Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Повышение продуктивности сельскохозяйственных культур, плодородия почвы и интенсивных орошаемых севооборотах юга Украины

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Повышение продуктивности сельскохозяйственных культур, плодородия почвы и интенсивных орошаемых севооборотах юга Украины"

л

юшневскиЛ ордш трудового красного зла\;елл

СЕЯЬСКОХОЗтЮТВЕЖШ ИНСТИТУТ М. М.ВЛ'РУНЗИ

На правах рукописи

ЛЫМАРЬ Анатолий Остапович

удк 633 63+34-31 : 631.58:477

повышение продуктивности сельскохозяйствен^ культур,1шодородш почш в интенсивных ороп1ае.ых севооборотах юга украиш

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

06.01.02 - мелиорация и орошаемое земледелие

Дяссертатя

на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук в форме научного доклада

Кишинев - 1991

Работа выполнена в Херсонском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте им. А.Д.Цюрупы и Николаевской государственной областной сельскохозяйственной опытной станции.

Официальные оппоненты:

член-корреспондент ВАСХ1МЛ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.А.Собко,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.С.Снеговой, доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.П.Коломиец.

Ведущее предприятие:

Молдавский научно-исследовательский институт полевых культур НПО "Селекция".

Защита состоится января I"2 г. в " " часов

на заседании специализированного совета Д 120.14.01 при Киши-.невском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте им. М.В.Фрунзе.

Адрес: 277049 г. Кишинев, ул.Грибова, 44,, тел. 24-24-Ь2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кишиневского сельскохозяйственного института им. М.В.уруязе.

Автореферат разослан "/Д<" декабря 1391 г.

Ученый секретарь Специализированного совета Л.П.Подарь

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Недостаточная научная проработка отдельных элементов системы орошаемого земледелия юга Украшн, неудовлетворительная эксплуатация оросительных систем явились причиной недополучения проектной урожайности ряда сельскохозяйственных культур и снижения плодородия почвы. В этой связи для повышения отдачи поливного гектара, восстановления плодородия почвы необходимо прежде всего использовать комплекс агротехнических мероприятий, не требующих крупных капитальных вложений - это совершенствование структуры посевных площадей и севооборотов, рационализация режимов питания и водообеспечения растений, разработка почвозащитных, энергосберегающих приемов обработки почвы и экологически чистых методов защиты растений. Эти резервы еще далеко не использованы. Поэтому научное обоснование и разработка комплекса агротехнических приемов интенсификации орошаемого земледелия юга Украины является перспективным и актуальным.

Цель, задачи исследований. Цель исследов?"ий заключалась в научном обосновании и разработка приемов высокоэффективного использования поливного гектара, сохранения и повышения плодородия почвы на основе совершенствования и интенсификации системы орошаемого земледелия на юге Украины.'В задачу исследований входило:

- разработка короткоротационных специализированных севооборотов, обеспечивающих высокую интенсивность использования орошаемых

земель;

-.совершенствование отдельных элементов технологии возделывания основных и промежуточных культур в системе короткоротационных севооборотов (обработки почвы, удобрений, режимов орошения и т.д.);

- разработка экологически чистых методов снижения засоренности

- 3 -

посевов и путей рационального использования природно-климатических и материально-технических средств и ресурсов;

- обоснование роли отдельных агротехнических приемов в сохранении и повышении плодородия почвы;

- разработка параметров технологических процессов при программировании урожаев отдельных культур и севооборотов в целом.

Научная новизна. Б результате многолетних исследований получен новый экспериментальный материал, выведены закономерности, представляющие научный и практический интерес и составляющие предмет защиты:

- научно-обоснована и практически реализована оптимальная структура посевных площадей и схемы интенсивных специализированных 6-польных севооборотов с оценкой их продуктивности в зависимости от насыщения техническими, зерновыми, кормовыми и промежуточными

• культурами. Для этих севооборотов, их отдельных звеньев и культур выполнена сравнительная оценка эффективности отвальной и безотвальной обработки почвы в сочетании с различными системами удобрений к рентами орошения, другими агротехническими приемами;

- выявлена роль промежуточных посевов как приема, способствующего повышению плодородия почвы и продуктивности севооборотов, позволяющего провести оптимальное насыщение их определенной культурой без снижения ее урожая;

- усовершенствованы элементы интенсивной технологии возделывания сельскохозяйственных культур в основных и промежуточных посевах применительно к рекомендуемым севооборотам на основе комплексного взаимодействия обработки почвы, удобрений, орошения и других технологических приемов. Предложена энергосберегающая, почвозащитная технология основной обработки почвы, включающая элементы минимализации, а также технология прямого посева пожнивных куль-

тур;

- выявлена роль влагозарядковых поливов и промежуточных посевов

в совершенствовании ренимов орошения и экологизации земледелия. Предложены приемы более рационального водопользования на основе буферности люцерны в режимах ороиеяия;

- на основе стационарного многофакторного опыта впервые в условиях юга Украины в интенсивных 6-полыых севооборотах с двумя поляг,ш многолетних трав получена продуктивность с гектара севооборотной площади 150 и более ц корловых единиц сбалансированных по протеину путем действия и взаимодействия отдельных факторов интенси<£и-

кации (промежуточные посевы, обработка почвы, удобрения, орошение и др.), представляющие интерес для разработки нормативов и программирования технологических процессов, как под отдельные культуры, так и различных севооборотов в целом;

- получены математические модели зависимости между урожайностью промежуточных культур и параметрами элементов технологии выращивания (сроков сева, способов обработки почвы, доз удобрений) в виде уравнений множественной регрессии для использования их в прогнозировании и программировании урожаев и управлении технологическим процессом;

- уточнена методика определения КВД ФАР различных культур за счет использования впервые установленной зависимости массовой теплоты сгорания (калорийности) растения от процентного содерзания протеина. Показана возможность применения в качестве обобщенного показателя эффективности севооборотов коэффициента использования SAP за вегетационный период и ротацию;

- установлена существенная нелинейность связи урожая зерна с КГЦ ФАР а урожаем биомассы, что важно учитывать при решении задач программирования урожая.

фактическая ценность. Разработанные интенсивные 6-польные сево-

обороты различной специализации позволяют получить устойчивый выход 150 ц и более кормовых единиц и 17-20 ц переваримого протеина с гектара севооборотной площади, полнее использовать биоклшати-чеокий потенциал региона и имеющиеся материально-технические ресурсы. Максимально возможное насыщение этих севооборотов шоголет-ними травами (до 50%) позволяет существенно сократить затраты на основную обработку почвы, более рационально использовать поливную воду, улучшить экологическую среду.

Предложенная схема 6-ти польного люцерно-кукурузного севооборота, требующая минимального количества машин и орудий, представляет интерес для арендных коллективов и фермерских хозяйств.

Замена отвальной вспашки на безотвальную, минимизация обработки почвы в системе севооборотов, насыщенных промежуточными культурами, а такие для основных культур сплошного посева, позволяет эконсмить энергозатраты, повысить производительность труда, снизить денежные затраты и при этом сохранить и даже повысить почвенное плодородие.

Обработка пласта многолетних трав безотвальными орудиями ускоряет подготовку почвы под озимые, дает возможность получить дополнительный укос трав до посева, сохраняя положительные свойства этого ценного предшественника.

На чистых от сорняков полях предложен прямой посев пожнивных культур сеялкой C3C-2.I (без основной обработки почвы).

Предложенные разработки и усовершенствование отдельных элементов технологии выращивания культур гдранитируют получение урожаев сахарной свеклы 650-700, сои 27-30, озилой пшеницы 65-70, кукурузы на зерно 95-100, пожнивной гречихи 13-15, проса 24-27, смесей на корм в промежуточных посевах 400-420 ц/га и т.д.

Оптимальное сочетание приемов технологии возделывания с.-х. культур в севооборотах, использование их биологических особенное-

- 6 -

теН обеспечивает получение программируемоЛ урожайности при экономном расходовании поливной воды, удобрений и других материально-технических и природных ресурсов.

Разработанные технологические графики, схемы и методики позволяют планировать и осуществлять без особых затруднений высокоэффективное использование орошаемых земель за счет подбора соответствующих высокопродуктивных культур, севооборотов, расширения по-оевов промежуточных культур (двухурожайная система), рациональных режимов орошения и удобрений, противоэрозионной, энергосберегающей обработки почвы. Борьба с сорной растительностью с помощью введения промежуточных посевов, многолетних трав, применения провокационных поливов позволяет в большинстве случаев резко уменьшить и даже полностью устранить использование хилических средств. При этом рекомендуемая система агротехнических приемов сохраняет и повышает плодородие почв.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены и внедряются в хозяйствах, расположенных на Ингулецкой, Явкинской, Каховской, Краснозн&менской оросительных системах и . на Северо-Крнмском канале.

Шестипольные интенсивные севообороты различной специализации внедрены на площади 11,2 тыс.га при годовом экономическом эффекте 58 руб./га. Наши рекомендации по интенсивным севооборотам используются Укргипроводхозом и Укрземпроектом при выполнении проектных работ в хозяйствах региона С50].

Безотвальная система обработки почвы под культуры сплошного посева внедрена на площади 130 тыс.га с годовым экономическим эффектом более I млн.рублей.

Использование прямого посева (без обработки почвы) сеялкой СЭС-2.I позволило ежегодно, начиная с 1973 года расширять площади под промежуточными культурами.

Суммарный экономический эвдект от внедрения комплекса разра-

боток составил более 3 млн.руб. в год.

Научные разработки автора, начиная с 1972 г.,ежегодно включались в планы внедрения республиканских и областных с.-х.организаи Апробация работы и публикации. Основные положения, изложенные в работе, доложены и получали одобрение на совместных заседаниях научно-технических Советов Министерства сельского хозяйства и Министерства мелиорации и водного хозяйства УССР (IS82), секции зеь деделия Госагропрома УССР и Министерства мелиорации УССР (1985), на расширенном заседании координационно-методической комиссии и проблемного Совета по севооборотам Украины и Молдавии (1985,1986, 1987), на заседании Южного центра АН УССР (1982-1986), на Всесоюзном научно-производственном совещании "Обработка почвы и ее экс логические аспекты" (1990), Республиканском совещании "Совершено! вование методики проведения научных исследований в орошаемом земледелии" (1991), а также использовались в докладах на областных конференциях, совещаниях, семинарах (1978-1986 гг.).

. Содержание диссертации отражено в 51 публикации и, в том числе, в монографии "Интенсивное использование поливного гектара" (1982), общим объемом около 30 печатных листов.

Сведения о проведении исследований. Исследования проводились автором при кафедре общего и орошаемого земледелия Херсонского сельскохозяйственного института им.А.Д.Цюрупы с 1961 года, а с 1978 гола на Николаевской государственной областной сельскохозяй' ственной опытной станции. Опыты проводились на темно-каштановой почве ¿~1,2,3,4_7 в совхозе "Городний Велетень", колхоз "Россия" Голопристанского ¿15,16J, им.Кирова Белозерского районов ¿15,16 на черноземе южном в совхозе "Победа" Белозерского района Херсон ской области и в опытном хозяйстве Николаевской областной станци Все эти годы автор являлся ответственным исполнителем исследований, координатором комплексных исследований с отделами и лабораториями Николаевской опытной станции, Украинским научно-иссл довательским институтом орошаемого земледелия.

Автор считает своим долгом выразить признательность за участ и консультации при проведении исследований Лысогорову С.Д., Ушка ренко В.А., Шкумату В.П. , Островчуку П.П. , Ищенко В.А., Гойсе Н. а также лаборантам и техникам кафедры общего и орошаемого землед лия Херсонского сельскохозяйственного института им.А.Д.Цюрупы, Николаевской областной опытной станции.

