Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОДУКТИВНОСТЬ КУЛЬТУР И ПЛОДОРОДИЕ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО В ЗЕРНОПРОПАШНОМ СЕВООБОРОТЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБА ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ЮГА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ПРОДУКТИВНОСТЬ КУЛЬТУР И ПЛОДОРОДИЕ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО В ЗЕРНОПРОПАШНОМ СЕВООБОРОТЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБА ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ЮГА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ"



На правах рукописи

АКИМОВ АЛЕКСАНДР ЮРЬЕВИЧ

ПРОДУКТИВНОСТЬ КУЛЬТУР И ПЛОДОРОДИЕ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО В ЗЕРНОПРОПАШНОМ СЕВООБОРОТЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБА ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ЮГА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

06.01.01 - общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Курск-2004

Рабога выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте земледелия и защиты почв от эрозии (ВНИИЗиЗПЭ) Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук

Черкасов Григорий Николаевич Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Ведущее учреждение: Орловский Государственный Аграрный Университет

Зашита диссертации состоится « 2 » трдя 2004года в 10й часов на заседании Диссертационного Совета Д 006.016,01 при Всероссийском научно-исследовательском институте земледелия и защиты почв от эрозии по адресу: 305021, г. Курск, ул. К. Маркса, 706 ВНИИЗиЗПЭ факс: (0712) 336729

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ВНИИЗиЗПЭ. Автореферат разослан «31 » мая 2004 года.

Ученый секретарь

Пыхти н Иван Григорьевич кандидат сельскохозяйственных наук Гончаров Николай Федорович

диссертационного совета, кандидат биологических наук

М.Г. Агаркова

1. Обшая характеристика работы

Актуальность темы. К одному из главных факторов стабилизации экологической обстановки на планете относится сохранение и воспроизводство плодородия почвы, являющейся составной частью биосферы.

Интенсивная и нерациональная эксплуатация земельных угодий, высокая степень антропогенной нагрузки на почву, связанная с применением энергоемких технологий ее обработки, явились причиной значительного снижения уровня почвенного плодородия пахотных земель в результате дегумификашш, прогрессирующего эрозионного разрушения почв и их агрофизической деградации. Снижение плодородия почвы нарушает сбалансированность агроэкоскстем и в значительной степени обостряет в целом экологическую ситуацию в земледелии.

Обработка почвы является одним из основных элементов технологии возделывания сельскохозяйственных культур и важнейшим средством регулирования почвенных режимов: влагообеспеченности растений, борьбы с сорняками, болезнями н вредителями культур, создания благоприятных условий для роста и развития растений. В технологии возделывания сельскохозяйственных культур на обработку почвы приходится значительная часть энергетических и трудовых затрат. Уменьшение энергоемкости может, решатся за счет изменения основной обработки почвы.

Разработка и внедрение экологически сбалансированных систем земледелия на ландшафтной основе требует дифференцированного подхода к выбору технологии возделывания сельскохозяйственных культур с учетом почвенно-климатических условий. При этом адаптация земледелия к существующим почвенно-климагическим, экономическим и экологическим условиям должна осуществляться на основе ресурсосберегающих почвозащитных технологий обработки почвы.

Переход к ресурсосберегающим почвозащитным технологиям в условиях интенсивного земледелия требует всестороннего обоснования перспективных приемов, способов и систем обработки почвы, как важного фактора регулирования агрофизических свойств почвы.

Основой почвозащитных ресурсосберегающих технологий является использование в качестве основной обработки безотвальных способов с различной степенью минимализации.

В этой связи актуальным является определение уровней минимализации обработки черноземов и разработка на этой основе ресурсосберегающих почвозащитных систем основной обработки почвы иод культуры в севообо^ .ихис учетом зональных условий.

Наибольшее ^ ' ,(ани<- - этом плане привлекают черноземы юга Кгчгр1:с^с."1;сй осс;::г в Тульской ебязгтк. Эффективность

применения бея?, -альных технологий г~ обработки выщелоченных черноземов в условиях области изуч:на слабо,!;» нра^л^чески

фо:'Л »¡мкнев /тгггг

исследовались их агрофизические свойства, а так же влияние способов обработки почвы на показатели плодородия и продуктивность культур, сокращение экономических и энергетических затрат.

На решение выше указанных задач направлены наши исследования, проводимые на базе Тульского НШ1 сельского хозяйства и представленные в диссертационной работе.

