. Материалы исследований докладывались на научно-практических конференциях: «Проблемы модернизации АПК» (Курган, 2010); «Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу Сибири и Урала» (Тюмень, 2010); «Перспективы инновационного развития АПК» (Тюмень, 2010).

Личный вклад соискателя. Полевые работы, анализ экспериментальных данных, математическая обработка результатов, написание текста диссертации выполнены лично автором на кафедре земледелия.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы, в т. ч. одна в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 172 страницах, состоит из введения, 7 глав, выводов, предложений производству, списка литературы, который включает 201 источник, в т. ч. 9 работ зарубежных авторов. В работе содержится 25 таблиц, 8 рисунков, 29 приложений.

За оказанную помощь при обсуждении методики исследований и подготовке рукописи к защите автор выражает благодарность научному руководителю - доктору сельскохозяйственных наук, профессору Федоткину В.А..

Постоянную и всестороннюю помощь в выполнении работы оказывали: профессор Иваненко A.C., доценты Шахова O.A., Сулимова Н.М., Рзаева В.В., Фисунов Н.В. - сотрудники кафедры земледелия, которым автор приносит глубокую и сердечную благодарность.

В проведении исследований принимали участие студенты - дипломники агротехнологического факультета Тюменской государственной сельскохозяйственной академии, которых автор искренне благодарит за оказанную помощь.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Обработка почвы - важная составная часть зональных систем земледелия, она способна в значительной мере решать стоящие перед земледельцами задачи. Механическая обработка почвы в технологическом процессе считается одним из основных факторов, влияющих на агрофизические, биологические, агрохимические свойства, на плодородие почвы и защиту пахотного слоя от водной и ветровой эрозии. Вместе с тем известно, что обработка почвы представляет собой самый энергоемкий и дорогостоящий прием. На ее выполнение приходится около 40% энергетических и 25% трудовых затрат в общем технологическом процессе при возделывании сельскохозяйственных культур.

Одно из направлений научно-технического процесса в земледелии -переход от отвальной обработки на ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Это обусловлено необходимостью, во-первых, повышения производительности труда и снижения себестоимости продукции; во-вторых, борьбы с эрозией и дефляцией почвы; в-третьих, с возрастающей интенсификацией сельскохозяйственного производства (Доспехов Б.А., 1976, Трегубов П.С. и др., 1981, Пупонин А.И., 1984, Макаров И.П., 1989).

В настоящее время в условиях интенсивного земледелия разработки и внедрения ресурсосберегающих систем обработки почвы приобретают новые направления, основой которых должны быть:

- сокращение числа и глубины основных, предпосевных обработок почвы в севообороте в сочетании с химическими средствами борьбы с сорняками, вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур;

- замена глубоких обработок производительными поверхностными или плоскорезными путем использования широкозахватных орудий с активными рабочими органами, обеспечивающими высококачественную обработку за один проход агрегата;

- совмещение нескольких технологических операций и приемов в одном рабочем процессе путем применения комбинированных почвообрабатывающих и посевных агрегатов.

Анализируя функции механической обработки почвы применительно к разным природным условиям, Кирюшин В.И. (1996) указывал на энергосберегающие обработки, снижение материальных и трудовых затрат. Указанным достоинством, по его мнению, отвечает минимальная обработка почвы.

Исследования Гуреева И.И. (2004) показали, что ресурсосберегающая система обработок почвы при возделывании зерновых культур экономит 18,747,9% топлива, снижает на 28,3-46,7% механическую нагрузку на почву и повышает урожайность зерна на 0,56 т/га. Исследование более совершенных технологий и средств механизации на обработке почвы под яровые зерновые и зернобобовые культуры обеспечивало прибавку их урожайности на 0,40-0,49 т/га. При этом уровень механического воздействия на почву снижался на 14,036,9%.

Повышение продуктивности сельскохозяйственных культур Западной Сибири невозможно без дальнейшего совершенствования технологий обработки почвы и интенсификации земледелия.