- 8 -

Содержание работа

I. Условия и методика проведения исследовании

Агроклиматические условия региона, гда проводились исследования - типичные для зонн распространения тешо-каштанових почв, черноземов южных Украинской ССР. При характеристика агроклиматических ресурсов использованы многолетние наблюдения Укргидромета. Анализ этих условий сделан нами в работах /"23, 36, 38,_/. Здесь дается подробная характеристика зависимости роста и развития основных культур от энерго-, тепло-, и влагообеспеченности региона. Основным лимитирующим фактором является влага (сумка осадков за год 350-400 мм). Анализ ресурсов солнечной радиации и тепла позволил дать агроклиматическое обоснование возможности выращивания ряда с.-х. культур в пожнивной период в условиях ороиения на зерно и корм. С этой целью предложена методика расчета энергетического резерва для поукосных и пожнивных посевов ¿_ 34, 35_7 и упрощенная техника определения фотосинтетически активной радиации по термическому режиму /Г35 У.

Почвы опытных участков - черноземы южные и текно-каштановые, которые характеризуются тяжелым механическим составом, слабой структурностью и наличием признаков солонцеватости. Содержание гумуса в пахотном слое от 2,0 до 4,3^, валового фосфора - 0,110,12 %, азота-0,18-0,2$.Наикеньшая влагоемкость (НВ) метрового слоя находится в пределах 24,1-23,3^, коэффициент увядания растений - 9,0-10,6$, общая скважность 37-50/2.

Эффективность влагозарядковых поливов, влияние глубины вспашки, внесения органических удобрений и весенней обработки почвы на продуктивность культур овощного севооборота изучались в совхозе "ГородниЯ Велетень" ¿"3 7. На Николаевской государственной

- 9 -

сельскохозяйственной опытной станции изучались шесть шестипольных севооборотов и бессменный посев озимой шценицы, две системы удобрений (рекомендуемый фон питания и фон на получение программируемых максимально возможных урожаев), два системы обработки почвы в севооборотах (отвальная-разноглубинная рекомендуемая и безотвальная на та хз глубины под вое культуры севооборота).

Делянки первого (севообороты) и второго (обработка почвы) порядков размотались систематически последовательно, а третьего (удобрения) - рандомизировано. Площадь их соответственно составляла: 400, 200, 100 м2.

Типы севооборотов в опыте детально описаны в работа .£"35,49J и частично приведены в табл. I.

По отдельным технологическим вопросам возделывания сельскохозяйственных культур проведены полевые многофакторныа опыты, которые сопровождались сопутствующими агрометеорологическими и фито-метричаскими наблюдениями, а также лабораторно-полевыми и лабораторными исследованиями. В основу исследований положен метод многофакторного опыта, при выполнении которого руководствовались методическими положениями М.М.Горянского (1965); Б.Л.Доспехова (I9S9, 1971,1977), В.Н.Перегудова (1970,1973). Полевые опыты проводились в 4-кратной, производственные - в 3-кратной повторностях. Площадь посевной делянки в полевых опытах составляла 215-400 м^, учетной -100 «2. Все данные исследований подвергались дисперсионному анализу по Б.А.Доспехову (1969).

Производственные опыты с целью проверки результатов исследований проведаны в 18 хозяйствах Николаевской и Херсонской об-ластяй в течение 1963-1988 гг.

П. Структура посевов, севообороты

В наших публикациях L 8,10,11,17,187, а также более поздних работах /25.7 дается анализ состояния орошаемого земледелия юга

Украины, начиная о 1968 г. Рост площадей орошаемых земель, внедрение широкозахватных почвообрабатывающих и дождевальных машин, углубление специализации, кооперации, практическая сложность освоения многопольных севооборотов, а в последнее время и арендные коллективы и фермерские хозяйства, поставили вопрос о целесообразности совооборотов с более короткой ротацией. Научное обоснование такие севообороты получили в свое время в условиях Молдавии (;.1,Ф.Лу-пашку, 1981, 1987 ).

Эффективность короткоротационних севооборотов различной специализации в условиях юга Украины до настоящего времени в литература практически не освещена. Сравнительная эффективность изучаемых наш-в стационарном опыте севооборотов, прошедших ротацию, приведена в табл. I 35, 38, 40, 43, 45, 48, 49 J. Из анализа таблицы следует, что в зависимости от специализации и насыщения севооборотов промежуточными посевами в широких пределах изменяется выход зерна, переваримого протеина и кормовых единиц. Менее всего варьирует выход сухого вещества, однако для производства ваяна хозяйственно-полезная продукция.

Наибольший выход зерна обеспечивают севообороты с насыщением их зерновыми культурами более 50^ .(Ш, 1У). Преимущество производства зерна в севообороте по сравнению с бессменным посевом особенно четко проявляется на примере зернокормового севооборота (Ш). Насыщение зерновыми культурами здесь на 33 % ниже, а выход зерна о севооборотной площади примерно такой же, как и у бессменного посева. По выходу кормовых единиц и переваримого протеина выделяются кормовые севообороты (У, У1), эффективность которых возрастает при насыщении их промежуточными посевами. В отличие от кормовых (У, У1) в зерно-кормовых севооборотах (П,Ш) роль промежуточных посевов в выходе корковых единиц и переваримого протеина уменьшается особенно при увеличении насыщения ими свыаз

50% ¿"49 J.

Ценной особенностью обладает севооборот I, насыщенный техническими культурами. Его высокая продуктивность обусловлена наличием двух полей сахарной свеклы. Как долговзгетирующая культура она элективно использует вегетационный период. Этот севооборот не требует насыщения промежуточным! посевами, а по продуктивности не уступает остальным. Возделывание экономически выюдных технических культур делает этот севооборот высокорентабельным: его рентабельность на 50-70;« выше уровня рентабельности зерно-кормовых, зерновых и кормовых севооборотов, а себестоимость кормовой единицы в этом севообороте ниже на 0,8-1,2 руб., затраты на 100-150 руб./га меньше, чем в других севооборотах.

В узкоспецлагазированных кормовых севооборотах площадь люцерны можно довести до 50?». В этом отношении удобен лицарно-куку-рузный севооборот. Такое сочетание культур обеспечивает продуктивность 128 ц к. ед./га, сбалансированных по переваримому протеину. Его эффактивность по данному показателю сравнима с шестипольным зерно-кормовым севооборотом (Ш) и выше зернового севооборота (1У), В опытном хозяйстве Николаевского НПО "Элита" такой севооборот прошел ротацию. Размещен он на двух рядом расположенных, полях площадью до 92 га каздое /~40У. Чередование культур осуществляется следующим образом: на одном поле люцерна подсевается под кукурузу на зелена корм, а затем два г.ода выращивается люцерна; на втором поле три года подряд высевается кукуруза на карнаж или зерно. Этот севооборот при наличии ресурсов воды пу;вм размещения промежуточных посевов перед кукурузвй, будет соответствовать севообороту (У) кок по продуктивности, так и использовании вегетационного периода. В люцерно-кукурузном севообороте большую фи-тосанитарную роль играют посевы люцерны, особенно в снижении засоренности при условии скашивания люцерны не по состоянию траво-

Таблица I

Продуктивность шестипольных севооборотов в зависимости от их структуры и вклада промеяуточных посевов (ВПП.Я) (1981-1386 гг.)

Сазообо-! Структура посева,'В том; ->оти ' % числа

- ы ) прог,;а

Суммарный вцход продукции

|йуточ»сухого ващастваГ кормовых единиц |переваливаемо-} ' зерна

1 1 ¡ц/га ! ц/га ! ВПП,/а ! ц/га ! ВПП.Я ! ц/га ! ЪШ1,%

I Тахничаскиз - 50

Ззр.чспьш - 17 0 182 0 154,2 0 17,2 0 Н,4 0

Кормовыа - 33

п Зерновые Кормовые — 50 50 50 210 33 152,7 32 20,7 28 31 0

и Ззрновие Кормовые : ¿7 33 67 173 17 122,7 21 15,0 13 49 24 1

г/ Кормовые Ззрповиа : 0 100 83 158 23 116,9 22 9,3 18 68 23 1

У. Зерновые - 0 ' 67 209 15 161,3 26 22,9 25 0 0

Кормовиз - 100

71 Ззрновые Кормовиэ - 0 ' 100 100 203 36 171,6 35 19,6 39 0 0

Бесс оз:^1 ■■.'.енныХ посев :сй п^заэдв _ 100 0 96. 0 67 0 - - 50,8 0

кормовые единицы - 11,2

перзвариг.шй протеин - 1,02

- 13 -

стоя, а соответственно фазам развития сорной растительности.

Многие хозяйства Херсонской, Николаевсокй, Крымской областей при пересмотра структуры посевных площадей по нашей рекомендации внедряют севообороты с короткой ротацией /"50_/. Только за последнее время они внедрены на площади более II тыс.га.

Ш. Вчияние обработки почвы и органо-минеральных удобрений на продуктивность шестипольных специализированных севооборотов

Литературные данные об эффективности отвальной и безотвальной систем обработки почвы в условиях орошения противоречивы. Исследования В.П.Евтушенко (1981), О.В.Богунова (1981), В.Ф,Кивера (1985), А.А.Филимонова и др. (1985), В.И.Остапова и др.(1985) показали, что в ряде случаев безотвальная обработка почвы не снижает урожайность. При этом почвозащитная обработка изучалась на отдельных культурах, а ее эффективность в короткоротационных орошаемых севооборотах различной специализации на исследовалась. Для таких севооборотов не изучены также эффективность различных систем удобрений, а также взаимодействие обработки и удобрений.

Наши исследования ¿"28, 29, 32, 33, 49У показали, что во всех изучаемых севооборотах внесение двойной дозы органс-минера-льных удобрений на фона рекомендуемой увеличивало выход кормовых единиц и переваримого протеина (табл. 2), Однако, математический анализ показал, что доля этого фа:;тора в формировании продуктивности составляет т.е. рекомендуемая доза удобрений близка к оптимуму. Более эффективен в повышении продуктивности орошаемой пааш севооборот, на его долю приходится 70£ прироста продуктивности. Использование более высоких доз удобрений на фоне рекомендуемых, должно быть тесно увяз.чно с типом севооборотов. Выявле-

но, что влияние взаимодействия этих двух факторов на измоненио продуктивности существенно и составляет от общего. Более вьсо-кая эффективность удобрений отмечена в севооборотах, насыщенных высокоинтенсивными культурами - сахарной свеклой, кукурузой, люцерной (севообороты I, Б, У, 71 ).

Способ обработки почвы под культуры в севооборотах не оказывает заметного влияния на их продуктивность. Доля этого фагтора составляет в опыте 0,3$, .что дает возможность отдавать предпочтение безотвальной обработке почвы, как энергосберегающей и более эффективной по сравнению с отвальной.

Таблица 2

Продуктивность ( к.ед. и протеин) севооборотов (А) (ц/га) в зависимости от систем удобрения (В) и обработки почвы (С) (1981-1986 гг.)

Се

^борот

Рекомендуемая доза „„¡Рекомендуемый ¡Двойной фен удоб-удобрении за ротацию"!фен^^оорений [рении (В)

1 М —т - \ Р ! 1 ! к 1 ! отвадь-!ная(С) ! -!оезот-!отваль-¡валь- ¡ная !ная(С)!(С) !оазотва г?§Гя

I 390 330 90 145х 140 170 161

16,3 16,0 18,5 18,1

п 620 390 60 132 147 164 169

19,3 19,5 21,8 22,3

ш 660 570 60 116 116 128 131

14,1 14,2 15,5 16,2

1У 840 770 60 108 112 123 126

8,6 0,9 9,6 о о "С

- У 710 500 60 150 152 163 174

21,1 .22,3 23,7 24,6

У1 1060 690 60 156 166 175 190 '

. 17,8 18,7 . 20,1 . 21,6

НСРП5 к.е протеин,! д.,ц/га уга, А=1 ,00; В В и С=6 и С=0,6; ,5: АВ и АЗ и АС= АС=16.0; ВС=9,2: АВС=22 =1,5; ВС=0,9; АБС=2,1.