Цель и задачи исследований. Основной целью работы является обоснование п разработка энергосберегающих технологий обработки почв и повышение проективности культур в зернопаропропашном севообороте для юга Нечерноземной зоны России.

Задачи исследований сводились к следующему:

1. Выявить влияние различных систем основной обработки на агрофизические показатели чернозема выщелоченного.

2. Выявить особенности накопления влаги в почве и использования ее сельскохозяйственными культурами в зависимости от приемов основной обработки.

3. Шучить влияние различных способов основной обработки почвы на динамику засоренности посевов культур в севообороте.

4. Выявить влияние различных способов основной обработки на агрохимические показатели чернозема выщелоченного.

5. Определить действие различных способов основной обработки почвы на продуктивность культур в севообороте и качество получаемой продукции.

6. Провести экономическую и энергетическую оценку эффективности различных способов основной обработки почвы, при возделывании сельскохозяйственных культур и определить оптимальный уровень их интенсивности.

Основные положения, пыносимые на защиту.

В результате исследований разработаны и выносятся на защиту следующие положения:

- безотвальная и комбинированная способы основной обработки почвы при их многократном применении в севообороте не оказывают влияния на агрофизические и агрохимические свойства черноземов выщелоченных;

- замена вспашки безотвальной обработкой, а также минимизация отвальной обработки не ведет к существенному снижению урожайности зерновых культур, но увеличивает засоренность посевов;

- применение безотвальной обработки под зерновые и кукурузу и отвальной минимизированной под зерновые обеспечивают патучение урожая культур с меньшими экономическими и энергетическими за фатами.

Цвуцндо ношпнч. В условиях юга Нечерноземной зоны получат экспериментальные данные влияния различных способов (отвальной, безотвальной, комбинированной) основной обработки почвы на

плодородие, засоренность, продуктивность культур и их экономическою эффективность.

Практическая значимость работы заключается в разработке энергосберегающих технологий возделывания зерновых культур и кукурузы в условиях Тульской области. Снижение энергозатрат при использовании безотвальной основной обработки по сравнению с отвальной составляет - 44%.

Результаты исследований прошли производственную проверку в Тульском НИИ сельского хозяйства.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на заседании Ученого совета ВШШЗ и ЗПЭ (2003 г.), на заседании ученого совета Тульского ШШСХ (2001,2002,2003 гг.). а также на Международной научно-практической конференции (Курск, 20О2 г.) и Международной научно-практической конференции (Пенза, 2002 г.).

Работа является составной частью тематического плана научно-исследовательской работы лаборатории земледелия Тульского НИИ сельского хозяйства по теме: «Разработка ресурсосберегающих систем основной обработки почвы в восьмипольном эернопаропронашном севообороте».

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ.

Обьем и структура работы. Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста к состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций производству. В ней 23 таблицы, 4 рисунка, 27 приложений. Список литературы, включает 228 наименования, в т.ч. 9 на иностранных языках.

2, Объект, условия и методика исследований

Объектом исследований являлись черноземы выщелоченные юга Нечерноземной зоны. Исследования проводились в период с 2001 по 2003гг. на многолетнем стационарном нолевом опыте Тульского научно-исследовательского института сельского хозяйства, на черноземе выщелоченном в зернопаропропаишом севообороте с че|юдованием культур: черный нар, озимая пшеница, сахарная свекла, яровая пшеница, кукуруза, овес, горох, ячмень. В пространстве севооборот развернут на трех лоллх. Схема опыта включает б вариантов.

В программу наших исследований входили следующие вариант обработки ночвы;

- вариант 1 (контроль) - отвальная обработка почвы;

- вариант 2 - отвальная минимизированная в комплексе основной и предпосевной обработок почвы (без предварительного лущошя стерни перед вспашкой и без предпосевной культивации);

- вариант 3 - безотвальная обработка почвы (под зерновые культуры в эгом вариаше обработка проводилась дисковой бороной, а под

пропашные культуры обрабатывалась плугом со стойками

СИБИМЭ);

- вариант б - комбинированная обработка почвы включат а

отвальную глубокую под пропашные культуры и безотвальную

мелкую пол зерновые.