В Северном Зауралье энергосберегающие технологии основной обработки почвы показали, что на фоне комплексной механизации они не только возможны, но экономически оправданы (Перфильев Н.В., Авдеенко М.Д., 1995).

В истории земледелия, как хозяйственной деятельности человека, вопрос обработки почвы был всегда актуальным и часто дискуссионным. Глубина обработки почвы определялась тягловыми возможностями человека, прирученных им животных и механических двигателей (Краснов Ю.А., 1973, Ситников A.M., 1983, Халинский В.М., 1984).

Классики отечественного земледелия, основываясь на зарубежном опыте и материалах исследований в Европейской части России, считали применение глубокой обработки главным источником повышения эффективного плодородия

почвы (Болотов А.Т., 1971, Измаильский A.A., 1981, 1937; Стебут И.А., 1983; Шишкин А.Н., 1873, Вильяме В.П. 1936 и др.).

Наиболее существенное влияние на развитие земледелия в стране оказало учение Вильямса В.Р. (1940). Главенствующее значение в повышении плодородия почвы он придавал структуре и глубокой культурной вспашке. Предложенная им травопольная система земледелия в своей основе оставалась господствующей во всех регионах до освоения целинных и залежных земель в 50-х годах.

Уже в XIX столетии зарождаются идеи о возможности мелких обработок почвы. Еще Менделеев Д.И. (1954) в восьмидесятых годах XIX столетия писал: «что касается до числа паханий, то очень многие впадают в ошибку, полагая, что чем больше раз вспахать, тем лучше». Допускал возможность замены глубокой вспашки неглубоким рыхлением Костычев П.А. (1951). Оба ученых не считали оборачивание пласта непременным приемом повышения плодородия почвы и допускали возможность ведения неглубокого рыхления без плуга.

Впервые идеи о мелкой обработки почвы были реализованы в России в конце XIX столетия Овсинским И.Е. (1899), который предложил вместо вспашки мелкое рыхление.

Попытки замены вспашки приемами поверхностной обработки почвы имели место во Франции, Германии, Англии, США, Чехословакии, Венгрии и других странах (Achenbach Т, 1921, Поссен А., 1922; Aldrich S.R., 1956, Muscreave R., 1956, Беннет Х.Х., 1958, Конке Г., Бертран А., 1962).

В 50-х годах XX века Мальцев Т.С. (1958) применил новую систему обработки почвы, теоретической основой которой было представление о необходимости оставления на прежних местах всех слоев почвы, не подвергая их перемещению и смешиванию. На преимущество мелких обработок в засушливых районах Сибири указывали Журавлев М.З. (1932), Хоробрых В.А. (1932).

Однако шаблонное применение мелких обработок без учета конкретных почвенно-климатических условий, отсутствие средств борьбы с сорной

растительностью привело к увеличению засоренности полей и снижению урожайности. Это послужило основой для отказа от мелких обработок.

Предложенная Мальцевым Т.С. система безотвальной обработки широко испытывалась в различных регионах страны, особенно в восточных, и оценивалась в целом положительно (Роктанэ Л.С., 1963, Иванов П.К., 1967, Калугин В.А., 1973, Федоткин В.А., 1975, Воронова Н.Т., 1981, Чудинов И.А., 1985 и др.).

Однако, у безотвальной обработки почвы по Т.С. Мальцеву отмечались и негативные стороны: возрастает засоренность посевов (Юферов В.А., 1965, Гончаров Б.П., Селицкий В.И., Инкин Л.А., 1972, Смирнов Б.А. и др., 1973), усиливается гетерогенность пахотного слоя по плодородию (Тюрин И.А., 1957, Зинченко И.Г., 1981), почва слабо защищена от ветровой эрозии (Бараев А.И., 1972).

В целях устранения возникающих отрицательных последствий безотвальных обработок (разнокачественность слоев по плодородию, усиление засоренности, ухудшение азотного питания) предлагались систем