Примечание:

х)

в числителе кормовые единицы, знаменателе переваримый протеин;

кроме того, за ротацию было внесено навоза 60 т/га

- 15 -

Отмечено небольшое взаимодействие факторов севооборот - система обработки почвы (2,1%). Так, безотвальная обработка почвы дает набольшую прибавку урожая в севооборотах с зерновыми культурами и небольшое снижение урожая в севообороте с техническими культурам! (49).

С основными показателями продуктивности севооборотов в зависимости от системы удобрений и обработки почвы тесно увязаны статистические показатели КЦД SAP, которые опубликованы в

1У. Роль факторов ¡интенсификации в повышении продуктивности основных культур севооборотов

Сахарная свакла является наиболее интенсивной культурой орошаемых земель, обеспечивающей самый высокий выход сухой биокассы - в среднем за ротацию 300 ц/га с колебаниями по годам от 250 до 300 ц/га. Эта культура обеспечивает наиболее высокий КЦД ФАР - При определенных условиях (при обеспечении органо-

минеральными удобрениями, оптимальном режиме орошения и др.) севооборот I позволяет без ущерба для урожая сократить допустимый перяид _озврата сахарной свеклы (в основном за счет внесения высоких доз органических удобрений). В этом севообороте под вторую культуру сахарной свеклы в зависимости от варианта опыта вносится 60 и 120 т/га навоза. ■ • -

Анализ динамики урожайности сахарной свеклы за 1980-1988 гг. в посевах с сокращенным периодом возврата по предшественнику соя показал, что ее урожайность со временем на снижается, а наоборот за последние нагара года по сравнению с предыдущими увеличилась на 69 ц/га.

Сахарная свекяа на безотвальную' обработку почвы реагирует некоторым снижением урожа-носги. За I98I-I986 гг. по предшественнику - со : снижение урожая сахарной свеклы по безотвальной обра-

- 16 -

ботка по сравнению с отвальной на рокомандуемом (¿юна удобрений составило 15, двойной - 12 ц/га, по предшественнику попарна соответственно 18 и 21 ц/га /"307.

Меньшее влияние способы обработки почвы оказывают на сбор сахара с гектара, т.к. снижение урожайности корнеплодов по безотвальной обработке компенсируется повышением их сахаристости на 0,3-0,5$ / 31 /.

Анализ действия и взаимодействия других $акторов(способа и глубины обработки почвы, системы удобрений, режимов орошения) на основании данных многофакторного полевого опыта свидетельствует о том, что наиболее сильнодействутацим фактором для сахарной свеклы являются удобрения (доля фактора 64$). Вторым оказалось усиление режима орошения с 70 до 80$ ИЗ (1$ эффекта). Наименьшее воздействие (0,1$) оказывали способы обработки почвы /~37].

Несголько в ином плана влияет взаимодействие обработки почвы с режимом орошения. При нижней границе предпосевной влажности почвы 70$ НВ варианты с безотвальной обработкой почвы закатно уступали вариантам о отвальной обработкой, а при повышении до 80$ НВ различия во влиянии обработки почвы сглаживаются.

Анализ взаимодействия факторов удобрения - орошение согласуется с ранее полученными данными для южных черноземов В.П.Кириченко (1982). Важным обстоятельством для юга Украины являатся то, что запасы влаги в верхнем слое почвы перад посевом на вариантах о безотвальной обработкой почвы были на 20$ выше, чем при отвальной. Это обеспечивало появление всходов сахарной свеклы по безотвальной обработка на два-три дня раньше и способствовало большей интенсивности роста биомассы и площади листовой поверхности в 'начале вегетации, чам посла вспашки. В дальнейшем интенсивность роста растений сахарной свеклы посла вспашки возрастала сильнее, чем у растений по безотвальной обработке, и перед уборкой масса

- 17 -

корнеплода и площадь листьев растений по вспашке была больше, чем у растений по безотвальной обработке.

Исходя из полученных данных, мы считаем, что при высокой культуре земледелия и поливах при влажности 80$ НВ возможна замена отвальной вспашки на безотвальную в системе оснозяой обработки почвы под сахарную свеклу. Это подтверждает и наши данные изучения водно-физических свойств почвы и засоренности посевов Г35.7.

Безотвальная обработка почвы позволяет поддерживать оптимальную объемную массу почвы. Дополнительно эта задача по предшественнику люцерна ресаатся за счет биологического рыхления почвы корневой системой. Хотя оно и на может полностью заменить механическое, но способствует улучшению агрегатного состава почвы и снижению сопротивления машинам и орудиям. Безотвальная обработка почзы, максимально сохранязт корневые ходы оставляемые люцерной, в результате поливная вода хорошо впитывается. Это создает благоприятна! водныл режим для растений в течение всей вегетации, но особенно в начальный период. Аналогичные результаты получены наш и по предшественнику соя /~32_7. Однако, безотвальная обработка почвы несколько увеличивает засоренность посевов сои ( на Л Но эта проблема может быть решена как за счет высокоэффективных гербицидов, так и за счет предлагаемой нами технологии провокационных пол:шов. . _

На основании получанных данных разработаны приемы по сочетанию основной обработки почвы с лущением и плоскорезиыыи рыхлениями в летно-осенний период с поддержанием оптимальной влажности в ее активном слое под сахарную свеклу. Внедрение этих приемов в условиях орошения в совхозе "Спутник" Николаевской области способствовало увеличению урожая на 39-64 ц/га, чистого дохода с I га - на 61,7-93,04 руб. и снижению себестоимости тонны корнеплодов на 7,9-10,72. Годовой экономический эффект был на 67,73

руб/га вышэ по сравнению с базовым вариантом.

Предложенная технология основной обработки почвы в комплекса с другими факторами интенсификации прошла производственную проварку внедряется и в других хозяйствах Николаевской области.

Исследования продуктивности сои, выращиваемой в севообороте I показали, что отвальная и безотвальная обработки почвы на рекомендуемом фона удобрений обеспечили одинаковый уровень урожайности, составляющий 27-30 ц/га. Удвоение дозы удобрений (^80^120 ^ привело к росту урожайности на 3,5 ц/га. При этом по безотвальной обработка прибавка урожая по сравнению с отвальной была выше на 0,4 ц/га, что не превышает наименьшей существенной разницы и свидетельствует о том, что эффективность удобрений под сою практически на зависит от системы обработки почвы. Динамика водно-физических свойств почвы (влажность, водопроницаемость, плотность и др.) также нз зависела от способов еа обработки С47 3.

Исследование влияния на урожайность сои способов ее посева (сплошного с междурядном - 15 см и широкорядного с иеядуряциам 45 см) на фона отвальной и безотвальной обработок почвы и по предшественнику озимая пшеницы показало, что в срэднзм за годы исследований урожайность сои в сплошных посевах выше, чем в широкорядных на 2,2-2,4 ц/га. При этом способы обработка почвы (отвальная - 31,4 и безотвальная 32,0 ц/га) на урожайность практически не влияли, хотя тенденция ее увеличения (на 0,6 ц/га) сохранялась за безотвальным рыхлением/317. Предпосевной полив нормой 250-З00.м3/га под сою обеспечивал ее дружные всходы и способствовал снижению засоренности пояя, что позволило ограничить норм применения гербицидов.

В колхозе " 60 лат Октября " Генического района Херсонской области в 1988 г., применяя предпосевные поливы нормой 250 м3/га и сплошное посазы сои с внесением почвенного гербицида трефляна

и базаграна по вегетирушщим растениям, получили с площади 434 га. по 25,8 ц/га. Такая технология выращивания сои прошла производственное испытание и внедряется на орошаемых землях хозяйств юга Украины.

Зерновые и зернобобовые. Озимая пшеницв является ведущей культурой зерновых, зерио-кСрмовых севооборотов.

Таблица 3

Урожайность озимой пшеницы в зависимости от пре ыествен-ников, обработки почвы и удобрений, ц/га 1981-1986 гг.

Предшественник / А /

Система обработки почвы / 3 /

отвальная

! безотвальная

Система удобрений /С/

рекоман I двойная !рекомен-!двоиная дуемая ! ¡дуемая !

Озимая пшеиица+просо пож--новное

Гсрох+просо пожнивное Лицерна

Люцерна+кукуруза 5ЛВС - поукосно

КС?05ц/га А=1,8; В,0=1,3; АВ,АС=2,6;ВС=1,8;АВС=3,7

56,5 62,3 58,5 64,8

56,5 62,0 60,0 64,8

58,0 63,3 59,8 65,8

62,3 69,0 65,3 70,8

Предшественники играют заметную роль в формировании урожая озимой пшеницы /доля эффекта 40% /ив определенной степени определяют реакцию растений на систем удобрений и обработки почвы /доля эффекта 0,4/2 /. Наиболее эффективно действуют удобрения /доля эффекта 50^ /. Выявлено преимущество безотвальной обработки почвы под озимую гшешщу /доля эффекта 9% / ("22}. Аналогичные результаты получены по озимому ячменю.

Определенная роль в изучаемых севооборотах отведена гороху к яровому ячменю. Реакция ярового ячменя на удобрения и обработ-

;су почвы аналогичная реакция озимой пшеницн. Горох дч.:т прлктлчес-ки разнозначные урожаи по отвальной и безотвальной: обработке почвы.

В связи с расширением посевов лдиерны в орсшземих севооборотах (до 30-50$) она становится осноьпш! предшестаенп'Ц'о:: для млогнх культур и вопрос о способах обработки ее пласта приобретает актуальное значение. Данные работ /"28, J евгдетеяьотпупт о возможности замены отвальной обработки почвы под озимуи пшеницу нл безотьаль-ное рыхление на такую или меныи;чэ глубину (табл.4). Плаче реагирует на глубину обработки почвы кукуруза на зерно по пласту лшерпи. Безотвальная обработка люцернового пласта нп глубину 25-2? см'уэе-личявпет водопронпцаемооть почлн на Ц-12.':'. по сравнению с отвальной обработкой. Уменьшение глубины безотвального рыхлени." несколько уплотняет почву, увеличивает твердость л спи-.кет !>одопрошя:ае.лость. Но эти изменения не выходят за пределы допгстягшх величин. Положительное влияние этого способа разработки пласта лдперкн проявляет-, ся в улучшении питательного режима почвы; содержание пог.викного азота, 'гос'*ора и калия в слое (0-40 см) выпе, чем при вспашке, особенно в начале вегетации, что благоприятствует начальному росту растений и компенсирует некоторое ухудшение водпо-'пзячсскях свойств почвы _7.

Тсблица 4

Урожайность (г/га) культур в зивт:с:г!0сти от способов и глубины обработки пласта люиесны (1&83-1930 гг.)

•_Способ об^аботг.Г' пласта л'м-арнч_____

¡отвальная ;-:а Тесзот &.ыпят"бс5от.'гльноя

\-Jj-2') см ! па см ! 10-12 см

{ (контроль) , ,

Озимая шпешша С1,£ 62,0 61,8

Кукуруза на з°рио ¿3,2 £2,2 91,1

У. Промежуточные посевы - важный фактор, интенсификации орошаемых севооборотов

В нашей стране проведены обширные исследования по выявлению эффективности промежуточных посевов, которые обобщены в работах П.Ф.Котова (1953), А.М.Гаврилова (1965), ВД.Зубенко (1963), С.В.Бегея (1968, 1284), О.С.Кузьменко (1971, 1985), Ю.К.Новоселова (1972), В.С.Кочеткова (1977, 1986).

Значительны;! объем научно-исследовательских работ по промежуточны;.! посевам проведен в УкрНШ03е(М.П.Исичко, Н.Г.Гусев, В.Т. Барыльник и др.).

Особенностью наших исследований ¿11, 12, 13, 15, 16, 17, 25, 32, 34, 39, 40, 41_7 было изучение промежуточных посевов, как неотъемлемо!: составной части короткоротационных специализированных севооборотов, позволяющих провести оптимальное насыщение их определенной культурой без ущерба для ее урожая, а такие совершенство) ние технологии возделывания.