Посевная плошадь делтакн - 400 м2 (40м х Юм), учетная площадь для зерновых - 80-160м2, для кукурузы - 25м1. Повторность опыта четырехкратная. Расположение вариантов последовательное, в один ярус. Проводились следующие наблюдения, учеты и анализы:

- фенологические наблюдения проводились по методикам

Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. На зерновых отмечалось появление всходов, кущение, выход в трубку, колошение, молочная, восковая и полная спелость. На кукурузе отмечались фазы: всходы, появление очередных листьев (начиная с третьего листа), выметывания метелки, цветение метелки, цветение початка, молочная спелость, восковая спелость, полная спелость;

- густота стояния растений проводилась в фазу полных всходов методом пробных ллошадок на трех гювторностях;

- засоренность посевов - методом учетных площадок, в начале и в конце вегешши;

• влажность почвы - весовым методом, до глубины 30 см, через каждые 10 см, в начале, в коше вегетации и перед уходом в зиму;

- плотность почвы - буром АМ - 7, до глубины 30 см, через каждые 10 см, в начале и в конце вегетации;

- структурно-агрегатный состав почвы определялся методом сухого просеивания по Н.И. Савинову, до глубины 30 см, через каждые 10 см, в начале и в конце вегетации;

Агрохимические показатели свойств почвы:

- гумус-по И.В. Тюрину (ГОСТ-26213-91);

- рН солевой вытяжки - потенциометрическим методом (ГОСТ-26483-85);

- подвижный фосфор - по Чирикову (ГОСГ-26204-91);

- калий - по Масловой;

- нитратный (КО}) и аммонийный (N110 азот метолом с дисул ьфофениловой кислотой и с реактивом Неслера;

- учет урожая - сплошным методом для зерновых и методом пробных площадок для кукурузы.

В продукции определяли:

- содержание общего азота, фосфора, калия, клетчатки и жира - по общепринятым методикам.

В зерне яровой пшеницы:

- масса 1000 зерен (ГОСТ 10842-89);

- натура зерна (ГОСТ 10840-64);

- содержание сирой клейковины (ГОСТ 13586-68).

Учеты и сопутствующие наблюдения в опыте проводились по веем вариантам, в двух повторениях. Химические анализы почвенных и растительных образцов проводились в лаборатории агрохимии Тульского НИИ сельского хозяйства.

Расчет экономической эффективности - проводился по данным прямых затрат согласно технологическим картам с выявлением себестоимости 1 т зерна и 1 т силоса, а энергетической — по методике ВНИИЗ иЗПЭ (М.В. Володин и др., 1999). Экспериментальные данные обрабатывались методом дисперсионного анализа (БЛ. Доспехов, 1973; Т.М. Литтл, Ф.Дж. Хилз, 1981).

Метеорологические условия в годы проведения исследований

Погодные условия 2001-2003 гг. отличались друг от друга, но в целом условия были типичными как для Тульской области, так и для юга Нечерноземной зоны. Засушливый период отмечается в 2002 г, с мая по октябрь.

В целом в годы исследований температурный режим и количество осадков были благоприятными для роста и развития культур.

3. Агрофизические свойства в зависимости от способов основной обработки почвы

Исследования показали, способы основной обработки почвы под зерновые и кукурузу не оказали существенного влияния на плотность сложения пахотного слоя (таблица 1).

Так, при безотвальной и комбинированной обработках почвы под яровую пшеницу и кукурузу несколько возрастает плотность почвы в слое 0-3Осм по сравнению с отвальной обработкой, но не выходит за рамки оптимальной 1,2-1,3 г/см'.

Способы основной обработки почвы не оказали существенного влияния на запасы продуктивной влага в слое О-ЗОсм как в первой, так и во второй ротациях яровой пшеницы, кукурузы к овса. В начале вегетации запасы влпгн были больше, чем в конце, наибольшие отменены перед уходом в зиму по всем способам обработки почвы.

По изучаемым способам обработки почвы не выявлено существенных различий в структурно-агрегатном составе почвы (таблица 2). Во второй ротации севооборота наблюдалось ухудшение структурного состава почвы по сравнению с первой ротацией и в значительной мере это выражено в слое 20-30 см.

Так коэффициент структурности почвы в первой ротации севооборота под яровой пшеницей составлял при отвальной обработке — 2,96; при безотвальной - 2,89; при комбинированной - 2.75. Под кукурузой — 2,97; 3,55; 3,20,

Ио второй ротации - под яровой пшешшей - 2,23; 2,20; 2,М; »од кукурузой - 2,00; 1,91; 2,-0 соответственно.