Промежуточным посевам отводится неиспользованная часть вегетационного перлода, часто менее благоприятная по гидрометеорологическим условиям в сравнении с основной культурой. Они размещаются б условиях постоянного снижения продолжительности освещения и температуры, что сказывается на морфогенезе и конечной продуктивности растений. В связи с этим основными вопросами технологии возделывания промежуточных посевов являются подбор культур, способов обработки почвы, ре~.:з/,ов орошения и минерального питания.

В своих исследованиях промежуточных культур мы обосновали следуэдио положения подбора культур: I) биологическая потребность отлх культур в солнечной радиации, и тепле должна соответствовать резерву '¿А? п сумме активных температур до завершения потенциального вегетационного периода; 2) сочетание культур долж-

но давать продукцию сбалансированную по протеину и другим компонентам питания; 3) культуры должны способствовать улучшению фито-санитарной обстановки в севообороте; 4) обеспечивать максимальное использование почвенно-климатических ресурсов и максимальный выход продукции.

Этим требованиям соответствуют озимые на зеленый корм в смеси с BKKOkU Результаты многофакторного опыта показали, что озимые злаковые смеси обеспечивают выход зеленой массы 300-370 ц/га, кормовых единиц - 50-67 ц/га и переваримого протеина 7,5-7,9 ц/га, причем наиболее эффективными являются смеси тритикале с вшой и ржи с викой. Наиболее существенное влияние на продуктивность злаково-виковых смесей оказывают дозы удобрений (доля эффекта - 43$). Отвальная и безотвальная обработка почвы не оказывают существенного влияния (доля эфйекта - 1%). Злаково-виковые смеси обладают высокой степенью использования солнечной радиации. Средние, значения КПД ФАР соответственно составили: тритикале - 3,6; рожь - 3,3; озимая пшеница - 2,8%f~36 _7. Полученные результаты позволяют рекомендовать для использования в промежуточных посевах озимые злаковые культуры (рожь, тритикале, пшеницу) в смеси с бобовыми.

В последние годы наибольший интерес проявляется к смесям, в которых высеваются капустные культуры. По результатам проведенных исследований ¿"32, 33 J предложено в условиях орошения юга Украины расширить посевы злаково-крестоцветных смесей вместо горохово-овсяной смеси. Благодаря замене бобового компонента на рапс,чистый доход увеличивается на 34 руб/га, а при замене на редьку масличную - на 243 руб/га. Последний вариант более перспективен, а его экономические показатели могут быть улучшены за счет большей окупаемости азотных удобрений и возможности замены вспашки безотвальным рыхлением. Так, окупаемость азотных удобрений прибавкой урожая смеси+овес редька масличная в 2-2,5 раза выше, чем у горохо-овся-

- 23 -

ной. По содержанию каротина и зольных элементов обе смеси практически равноценны, а по содержанию переваримого протеина смесь овса с редькой имеет преимущество на 20%. Средний урожай смеси овес+редька в опыте составил 340 ц/га зеленой массы, что на 143 ц/га больше смеси овес+горох. Отвальная обработка почвы и различные виды безотвальной обработки (дискование, фрезерование, плоскорезное рыхление) оказались равноценными и не влияли на эффективность использования минеральных удобрений.

Значительным резервом увеличения производства кормов являются поукосше и пожнивные посевы кукурузы с соей и эспарцетом на зеленый корм и в молочно-посковой спелости на силос ¿~40, 41, 48_7. Урожайность поукосных посевов (табл.5) и использование ими ФАР существенным образом зависит от срока уборки предшествующей культуры. Максимальные урожаи зеленой массы (600-700 ц/га) получены после раноубираемой вико-ржаной смеси. КПД ФАР в этих случаях превышает 5% и иногда достигает рекордных значений 5,9$. После поздно-убираемой многокомпонентной смеси максимальные урожаи поукосной кукурузы снижаются до 500-550 и/га, среднее значение КПД ФАР падает до 3,7 - 2,6% ¿"36 J.

Fla всех вариантах проявляется преимущество безотвальной обработки почвы и высокая эффективность удвоения доз минеральных удобрений. Аналогичные результаты получены л в опытах с пожние-ной кукурузой. В работе ¿15, 16_7 показано, что ванным регулирующим ф.актором эффективности минимизации обработки почвы являются дозы азотных удобрений, орошение и густота посева. Так, повышение предполивной влажности почвы до 75-80/ь HB, увеличение доз азота До 120 кг/га и уменьшение глубины обрабатываемого слоя до 14-16см обеспечивает наиболее высокий урожай зелёной массы пожнивной кукурузы - 555 ц/га.

На формирование урожая поинивных культур, кроме отмеченных

факторов, значительно влияют сроки посева. Поэтому-мы поставили задачу сократить период на подготовку почвы, применив для этого прямой посев кукурузы по стерне сеялкой СЭС-2.1 ¿"14 J. Благодаря более раннему севу по стерне без обработки почвы л проведению поливов после посева .среднесуточный прирост зеленой массы в этом варианте даже на неудобренном фоне был выше, чем при сева по вспашке.

Таблица 5

Влияние предшественников, обработки почвы и удобрений на урожай поукосной кукурузы; ц/га (1980-1986 гг.)

Удобрения ( В )

Предшественник ( А ) ¡ ^адр50 i ^iecftoo

¡ Обработка прчвы ( С )

¡огваль J безот^ •' отваль-!безот-, ная ¡вальная !ная ¡вальная

Озимая пшеница+озимая вика • 517 538 600 660

Озимая рожь+озимая вика 552 602 652 702

Тритикале+озголая вика 494 555 539 665

Многокомпонентная смеоь. 510 540 553 624

Люцерна 568 587 645 677

НСР05 ц/га к - 15 АВ, ВС - 21

В - 10 'АС - 13 Р - 1,5',г

С - 10 ABC - 30

Эффективность нулевой обработки по сравнению со вспашкой с возрастанием дозы азотных удобрений увеличивается в 2-6 раз ¿"15 Так, если прибавка урожая при севе сеялкой СЭС-2.1 на неудобренном фоне ло сравнению со вспашкой на 20-22 см составляла до 53 и/га, то яа фоне И/^ она достигла 52-114 ц/га, а при ^т^сг 82-186 ц/га. Окупаемость азотных удобрений прибавками урокая при

посеве на стерневом фоне увеличивается в 1,5-2 раза по сравнению с вариантами вспашки ¿f 16 J.

Хотя однолетних сорняков на стерневом фоне всходило больше, они не успевают освмениться,благодаря короткому вегетационному периоду пожнивной кукурузы. Это в свою очередь снижает потенциальную засоренность поля и создает лучшую фитосанитарную обстановку для вегетации послеяувщих культур. Нами установлена зависимость засоренности от степени насыщения севооборотов кормовыми промежуточными посевами: чем больше их удельный вес, тем меньше засоренность посевов /~43 J. Так, в кормовом и кормо-зерновом севооборотах она в два раза ниже, чем в зерновом.

Посев пожнивной кукурузы сеялкой СЭС-2.1 в сравнении со старой технологией ее возделывания обеспечивает экономию общих затрат средств до 20%, а прямых до 36-43J2» На формирование I ц зеленой массы прямые затраты снижаются до Ы% £1Ъ, 16 J.

Испытание новой -технологии повторных посевов кукурузы в совхозе им.Кудри Херсонской области показало, что она позволяет внести существенные изменения в принятые севообороты и между двумя полями озимые на зерно получить урожай кукурузы на зеленый корм ¿fI8 J. Ежегодно совхоз высевает пожнивную кукурузу по новой технологии на площади 125-150 га и за счет этого дополнительно получает 3 тыс.тонн зеленой массы. . . _

Только за первый год внедрения на Херсоищине танэй технологии площади под пожнивными посевами возрасли на 18 тыс.га. Чистый доход от них возделывания составил 90 руб/га.

В опытах с крупяными культурами (проса и гречихи на зерно) в пожнивных посевах также показана возможность замены отвальной обработки почвы на безотвальную с уменьшением глубины обработки с 20-22 см до 10-12 см L 41 J. Лучшие результаты при этом получены при более высоких дозах удобрений. Прямой.же посев стерневой

сеялкой снижал продуктивность культур. Однако за счет более раннего срока сева при использовании сеялки СЭС-2.1 урожай южно вы-равнять при значительном уменьшении затрат труда.

Подсевные культуру имеют некоторые преимущества перед другими промежуточными посевами. Они не требуют специальной обработки почвы, т.к.начальные периоды развития происходят под покровом других культур, а в последующие годы выращивания (люцерны, эспарцета) также не требуют интенсивной обработки почвы. В связи о этим насыщение севооборотов подсевными культурами является фактором минимизации обработки почвы в севообороте. К тому же лучше используются почвенно-клилатическив ресурсы из-за отсутствия разрыва вегетационного периода между укосами и при уборке покровной культуры. Набор покровных культур при выращивании многолетних трав, в чаотности, люцерны, можйт быть весила широк и включает как зерновые, так и укосные культуры /"26, 27, 46

Поэтому, возможности расширения посевов люцерны, как подпокровной культуры создаются более широкие в севообротах с различным насыщением и видовым составом Ьокровных культур.

П. Рациональный режим орошения чередующихся культур в севооборотах

Главным требованием рационального режима орошения культур, чередующихся в севооборотах, наряду с созданием оптимальной влажности в активном слое почвы на протяжении всего вегетационного периода,является равномерное использование во времени оросительной воды. 3 наших ранних исследованиях этому способствовало применение влагозарядковых поливов /*1, 2, 3, 5, II, 51 ], которые, создавая устойчивый запас влаги, улучшают водный режим почвы в осенний период и отчасти в течение вегетации за счет глубоких ее запасов. Влагозарядковые (предпосевные) поливы провоцируют прорастание сорных растений, всходы которых уничтожаются осенней или предпосевной обработкой почвы. Засоренность снижалась в 1,8-2,3 раза 3_7. Кроме того, влагозарядковые поливы отодвигают проведение первого вегетационного полива на более поздние сроки, что позволяет успешно вести борьбу с сорняками в начальные фазы развития культурных растений.

Позже, закладывая стационарный опыт с севооборотами, мы пришли к выводу, что для решения указанной задачи их необходимо насытить яромежу г очными посевами, при вьтра^гвашк которых поддерживается оптимальная влажность активного слоя почвы,и поверхность почвы предохраняется растительным покровом в июльские и августовские дай от высоких температур, благодаря чему эффективно используются остаточные запасы влаги и обеспечивается допол-нательний урожай /~7, 18 2.

В С 213 обосновано-понятие буферности лицерны в режимах орошения севооборотов. Последнее заключается в следующем. Люцерна является одной из наиболее требовательных к влаге культур.

В орошаемых севооборотах она занимает 33-40$ площади. По данным научно-исследовательских учреждений оросительная норма люцерны 2-го года жизни в среднем составляет 5200-5800 м3/га с распределением по два полива под каждый укос. Анализ продуктивности по укосам показал, что за счет первых двух получают 7С$ общего урожая при затрате 30% оросительной нормы. Основная же часть этой нормы (70$) расходуется на получение только 30$ урожая люцерны в 3 и 4 укосах, причем в период максимальной потребности других культур севооборота в поливной воде. Наши исследования, показали, что на полях с глубоким залеганием грунтовых вод можно без снижения продуктивности сократить оросительную норму и число поливов люцерны путем проведения влагозарядкового полива нормой 1000-1200 м3/га и трех вегетационных поливов по 650-700 м3/га под 2, 3 и 4 укосы. При этом люцерна за счет использования влаги из глубоких слоев почвы при дефиците ее в верхних слоях обеспечивает высокую урожайность сена (130 ц/га) при значительной экономии воды, которая крайне необходима для полива других культур севооборота (сахарной свеклы, сои, кукурузы).

Культуры-предшественники оставляют после себя не одинаковое количество влаги в почве. Поэтому режим орошения проводится с учетом остаточной влаги и естественного увлажнения за период вегетации. Так оросительная норма озимой пшеницы после люцерны на 350-400 м3/га больше по сравнению с таким предшественником, как кукуруза на силос. При размещении сахарной свеклы после люцерны оросительная норма увеличивается на 250 м3/га по сравнению с размещением ее после сои и т.д.

Наши исследования показали, что в свекловичном севообороте поливная'вода используется весьма эффективно. Здесь ее затраты на I ц к.ед., сбалансированных по протеину.составляет 42,7 м3

(табл. 6). Севообороты У и У1 о высоким удельным весом кормовых культур и пожнивных посевов имеют большее оуммарное водопотреб-ление, но коэффициент водопотребления у них несколько меньше, чем у севооборота I. Это свидетельствует о том", что кормовые культуры более эффективно используют поливную воду.

На основании ранее подученных данных нами построены графики вабора поливной воды на Ингулецкой, Чаллынской и Краснознаменокой оросительных системах fil, 18, 21, 51J. При этом выявились резервы, которые можно было использовать дая расширения в хозяйствах площадей промежуточных пооевов. Это позволило хозяйотвам получить дополнительную продукцию, которая значительно перекрыла эксплуатационные расходы на увеличение забора резервной воды. Кроме того, обеспечен более.равномерный режим работы каналов к равномерная загрузка бригад на поливах.

Таблица 6

Уровень водопотребления в севооборотах (среднее за I98I-I986 гг.)

; Севообороты

Показатели -гт-г-1-1-1-

_j I j П j Ш j 1У j У j У1

Суммарное водопотребление, мэ/га 6598 7000 6900 6618 6856 6950 Средняя оросительная нор.ш, м3/га 3438 3418 3416 3316 3463 3483 Коэффициент водопотребления,

м3/« к.ед. 42,7 45,3 56,1 56,4 42,5 40,5

Усиление режима орошения сахарной свеклы и кукурузы на зерно о 70 до 80$ НВ экономически оправдано получением существенной прибавки урожая. При этом разница в урожайности выравнивается на всех фонах основной обработке почт /*37_/. Такая же закономерность иабдвдалаоь * на промежуточных пооевах /"1б7, т.е. интен-

сифшшция орошаемого земледелия полностью отвечает почвозащитной технологии обработки почвы.

Таким образом наши исследования показывают,-что значительные резервы в экономии поливной воды таятся в совершенствовании структуры посевных площадей, позволящем эффективно использовать осадки и оотаточныа запасы влаги, а совершенствование технологических приемов возделывания сельскохозяйственных культур позволяет снизить коэффициент водопотребления. При этих условиях получают . максимально выоокие урожаи при минимальных расходах оросительной води.

УП. Влияние орошения и агротехнических приемов на плодородие почвы

За последние 50 лет опубликовано много работ об изменении свойств почв под влиянием орошения. В большей части они отмечают неблагоприятное влияние орошения на свойства почвы. Происходит выщелачивание почвы, растягивание почвенного профиля за счет смещения нижних границ генетических горизонтов (Слинчер В.В., 1956; Бурзи К.Е., Крарутская Н.В., 1965; "Рыбина В.В., Рыжева Л.В.,

1981). Резко ухудшаются показатели водно-физических свойств (Золотун З.П., Кухтеева K.M., 1971; Ахтерезеев В.Н., Ленилин И.А., 1980; Соколовский С.П. 1968; Воронин А.И., 1982; Данилова А.Е.,

1982) даже при орошении слабоминерализированной водой (Симоненко А.П., 1976; Гаудро М.А., Попова Т.В., 1978; Зборщук и др., 1980). Еще более интенсивно ухудшаются физические и химические свойства почв в условиях орошения минерализованными водами (Антипов-Каратаев и Филиппова В.И., 1955; Лымарь А.О., 1972; Воротник Г.К. и

др., 1973; Коротков и др., 1981). Вое это свидетельствует о том, что орошаемые почвы подвергаются вторичному осолонцеванию, усилению степени физической солонцеватости.

Наши исследования в стационарном опыте с севооборотами показали, что орошение само по себе создает предпосылки как для ухудшения, так и улучшения свойств чернозема южного. Последнее может происходить при оптимальном сочетании поливов о комплексом агротехнических и мелиоративных мероприятий. В этот комплексе важная роль принадлежит органическим и минеральным удобрениям, способам обработки почвы, оптимальной структуре и чередованию культур с насыщением севооборотов многолетними травами, промежуточными культурами.

Гумус наиболее важная и активная составная часть почвы. Он определяет направленность почвообразования и ее плодородие. Наш стационарные опыты показали, что динамика накопления гумуса в большой степени зависит от типа севооборота (доля эффекта 75,8$) и системы удобрений (20,9$); система обработки почвы влияет незначительно (0,7?). Все севообороты имеют положительный баланс гумуса (табл. 7) с максимумом в севооборотах П, У и У1 /"49.7. Несколько меньшие темпы накопления гумуса в севообороте I. Последнее объясняется тем, что 50$ площадей этого севооборота используется под пропашными культурами.: 'сахарной свеклой и соей. Наиболее низкие показатели по увеличению содержания гумуса в сецробороте П. Здесь сказывается отсутствие посевов люцерны, а насыщение севооборота промежуточными посевами на 83$ не обеспечивает в достаточном количестве почву органическим веществом.

Положительный баланс гумуса в основной достигается за счет структуры и размещения культур в севообротах. При этом ведущая ряль принадлежит люцерне.

Таблица 7

Прирост гумуса в слое почвы 0-30 см в зависимости от специализации севооборотов, систем удобрений и обработки почвы (в среднем за ротацию в относительных процентах)

Севообороты (А)

........ 1 ■■■ ■ ■' .............

; Система удобрений (В) 'рекомендуемый фон; двойной фон

Система обработки почвы (С)

I I

отвальная!безот- ;отвальная;безот- !

{валъная; ¡вальная.

1

¡Среднее

по ¡фактору

1* А

I 7,2 6,6 9,3 9,4

П 10,8 10,4 13,9 13,6

Ш 9,1 9,8 II.5 11,5

1У 4,8 5,8 8,3 8,6

У 12,2' 11,1 13,5 13,9

У1 10,5 10,8 13,3 13,6

Среднее по взаимодействию ВС 9,1 9,1 11,6 11,7

Среднее по фактору

В 9,1 11,6

Примечание: Исходное содержание гумуса в почве в начале ротации - 2,86$

8,1 12,2 10,5 6,9 12,7 12,1

НСР

% А - 0,9 ВС - 0,5; АВ, ВС - 1,3; ВС - 0,7, АЗС - 1,8

Наш прослежено влияние люцерны на почву в ротации шестипольного севообррота I о двумя полями многолетних трав. Установлено, что пополнение почвы гумусом за счет разложения корневых остатков люцерны при их гумификации прекращается на 3-й год. После разработки пласта начинается его убыль вследствие минерализации. Внесение в шестое полз этого севооборота органических удобрений усиливает окультуривапцеэ действие трав и благоприятно влияет на общий баланс гумуса в севообороте. Нами установлено,

что видимые корневые остатки люцерны почти полностью исчезают в первый же вегетационный период после разработки пласта. Так, под посевами кукурузы, размещенной по пласту, в слое 0-20 см разложение корней люцерны за весенне-летний период достигло 83/2, а в слое 20-40 см более 60$. Более низкиш тешами разложение корней идет при безотвальной обработке.

Существенное влияние на разложение корневых остатков и образование гумуса оказывает поддержание оптимального режима влажности почвы на протяжении всего периода с положительными температурами. Это достигается в основном за счет влагозарядковых поливов. Наши исследования (3) показали, что при влагозарядке активизируется микробиологическая деятельность в почве, увеличивается количество полезных в агрономическом отношении микроорганизмов осенью в 1,3-3,5 раза, а в летне-осенний период на 40—7555. При этом больше накапливается доступных для растений питательных веществ - нитратов. Их на участках с осенним влагозарядковым поливом, как правило было больше осенью, весной и в начале лета в 1,5-2 раза.

Важное место по степени влияния на динамику гумуса в почве занимает система удобрений. Благодаря удвоению доз органо-мине-ральных удобрений, накопление гумуса в севооборотах увеличивается в 1,3 раза. Шесте с тем и рекомендуемый фон органо-минераль-ных удобрений вполне обеспечивает положительный баланс гумуса.

Система обработки почвы не оказала существенного влияния на интенсивность накопления гумуса.. Наибольшее значение имеет сочетание типа севооборота и системы удобрений почвы. Так, наибольшая интенсивность накопления гумуса отмечена в севооборотах У и У1 при двойной дозе удобрений (более' 13%).

В севооборотах достигнут положительный баланс питательных веществ: азота, фосфора и калия. Их динамика в -процессе ротащп

аналогична закономерностям, полученным по гумусу. В этой связи следует отметить роль люцерны, корни которой после разложения оставляют в почве своеобразные ходы, и корни последующих культур, опускаясь по ним, лучше утилизируют влагу и элементы питания из глубоких слоев. Стебли и корни, обладают различной скоростью разложения и поэтому при обработке пласта азот как бы вносится в несколько сроков, равномерно распределяясь по глубине пахотного и подпахотного горизонтов почвы и по площади поля, чего невозможно добиться за счет внесения навоза.

В подтверждение этого в наших опытах по разработке плаота лвдерны на вариантах без удобрений урожай озимой пшеницы и кукурузы на зерно, размещенных по пласту, при соблюдении мер защиты от болезней, вредителей и сорняков составлял соответственно 45 и 56 ц/га. Внеоение же азотных удобрений эффективно в дозе 90 кг/га д.в. /"37]. При размещении озимой пшеницы по пласту, удвоение этой дозы не окупало вносимые удобрения. Этот пример имеет важное значение для интенсификации выращивания зерновых при снижения расхода азотных удобрений, что способствует решению экологических задач по охране окружающей среды.

Установлено, что насыщение севооборотов люцерной и промежуточными посевами увеличивает емкость поглощения основаниями. Бглесте о тем в структуре поглощающего комплекса обнаружены и неблагоприятные явления, в частности рост поглощенного натрия в 1,5 раза, что связано о поливами высокоминерализовашшми водами, характерными дм Ингулецкой оросительной сиотемы. Имеет место также незначительное уменьшение количества обменного кальция. Однако, эти отрицательные тенденции компенсировались увеличением содержания гумуса в почве.

Включение промежуточных культур в севообороты и насыщение их люцерной позволяет в 2 раза снизить интенсивность процессов

засоления почв по сравнению с другими севооборотами. Влияние систем обработки почвы и удобрений менее значительны, но вое же отмечается некоторая активность этого процесса при удвоенных дозах удобрений.

Агрегатный оостав почвы является одним из важных показателей почвенного плодородия. Установлено, что под посевами зерновых культур количество агрономически ценных агрегатов перед посевом и уборкой значительно выше иа вариантах с безотвальной обработкой почвы. Особенно положительно влияет на восстановление водопрочной структуры - люцерна. Наибольшее количество водопрочных агрегатов почвы формировалось по пласту люцерны. На этом поле сумма водопрочных агрегатов почвы в Ллое 0-20 см увеличивалась по сравнению с почвой, занятой люцерной 1-го года пользования, в 2,7 раза. В последующие годы по мере использования пласта люцерны количество водопрочных агрегатов медленно уменьшается, но все же на 3-й год после вспашки люцерны их оказалось на II А% больше, чем в исходной почве. В результате восстановления водо-прочности структуры почвы, улучшаются ее физичеокие свойства. По нашим данным водопроницаемость почвы на люцерне 2-го года жизни выше, чем перед ее посевом в 1,4 раза. Это свидетельствует о том, что на посевах люцерны 2-го года жизни структура почвы приобрела водопрочность, обеспечивающую более быстрое впитывание воды.