Таблица 1

Плотность почвы в зависимости от способов основной обработки почвы, в _начале и конце вегетации, г/см3_

Культуры Способы обработки почвы Начало вегетации | Конец вегетации

слой почвы, см

0-10 | 10-20 20-30 0-Ю 0-10 | 10-20 | 20-30 0-30

Перта» ротация севооборота

Яровы ГШИНИШ среднее{1992-1994 ггО отвадыгая 1,12 1,25 1,27 «1 1,20 1.23 из

безотвальная 1.22 1.31 1.30 1,28 1,19 1,31 1.36 1,29

комби Шфованная 1.24 и1 1^5 ио 1.17 1Д5 из 1,19

НСРИ 0,05 0,09

Кукуруза, среднее(1993-1995 ГГ.) отвальная 1.15 и? 1,30 1.25 1,17 1.20 1.18 1,18

безотвальная 1,16 ио 132 1,26 1,07 1,16 1,18 1.14

комби нированная 1.18 и! 1,32 1.27 1.13 . 1.16 1,17 1,15

НСРм 0,01 0.06

Вторая ротация севооборота

Ярова« пшеница среднее(2000-1002 гт.) отвальная 1,16 1,14 1,1! 1,16 1,18 1,23 • ио 1,20

безотвальная 1.22 ■«1 1Д7 1.22 1.23 1,25 "из и4

комбинированна* 1,20 1.1« 1.22 1,19 1.17 1,21 ив 1.19

НСРс) 0,06 0.04

Кукуруза, среднее(2001-2001 гг.) отвальная 1.» 1.27 из 1.22 1,1» 1,19 1,15 1,18

безотвальная 1,19 1,28 1,26 и« 1,15 1,1® 1,20 1,18

комбиикровадная 1,21 1,30 из Ш 1,11 из 1.19 ив

НСРИ 0,01 0,05

Овес, . среднее(2002-2003 гт.) отвальная 1,15 1.19 1,21 1.19 1,12 1,10 1.13 1.12

безотвальная 1.17 | 1,18 1,1« 1.« 1,16 1,1» 1,14 1.16

комбинирован ни 1,17 1,16 1.13 1,15 1.13 1,21 1,19 1.18

НСРп 0,03 0,04

Таблица 2

Содержание агрегатов 0,25-10 мм. в % от массы воздушно-сухой почвы

Культуры Варианты обработки почвы Среднее (в начале и конце вегетации) Коэффициент структурности

СЛОЙ почвы, с»

0-Ю | 10-20 | 20-30 0-30 0-10 | 10-20 20-30 0-30

Первая ротация севооборота

Яровая пшеница среднее (19921994 гг.) отвальная 74,5 72,5 77,0 74,7 2,92 2,64 3,35 2,96

безотвальная 73,0 75,5 74,5 74,3 2,70 3,08 2,92 2,89

комбинированна* 70,0 74,5 75,0 73,2 2,33 2,92 3,00 2,75

Кукуруза, среднее(1993-19951Т.) отвальная 77,5 72,0 75,0 74,8 3,44 2,57 | 3,00 1 2,97

безотвальная 77,5 77,0 79,5 78,0 3,44 3,35 3,88 3,55

комбинированна» 78.5 74,0 76,0 76,2 3,65 2,85 3,77 3,20

Вторая ротация севооборота

Яровая пшешща среднее (2000-2С02 гг.) отвальная 76,5 68,5 63,0 69,3 3,25 2,17 1,70 2,23

безотвальная 74,7 683 63.5 68,8 2,95 2,14 1,73 220

комбинированна« 75,3 65,0 64,2 68,2 э,м 1,86 1,79 2.14

Кукуруза, среднее(2001-2003 гг.) отвальная 75,3 70,3 55,0 66,7 3,05 2,37 1,22 2,00

безотвальная 76,5 64,7 | 56,8 66,0 3,25 1,83 1,31 1,94

комбинированна* 78,8 68,3 1 57,2 68,1 3,72 2,14 1,34 2,40

Среднее за 2002-2003 гг.

Оаес. среднее(2002-2003 гг.) отвальная 81,7 69,7 65,7 72,4 4,46 2,30 1,91 2,80

безотвальная 74,7 74,7 64,7 71,4 2,95 2,95 1,83 2,58

комбинированна* | 75,2 65Д 63,5 67,9 3,03 1,87 | 1,73 1 2.21 1 1

4. Влияние способов основной обработки на агрохимические свойства почвы

Наиболее высокое содержание минерального азота и иочяе обеспечивает безотвальная обработка почвы, как в начале, так и в коние вегетации по сравнению с отвальной (таблица 3) р бопее глубоких слоях почвы содержание минерального азота снижается в сравнении с верхним слоем 0-10 см.