Изменения объемной массы и скважности почвы носили в основном краткосрочный характер. Так, перед уходом в зиму объемная масса в слое 0-30. см была выше на вариантах с безотвальной обработкой почвы я составляла 1,12-1,19 г/см3. Весной при возобновлении вегетация она достигала максимальных значений 1,25-1,32 г/см3. Перед уборкой объемная касса почвы заметно уменьшилась, а различия между отвальной и безотвальной обработкой почвы в из-

меиении этого показателя не обнаружены. Во всех случаях объемная масса почвы не выходила за пределы допустимых величин для выращивания культур.

Важным фактором повышения плодородия почвы является обогащение почв органическим веществом за счет внесения соломы и посева промежуточных культур. Исследования по этому вопросу проводили: Авров А.2., Мороз З.М., 1979; Тихонов A.B., 1980 и др.; Филипьев И.Д., Латаюкова В.В., 1982 и др.

Особенностью наших исследований /"42] является то, что они проведены на бессменных посевах озимой шненицы в течение 13811987 гг. Это дает возможность исключить (¿актор севооборота (который как мы установили является одним из веющих) и более четко вшвить роль других факторов.

При внесении соломы в первые годы питательные вещества ис-рользовались на ее разлонекие, поэтому положительного эффекта на урожай не выявлено, ö дальнейшем ежегодное использование минеральных удобрений обеспечило положительный баланс питательных вещеотв и в среднем за 7 лет ее использование позволило получить эйфект от соломы порядка 2-3 ц/га. В бессменных посевах озимой пшеницы наивысшую прибавку ура-хая зерна (4,6-5,2 ц/га) д&'от варианты использования соломы в сочетании с промедуточным посевом кукурузы на фоне внесения минеральных удобрений A'jgQPjgy.

Использоваше промежуточного посева кукурузы в данном случае

уменьшало порккешость озимой пиешщы корневыми гнилями по вспаш-*

ке в 1,5 и безотвальной обработке в 2 и жужелицей, соответственно, в 3 и 1,8 раза. При этом дополнительно получено . 60-70 ц/га кормовых единиц за счет пожнивной кукурузы. Некоторое преимущество безотвальной обработки почвы в сравнении со вспашкой состояло в том, что ежегодное поверхностное внесение соломы в условиях орошения создавало слой мульчи, который сокращал расход влаги и

способствовал жизнедеятельности микроорганизмов, процесс разложения органики происходил при минимальных затратах питательных веществ.

В наших исследованиях содержание гумуса в почве в начале опытов с бессменным посевом озимой пшеницы составляло 2,98$ и за 7 лег увеличилось на всех вариантах. Особенно значительно содержание гумуса увеличилось при внесении солош и минеральных удобрений в сочетании с промежуточными посевами (0,1-0,25$). Наиболее высокие приросты гумуса наблюдались на фоне безотвальных обработок.

Систематическое внесение 5 т/га соломы увеличивает не только содержание гумуса, но и улучшает водно-физические свойства почвы, особенно водопроницаемость. Посевы пожнивной кукурузы увеличивают выход продукции в 1,6-1,8 раза при урожае озимой пшеницы на уровне проектируемой по Ингулецкой орооительной системе.

Интересные результаты подучены на опыте более длительного влияния орошения на плодородие почвы и урожай в оовхозе "Город-ний Велетень" Херсонской области, где орошение проводится регулярно с 1932 года и выращиваются интенсивные овощные культуры. В этом хозяйстве периодически, начиная с 1932 года, проводили детальное исследование почвоведы: Калачев Б.А., Антипов-Каратаев, Оилиппова В.Н., а в 1982 г. по их точкам проведены наши исследования С 2, II, 44./.

Значительное влияние длительное орошение оказывает на содержание гумуса и основных питательных веществ в почве (табл. 8). Содержание гумуса в слое 0-40 см на орошении возрастает от 0,81 до 1,37£ или на 69£. 3 то же время общее его количество в метровом профиле остается постоянным. Гумуса на орошаемом поле больше только в пахотном слое, в нижележащих слоях его заметно меньше,

а на глубине 85-90 см эти показатели близки по значению. Увеличение содержания гумуса в пахотном слое темнокаштановых почвв объясняется внесением перегноя (за 50 лет было внесено 300 т/га), а также тем, что был введен и прошел пять ротаций восьшшольный севооборот с двумя полями многолетних трав [6 У.

Таблица 8

Содержание гумуса и питательных веществ в темно-каштановой почве (с-х "Городний Велетень")

Горизонты, см j Гумус j валовые (в %) { подвижные, мг на 100 г почвы

i f> i' i i ы i р205 } /V ! Р2°5 { к 2о

0-40 0,81 Неорошаемая пашня 50 лет 0,073 0,074 1,12 3,37 27,74

0-100 0,87 0,051 0,073 0,63 Орошаемая пашня 50 лет 1,98 23,09

0-40 1,37 0,080 0,088 1,87 7,07 18,37

0-IC0 0,88 0,056 0,077 1,46 3,82 16,83

Валовой азот и фосфор на всех почвенных разностях тлеет тенденцию к увеличению. Тоже отмечается и по их подвижным формам. Содержание подвижного калия на орошении в слоях 0-40 см и 0-100 си заметно уменьшается. Снижение его количества связано с малыми нормами внесения. Повышение азотно-фосйорного баланса шло за счет органических удобрений и высокой обеспеченности минеральными удобрениями.

Все это свидетельствует о более интенсивном биологическом круговороте.веществ и большой емкости биологического круговорота при пятидесятилетнем орошении темнокаштановых почв.

УШ. Эффективность использования ФАР интенсивными севооборотами и программирование урожая сельскохозяйственных культур

При решении задач повышения эффективности использования ФАР интенсивными севооборотами и програшировании урожая возделываемых культур исходили из положений, изложенных в работах И.С.Шатилова (1975), М.К.Кашова (1976) и др. Эти положения были трансформированы и доработаны применительно к возделыванию сельскохозяйственных культур в короткоротационных интенсивных севооборотах.

Программирование урожаев сельскохозяйственных культур в севообороте следует начинать с планирования набора необходимых культур и их размещения. Для этой цели нами на основе биологических свойств с.-х. культур, агроклиматических ресурсов региона (ФАР, сумма активных температур, количество осадков), а также проведенных исследований составлен график сочетания основных и промежуточных культур ¿"41 _7»

Этот график позволяет любому агроному наиболее эффективно использовать агроклиматические ресурсы вегетационного периода, а в некоторых случаях добиться круглогодичного использования пашни. Все культуры, выращиваемые в орошаемых севооборотах, южно разделить на три группы: культуры с длинным-периодом вегетации (сахарная свекла, кукуруза на зерно, многолетние травы), которые рационально используют весь вегетационный период в монокультуре и культуры основного срока пользования, церед которыми (кукуруза, сорго, просо, гречиха, соя и др.) и после которых (озимые и ранние яровые на зеленую массу и зерно, ранние овощи, зернобобовые смеси и др.) можно возделывать промежуточные культуры.

Следует отметить, что чрезмерная насыщенность севооборотов

- 40 -

промежуточными культурами может оказаться экономически нецелесообразной, когда это ведет к вытеснению из севооборота долговеге-тирующих культур или препятствует проведению на полях агротехнических мероприятий. Поэтому при планировании севооборотов с промежуточными посевами важно учитывать индекс использования как пашни, так и энергетических ресурсов ФАР за вегетационный период, который не во всех случаях соответствует первому. В каждом севообороте определенная часть ресурсов ФАР остается неиспользованной. Причины заключаются в потерях времени из-за неблагоприятного сочетания агрометеорологических условий в начале вегетационного периода и из-за проведения агротехнических мероприятий для сева повторных культур. В первом случае потери можно сократить за счет подбора соответствующих культур, ео втором - за счет умелой организации производства, сокращения разрыва между уборкой основной культуры и севом повторной £"18 J.

При этом существенным для программирования является установление срока сева повторной культуры. Нами установлена связь между сроками сева и продолжительностью вегетации различных культур, на основе которой определены предельно допустимые сроки сева промежуточных культур, обеспечивающие получение полноценной хозяйственно-полезной продукции /"38 _7» Путем изменения сроков сева мы ставим растения в различные погодные условия выращивания и,таким образом, можем управлять процессом формирования продуктивности. Сев в сроки позже оптимальных и, особенно, позже предельно допустимых приводит к снижению ресурсов тепла и ФАР и, в конечном счете, к снижению продуктивности.- У проса и гречихи наиболее резкое падение урожайности происходит при их севе в первой декаде августа, у кукурузы - в первой половине июля.

Для расчета продуктивности промежуточных культур в зависимости от срока сева были установлены закономерности.в виде регрессион-

ных уравнений (табл.З).

Таблица 9

Зависимость относительной урожайности ( у ) промежуточных культур (в % к третьему сроку посева) от сроков их сева ( х )

Культура

"[Интервал-• значений!

!

Уравнение регрессии

Средне-¡квадрати-! ческая ,ошибка

\± %__

Гречиха Просо

Кукуруза на зерно

3-10 3-10

3-10

Кукуруза

(сухое вещество) 3-Ю

у = 46,7 + 24,0 х - 2,6 х2 4,4

у = 69,0 + 16,2 х - 2,25 м2 5,0

у » 43,3 + 26,9 х - 3,1 х2 4,0

у = 67,0 + 16,8 х - 2,2 х2 3,3

Примечание: Интервал между сроками сева составляет 10 дней;

3-й срок соответствует 3-й декаде мая. Кукуруза среднеспелой группы

Расчеты по регрессионным уравнениям позволяют определить, какие культуры при данных сроках сева дают максимальную продуктивное! Особые требования при этом предъявляются к культурам, рост и развитие которых приходится на конец лета - начало осени. Они должны иметь короткий вегетационный период с высокими темпами форлировани урожая, обладать способностью переносить кратковременные похолода ния и быть достаточно устойчивыми к воздушной засухе.

Если урожай программируется за счет изменения двух или нес кольких факторов, то удобно пользоваться уравнениями множественно! регрессии. Такие .уравнения для программирования урожая проса в зависимости от способов, глубины обработки почвы и удобрений приведены в табл.10.

Б практических расчетах программируемого урожая возможен ана

- 42 -

лиз нескольких частных уравнений регрессии. Например, согласно ресурсного программирования урожая просз по вспашке на 20 см, рекомендуемой дозе удобрений и 3-го срока сева (Ш декада мая) обеспечивается урожайность 40 ц/га или 100%. Требуется сравнить эффективность вспашки и нулевой обработки почвы при восьмом сроке сева. Ход расчета следующий: определяют урожайность проса для 8-го срока сева (уравнение табл.10). Оно составляет 76$ илг 30,4 ц/га (что соответствует урожайности при отвальной обработке почвы па 20 см и принимается за 1005?). Затем определявт урожайность проса при нулевой обработке почвы для 8-го срока сева. Оно составляет 72,75? от вспашки на 20 см или 22,1 ц/га. Ответ: нулевая обработка почвы при 8-м сроке сева уступает вспашке глубиной 20 см на 8,3 ц/га (30,4-22,1= 8,3 ц/га).

Однако, на практике при работе на больших площадях, пахота оттягивает срок сева до 10 дней. Поэтому есть смысл определить урожайность данного варианта при 9-м сроке сева (конец июля). Он составит по расчетным данным 20,6 ц/га. Ответ з данном случае будет следующим: вспашка на 20 см при 9-м сро: з посева уступает по урожайности нулевой обработке почвы при 8-м сроке сева на 1,5 ц/га (22,120,6 ц/га). Следовательно на больших площадях и в условиях поздних

Таблица 10

Изменение относительной урожайности проса у от глубины обработки почвы X¡_ и доз удобрений (в % от урожая при обработке почвы ка глубину 20 см и рекомендуемой дозе удобрений)

--г

Варианты "Значения ' Уравнение множественной i кгадрати-

обработки ;Д°3 роб-! регрессии ' ческая

почвы ¡рении ¡ !окпЗка

ti i± '">

С оборотом 1-рекомен- у= 72,7 + 1,о9хт+ О.ОС6:сЗг . ч

пласта дуемая • 13-,0 • (хо - I) '

0-20 см ¿-двойная

Без оборо- 1-рекомен- у= 75,4 + 3,07 хт- 0,09 -Д + С,ч

та пласта дуемая ' , 1 ■

0-20 см 2-двойная + 19,7 . (х- - I)

сроков сева, пожнивное просо целесообразно возделывать путем прямого сева. Эти выводы подтверждаются и экспериментальными данными /46/.

При программировании урожаев в зависимости от удобрений в настоящее время используются балансово-расчетнае методы. Недостатком этой методики считается невозможность точного установления коэффициентов использования питательных веществ из почвы и вносимых удобрений. Б случае с промежуточными культурами расчеты еще более затруднены в связи с резкими колебаниями метеорологических элементов, обусловленные различными сроками сева.

В этих условиях наиболее целесообразным представляется использование регрессионного анализа. Так .прибавка урожая в % для различных видов позднелетнах кормовых смесей в зависимости от доз азота, может быть рассчитана с точностью до 2,7$ путем использования гиперболических уравнений регрессии (табл.II).

Таблица II

Уравнение регрессии для определения прибавки урожая у (в % зеленой массы, сухого вещества, переваримого протеина в зависимости от доз азота ( X )

Кнтер- • вал ! значе- , ниа ! 1 1 ■ 1 Наименование , смеси | 1 Уравнение регрессии ■ Средне- 1 квадрати-, ческая ■ ошибка !± %

0-120 овес + редька У в 0,39 X - 0,0004 Хг 2,2

0-120 овес + рапс Я = 0,30 X - 0,0004 X* 2,7

0-120 овес + горох 3 = 0,18 X - 0,0004 ов- 3,0

Например, расчетная величина прибавки урожая зеленой массы овсяно-рапсовой смеси от дозы N зд составит 8,6$; М6д- 16,5/5;

^90 ~ 23, ^120 ~ Исходя из полученных закономер-

ностей, вносятся соответствующие коррективы в систему удобрений под программируемый урожай.

Таким образом, метод регрессионного анализа вполне приемлем для расчетов при программировании урожаев промежуточных культур и является эффективным по сходимости с экспериментальными результатами.

Важным моментом программирования является оценка потенциального или программируемого урожая общей надземной биомассы У^ и хозяйственно полезной продукции УХ03 (корнеплодов, зерна, силосной массы, кормовых единиц, переваркмого протеина, сахара и др.). Расчет производили по известным формулам:

у - - У - У -к -Ю'г.

юо Лср ' Х03 5 103

Здесь ФАР, приходящая за вегетационный период данной куль-

туры в Цщс/м2; КПД ФАР, рассчитанный на програмируемый уро-

жай хозяйственно-полезной продукции в - массовая теплота

сгорания в Щж/кг; К х03 - коэффициент хозяйственного выхода продукции в % от урожая сухой биомассы. Для обеспечения этой части программирования нами были разработаны методика определения потенциального КЦД ФАР и упрощенный способ косвенного определения среднего для растений значения массовой теплоты сгорания, а также установлена зависимость урожая хозяйственно полезных органов ( К £03) от урожая сухой биомассы и КЦД ФАР.

Потенциальный КПД ФАР определяется в виде статистического максимума из ряда результатов,полученных за ротацию по статистическому методу Гумбеля. Приближенную оценку статистического значения КЦД ФАР можно определить по формуле

где среднее значение КПД ФАР из полученного ряда экспе-

риментальных данных; - среднеквадратическое отклонение. Для ряда культур значения статистического максимума КПД ФАР получены близкими к теоретическому: сахарная свекла - 4,6$, озимая пшеница - 4,9%, кормовые культуры - от 4,5 для эспарцета до 6,0% для кукурузы на зеленую массу. Наиболее низкие значения статистического максимума КПД ФАР получены для сои (1,7$), гречихи {2,3%) и проса (3,5/5).

. Среднее для растения значение массовой теплоты сгорания £363 определяли на основе установленной нами связи этой величины с процентным содержанием протеина в сухой биомассе: 1ср= {5,5+0,25 рр

. Полученные нами значения менялись от 19,4-19,1 МДж/кг для многокомпонентной смеси, сои и люцерны, тлеющих наиболее высокое содержание протеина, до 18,1-16,6 МДж/кг для смесей кукурузы о соей и эспарцетом и чистого эспарцета, 17,4-17,7 МДж/кг для смесей озимых зерновых с викой на зеленый корм, 17,0-17,3 МДж/кг для гречихи, сахарной свеклы и озшой пшеницы и, наконец, 16,6 МДж/кг для ячменя, проса и зерновой кукурузы. Применение этих значений •Л-ср позволяет значительно уточнить расчеты КПД ФАР.

Зависимость урожая зерна и К"Х03 от урожая сухой биомассы и КПД ФАР (табл.12) нелинейна. Для зерновых колосовых культур нелинейность проявляется при КЦД ФАР больше 2% и при урожае надземной сухой биомассы У б больше 140 ц/га, для-кукурузы при

У 6 -> 160 ц'га и для сахарной свеклы при У б ^ 300 и/га (37,3£).

Учет этой зависимости при решении задач программирования урожая является весьма существенным. До настоящего времени принимали, что хозяйственный выход продукции не зависит от КПД САР

и урожая сухой биомассы, что приводило к существенным ошибкам при расчетах ожидаемого урожая зерна.

Таблица 12

Зависимость К х03 зерновых а зернобобовых культур ■ (для зерна Ы-% влажности)от КПД ФАР

Культура

Значения Кх03 ($) для следующих значений -.-.-. КПД (%) .

0,5] 0,7;0,9|1,1}1,3| 1,5| 2,о| 2,б|3,о|3,5 ¡4,0

Обнаружена также нелинейность связи урожая корнеплодов сахарной свеклы с КПД ее посевов. Так, увеякч-ние КПД ФАР до 2,0>3 сопровождается ростом урожая корнеплодов на 25 ц/га на каждне 0,1% КПД. В дальнейшем с ростом КПД ФАР прирост урожая корнеплодов снижается и для значеяпй'КЩ ФАР 2,0-2,5; 2,5-3,0; 3,0-3,5; 3,5-4,02 он. соответственно составляет 20, 16, 14 и 12 ц/га на каждые 0,1% КПД. Еще более сильно нелинейность проявляется в связи урожая сахара с КЩ ФАР, поскольку сахаристость корнеплодов с увеличением их массы несколько снижается.

Отмеченная нелинейность является результатом ценотического взаимодействия растений в посеве. Эту особенность вакно учитывать при решении задач программирования урожая, так как она является в определенной степени лимитирующим фактором для получения более высокого урожая хозяйственно полезной продукции.

Озимая пшеница - - 55 54 53 52 50 45 41 37 33

Кукуруза средне-поздняя _ — 54 53 52 50 46 42 38 -

Яровой ячмень - - 54 54 53 51 46 41 - - -

Горох - - .49 47 45 44 42 - - - -

Просо пожнивное - 50 48 43 40 39 35 32 - -

Соя 48 44 41 40 39

Гречиха пожнивная 49 45 42 40 39

- 47

выводы

1. На орошаемых черноземах южных в условиях степной зоны Украины наиболее эффективными короткоротационными специализированными севооборотами из шести изученных оказались:

а) плодосменный с двумя полями сахарной свеклы и одним полем сои, позволяющий получать 154,2 ц/га к.ед, и 17,2 ц/га переваримого протеина;

б) зерно-кормовой (50% зерновых и 50$ кормовых культур) с выходом 152,7 ц/га к.ед. и 20,7 ц/га переваримого протеина;

р.) кормовой с тремя полями люцерны (100$ кормовых), обеспечивающий 161,3 ц/га к.ед. и 18,9 ц/га переваримого протеина.

2. Различия в эффективности отвальной и безотвальной обработки почвы в целом по изучаемым севооборотам были небольшими и практически не зависели от доз удобрений. Отдельные культуры по разному реагировали на отвальную и безотвальную обработку почвы, а также на глубину обрабатываемого слоя:

а) продуктивность зерновых культур (озимой пшеницы, озимого и ярового ячменя, гороха и др.) при замене отвальной вспашки почвы на безотвальную, а также при уменьшении глубины обрабатываемого слоя почвы с 25-27 см до 10-12 см при безотвальной вспашке сохраняется практически на одинаковом уровне или выше на 3-5&.

б) промежуточные культуры (поукосныё,"пожнивные) повышали продуктивность при замене обычной глубокой вспашки мелкой безотвально! обработкой на глубины IB-22 сы, 10-12 и поверхностной на 6-8 си; на чистых от сорняков полях эффективен прямой посев без обработки почвы стерневой сеялкой C3C-2.I пожнивного проса и кукурузы на зеленый коры, благодаря обеспечению их вегетации в лучшие агроклиматические сроки;

в) сахарная свекла и кукуруза на зерно при замене отвальной обработки рекомендуемой глубины безотвальной вспашкой почвы такой

- 48 -

же глубины снижают урожайность соответственно на 4 и 2 %. Уменьшение глубины обрабатываемого слоя почвы при безотвальной обработке до 10-12 см не приводит к дальнейшему снижению урожайности этих культур;

г) продуктивность сои при замене отвальной вспашки на безотвальную глубиной 25-27 см практически не меняется; урожайность сплошных посевов сои по сравнению с широкорядными (с междурядием 45 см) повышалась в среднем на 2,2-2,4 ц/га и не зависит от обработки почвы.

3« С увеличением дозы минеральных и органических удобрений в два раза по сравнению с рекомендуемой продуктивность изучаемых севооборотов посыпается на 11,1-19,4^. Наиболее отзывчивым на удобрения является севооборот, насыщенный техническими культурами, а среди культур наиболее отзывчивыми на повышение дозы удобрений оказались сахарная свекла и кукуруза на зерно и силос. Эффективность различных доз органо-минеральных удобрений не зависела от способа обработки почвы.

4. Режим орошения оказывает существенное влияние как на продуктивность отдельных культур и севооборотов в целом, так и на эффективность применяемых агротехнических приемов:

а) повышение предполивной влажности пэчеы под сахарную свеклу, кукурузу на зерно с 70 до 80% НВ. позволяет повысить их продуктивность соответственно на 10 и &%. При этом повышается окупаемость более высоких доз минеральных удобрений, и различия в продуктивности посевов по отвальной и безотвальной вспашке почвы становятся не^сутчественными;

б) повышение предпосевной влажности почвы под пожнивную кукурузу с 65-70 до 75-80£ НВ на фоне обработки почвы на глубину 10-12 см и при внесении //^о ^160 обеспечило прибавку в урожае зеленой массы 92 ц/га;

в) затраты поливной воды на единицу продукции при вкрат;ива-

нии кукурузы на силос и зеленый корм в повторных посевах снижаются на 12% по сравнению с основными посевами;

г) в режимах орошения культур севооборота люцерна играет роль буферной культуры поскольку до 70$ урожая формирует за счет осенне-зимне-весенних запасов влаги при их пополнении влагоэарядковыми поливами. Введение ее в севообороты, насыщенные сахарной свеклой,, кукурузой на зерно и силос, соей,позволяет в летние месяцы улучшить режим орошения этих культур.

5. В процессе ротации изучаемых севооборотов отмечается положительная тенденция в изменении плодородия почвы:

а) достигнут положительный баланс питательных веществ и гумуса. Наибольший прирост гумуса в пахотном слое имеет место в севооборотах, насыщенных люцерной и промежуточными посевами на фоне двойных доз органических и минеральных удобрений (севообороты П, У, У1). Способы обработки почвы не оказывают существенного влияния на содержание гумуса в пахотном слое;

б) отмечено улучшение водно-физических свойств почвы к концу ротации: улучшился агрегатный состав, повысилась водопроницаемость, а плотность почвы практически не изменилась;

в) отмечены изменения физико-химических свойств: увеличилась емкость поглощения; увеличился обменный натрий в поглощающем комплексе. ' *

6. Систематическое внесение измельченной соломы в количестве 5 т/га под озимую пшеницу при бессменном ее возделывании повышает урожайность зерна в среднем за 7 лет на 3,0 ц/га, максимальные прибавки урожая от внесения соломы (4,6-5,2 ц/га) получены на фоне двойной дозы минеральных удобрений, безотвальной вспашки почвы и введения промежуточной культуры - кукурузы на зеленую массу. За семь лет исследований в лучших вариантах содержание гумуса повысилось на 0,1-0,25л и улучшились водно-физические свойства почвы.

7. Уравнения регрессии и другие эмпирические зависимости, по-

- 50 -

лученные на основе факториального анализа могут быть использованы с высокой степенью воспроизводимости при прогнозировании и программировании урожая с.-х. культур, отдельных полей и севооборотов в целом.

8. Введено понятие коэффициента использования ЗАР за вегетационный период в целом по севообороту и за вся ротацию, предложена более совершенная методика определения ГИД ЗАР с.-х. культур на основе расчета удельной теплоты сгорания различите культур в • зависимости от содержания протеина в растениях.

9. В изучаемых севооборотах, а также при бессменных посевах доказана высокая эффективность выращивания кукурузы на зеленый корм в качестве промежуточной культуры в севооборотах и в бессменных посева« озимой пшеницы (без снижения урожайности озимой пшеницы).

10. Замена бобового компонента в овсяно-гороховой смеси на капустные культуры - редьку масличную, рапс обеспечивает прибавку урожая 60-90 ц/га и экономический эффект 243 руб/га.

11. Потенциальная и фактическая засоренность полей севооборотов тесно связана с их слециализадией, системой обработки почвы, удобрениями, режимами орошения. Фактическая засоренность полей выше при безотвальной обработки почвы в 1,1-1,2 раза. Эффективным приемом борьбы с сорняками являются провокационные поливы, система промежуточных культур, введение в севооборот многолетних трав

с проведением укосов в зависимости от развития сорняков. Эти приемы позволяют снизить засоренность в 1,8-2,3 раза.

12. Оценка экономической эффективности внедрения разработанных на основе выполненных исследований предложений производству дала следующие результаты:

а) внедрение узкоспециализированных севооборотов I, П У позволяет повысить выход кормовых единиц с гектара севооборотной площади в 2 и более раза по сравнению с бессменными посевами озимой

- 51 -

пшеницы и обеспечить чистый доход 41-58 руб/га;

б) замена отвальной вспашки безотвальным рыхлением на рекомендуемую глубину для озимых культур на зерно повышает урожайность на 5%, снижает затраты труда на 16-17%, материалоемкость на 12%, съэкономить горючего 23% и дать чистый доход с гектара 8-12 руб.;

в) самые высокие экономические показатели 29-37 руб/га чистого дохода при возделывании сахарной свеклы получены при замене рыхления отвальными лущильниками на послойное рыхление орудиями плос-кореэного типа и проведения вегетационных поливов при нижнем порог< влажности 60% НВ;

г) применение энергосберегающей технологии возделывания сои на орошаемых черноземах южных и сплошные ее посевы обеспечивают уровень урожайности 30 и более ц/га с экономическим эффектом

47 руб/га;

д) замена отвальной обработки пласта люцерны на безотвальное рыхление на глубину 10-12 см обеспечивает прибавку урожая озимой пшеницы, повышает производительность труда в 1,6 раза и дает экономический эффект 19 руб/га;

е) использование соломы в качестве органических удобрений, позволяет исключить подготовку и вывозку навоза, дает возможность съэкономить 51-67 руб/га.

ПРВДЛОШШ ПРОИЗВОДСТВУ

I. На орошаемых землях черноземов южных рекомендуется внедрить разработанную на основании теоретических и экспериментальных исследований систему узкоспециализированных шестипольных севооборотов с посевами люцерны для хозяйств различной специализации:

Севооборот I (для хозяйств, специализирующихся на производстве сахарной сеекль): ярог.ой ччу.енъ + люцерна; люцерна; лагерна;

- 52 -

сахарная свекла; соя; сахарная свекла. Технические! культуры в севообороте занимают 50% площади, в том числе сахарной свеклы 33,2%. Ивдекс использования поливной земли 1,0.

Севооборот П ( для хозяйств зерно-животноводческого направления): озимая пшеница + люцерна ; люцерна; люцерна; люцерна на I укос +■ поукосная кукуруза МВС; озимая пшеница + кукуруза МВС; озимая пшеница + пожнивная кукуруза МВС. Зерновые и кормовые культуры в севообороте занимают по 50%, в том числе многолетние травы 40%. Индекс использования земли 1,5.

Севооборот Ш: тритикале с викой + поукосная кукуруза на зеленый корм + люцерна; люцерна; люцерна; люцерна на I укос + поукосная кукуруза МВС с соей; озимая пшеница с викой + поукосная кукуру-"»иза МВС в смеси с соей; озимая рожь с викой + поукосная кукуруза с соей;

лгацерно-кукурузный совооборот: кукуруза на зеленый корм + люцерна; люцерна; люцерна; люцерна на 1 укос + поукосная кукуруза МВС; кукуруза МВС; кукуруза МВС.

2. Оптимизировать систему органо-м/черальных удобрений севооборотов путем перехода к применению их расчетных доз на программированные урожаи.

3. В системе разработанных севооборотов основную обработку почвы под культуры сплошного посева (озимую пшеницу, озимый и яровой ячмень, горох и др.) проводить безотвальными орудиями с уменьшением глубины обрабатываемого слоя почвд с 25-27 см до 10-12 см.

4. Для получения 650-700 ц/га корнеплодов сахарной свеклы и И0-П5 ц/га сахара в интенсивном шестипольном севообороте на черноземе южном заменить рыхление отвальными лупумьниками на послойное рыхление орудиями плоскорезного типа (КПШ-9, 0ПТ-3-5), вегетационные пглуЕы пропот,"ть при нижнем пороге влажности 80% НВ в метровом слое почвы. При таком режиме орошения на полях, чистых от сорняков, возможна замена отвальной вспашки на безотвальное рыхле-

ние на глубину 30-32 см.

5. Для получения 30 ц/га сои на черноземах южных с минимальными затратами труда и средств рекомендуется заменить отвальную вспашку почвы на безотвальную на глубину 25-27 см с применением сплошного способа посева нормой 700-800 тыс. всхожих семян на гектар и с использованием базовых и страховых гербицадов.

6. Технологию возделывания промежуточных культур на черноземе южном базировать на замене обычной и глубокой вспашки мелкой безотвальной обработкой почвы на 10-12 см, поверхностной обработкой (6-8 см). На чистых от сорняков полях проводить прямой посев пожнивных культур (кукуруза, просо) сеялкой СЗС-2.1 вслед за уборкой урожая культур сплошного посева. Привыращивании многокомпонентных смесей экономически целесообразна замена бобового компонента(горо-

'¿ха) на капустные культуры.

7. Применять в севооборотах экологически чистые приемы борьбы с сорной растительностью: провокационные (предпосевные) поливы

о

нормой 250-300 м /га, промежуточные посевы, скашивание люцерны с учетом фаз развития сорной растительности.

8. Для рационального использования воды и составления равномерного графика полива с.-х. культур короткоротационных севооборотах использовать буферность люцерны в режимах орошения—влагозаряд:

л л

вый полив 1000-1200 м /га и при вегетации посева 650-700 м /га под второй, третий и четвертый укос.

Для сохранения и повышения плодородия орошаемых земель ига Украины следует использовать:

а) введение на орошаемых землях юга Украины интенсивных шестипольных севооборотов с двумя полями многолетних трав;

б) вносить на гектар севооборотной площади не менее 10 т навоза;

в) подъем пласта многолетних трав под озимую пшеницу и другие зерновые культуры сплошного посева производить безотвальными ору-

днями на глубину 10-12 см;

г) для обогащения почвы органическим веществом оставлять ка полях после отчуждения урожая солому из расчета 4,5-5,5 т/га с добавлением минерального азота 10 кг на тонну соломы, а также насыщать севообороты промежуточными культурами на 50 и более процентов.

10. Переходить на программирование урожаев не отдельных культур, а полей и севооборотов в целом с учетом предложенных п / 36, 42_/ графиков и формул.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОНУИШОВАННЫХ ГО ТЕМЕ ДКССЕРТАЦИЛ

1. Влияние влагозарядкоьых полиеов на урожай и качество томатов (Консервная и овощесушильная промышленность, - 1964. - №10.-С.26-27).

2. Фабрика дешевых овощей на юге (Консервная и овощесушильная промышленность, - 1965, - Н2. - С.25-27).

3. Эффективность влагозарядковых поливов под культуры овощного севооборота (на украинском языке) (Вестник сельскохозяйственной науки - К. Урожай . 1965. - М. С.74-80) (в соавторстве с С.Д.Лысогоровым, Ф.В. Кивер).

4. Эффективность влагозарядковых поливов под столовые корнеплоды (на украинском языке) // Орошаемое земледелие. 1967. - Вып.2.-С.107-111.

5. Эффективность выращивания зерна на орошаемых землях Херсонской области (на украинском языке) // Вестник с.-х. науки. - 1968.-И0. - С.3-6.

6. Освоение овощных севооборотов в совхозе // Орошаемое земледелие. 19св. - Вып.5. - С.91-96.

7. Экономическая эффективность влагозарядковых поливов под сельскохозяйственные культуры в Херсонской области // Экономическая эффективность орошения на юге Украинской ССР. - Киев: Урожай.-1968. - С.67-69 (на украинском языке).

8. Размеры капитальных вложений в орошаемое земледелие и уровень производства растениеводческой продукции // Экономическая эффективность орошения. - Киев: Урожай. - 1969. - С.3-60 (в соавторстве с Н.И.Григорашом).

9. Растет производство зерна // Земледелие. - 1971. - ¡Г-4. -С. оо-оо.

- 56 -

10. ¡¿алое орошение и многолетние культурные пастбища // Гидротехника и мелиорация. - 1971. - "12. - С.22-25.

11. Опыт строительства и освоения участков малого орошения. -М.: Колос, 1972. - 39 с.

12. Два урожая с одного поля (на украинском языке) // Хлебороб Украины. - 1972. - К5. - С.6-7.

13. Гарантированные урожаи. - Симферополь: Таврия, 1973. - Ш с.

14. 1,3 млн.рублей за качество // Земледелие. - 1974. - К8. -С.15-16.

15. Совмещение приемов возделывания пожнивных культур //Земледелие. - 1975. - Ю. - С.61-62 (в соавторстве с В.А.Ушкаренком).

16. Усовершенствование агротехники выращивания повторных культур на орожаемых землях (на украинском языке)// Вестник с.-х. науки. - 1976. №1. - С.56-59 (в соавторстве с В.А.Ушкаренком).

17. Резервы поливного гектара // Гидротехника и мелиорация. -

1981. - №8. - С.62-64.

18. Интенсивное использование поливного гектара. - М.: Колос,

1982. - 144 с.

19. Технологические пооперационные проекты выращивания сельскохозяйственных культур на юге Украины. - Николаев, 1982. -309 с. (в соавторстве).

20. Эффективность орошения степи Украины // Справочник по орошаемому земледелию. - Одесса: Маяк, 1983. - С.5-7.

21. Режим орошения сельскохозяйственных культур // Справочник по орошаемому земледелия. - Одесса: Маяк, 1983. - С.31-38 (в соавторстве с Н.Е.Мирошниченком).

22. Гарантируем урожай. - Одесса: Маяк, 1984. - 62 с. (в соавторстве с В.Н.Крамаренком).

23. Почвенно-климатические условия юга Украины // Справочник по индустриальным технологиям возделывания с.-х. культур стзпи