Исследования показали, что во второй ротации севооборота содержание минерального азота увеличилось по сравнению с первой к в основном это выражено в слое 0-20 см в начале вегетации и в слое 0-10 см в конце вегетации культур.

Таблица 3

Содержание минерального азота 1Ч(КОэ+МН,|} в зависимости от способов

обработки почвы, начало и конец вегетации, мг/кг почвы

1 Способы Культуры обработки | ПОЧВИ Начало вегстасля Коней вегетадии

СЛОЙ почвы, см

о-ю 1 10-м \ :о-зо | мо \ мо ; ю-:о | \ о-л»

Первая ротзпия севооборота

Яровая пшеница среднее(1992-1994 гг.) отвальная | 35 34 31 33 29 28 23 | 27

безотвальная ( 40 34 28 34 30 28 26 | 28

гокбкнирог&кни | 33 29 30 31 23 28 23 1 26

Кукуруза, среднее(1993-1995 гт.) Отвальная | 46 44 36 42 28 26 25 | 26

безотвальная | 54 44 40 46 25 27 26 | 26

ком&инярошнчая | 45 43 45 31 27 24 1 27

Вторая ротация севооборота

Яроагя пшеница среднее(2000-2001 гг.) отвальная 50 31 27 36 33 26 21 27

безотвальная 60 43 37 47 43 33 27 34

коыбепкрсиилая 60 51 35 49 31 24 20 25

Кукуруэа, среднее(2001-2003 гг.) отвальная 78 56 37 57 37 27 24 29

безотвальная 87 60 35 61 ) 55 30 25 37

гоч&иофсь&хк&я 68 50 32 50 1 47 30 22 33

Овес, среднее(2002-2003 гт.) отвальная 53 30 26 36 1 20 18 17 18

безотвальная 52 32 30 38 | 22 20 19 20

точбинирсваинал 55 32 28 38 | 22 20 17 20

В первой ротации севооборота не наблюдалось больших различий в содержании подвижного фосфора в зависимости от способов обработки и в слое 0-30 см и по слоям 0-10, 10-20, 20-30 см при возделывании яровой пшеницы и кукурузы, как в начало, так и в конце шстации.

Во второй ротации севооборота повысилось содержание фосфора в почве под яровой пшеницей в слое 0-30 см на 7 мг/100г почвы - при отвальной обработке, на 13 мг/ЮОг почвы при безотвальной и комбинированной обработках в начале вегетации. В конце вегетации на 610 мг/100г соответственно. Под кукурузой на З-б мг/ЮОг в начале вегетации и на 1-2 .мг/ЮОг в конце вегетации.

Безотвальная обработка способствует увеличению содержания фосфора в пахотном слое почвы в сравнении с отвальной и комбинированной, и в больше мере это происходит в верхнем слое 0-10 см. Комбинированная обработка обеспечивает более равномерное распределение фосфора по слоям почвы.

Более равномерное распределение калия по всему пахотному слою выявлено при пепашке. Безотвальная и комбинированная обработки почвы

способствует увеличению содержания калия »верхнем слое почвы 0-10 см, особенно под яровой пшеницей.

5. Продуктивность культур в зависимости от способов основной обработки почвы в зерпопаропроняшном севообороте

.5,1. Засоренность посевов при различных способах обработки В наших исследованиях наименьшее число сорняков в посевах сельскохозяйственных культур отмечается после вспашки под зерновые на 20-22 см, под кукурузу на 25-27 см, что еще раз подтверждает необходимость проведения данного агроприема в севообороте как фитосанитарного мероприятия (таблица 4).

Таблица 4

Засоренность посевов сельскохозяйственных культур в начале и в конце вегетации (пггУм1), сырая масса сорняков в посевах перед уборкой (г/мг)

Яровая пшеница Кукуруза Овес

Способы обработки почвы среднее за 1-ю среднее за 2-ю среднее за 1-ю среднее за 2-ю среднее за 2002-

ротацию ротаыню ротацию ротацию 2003 гг.

Засоренность посевов н начале вегетации, ип.Ы2

Отвальная 53 216 71 118 223

Отвальная м ин им нзиро ванная 60 232 - - 213

Безотвальная 44 429 102 141 366

Комбинированная 42 371 76 102 409

Засоренность посевов в конце вегетации, штУм1

Отвальная 70 195 65 122 202

Отвальная 66 179 1 170

минимизированная

Безотвальная 64 259 73 136 303

Ком бинирован мая 60 244 51 126 344

Сырая масса сорняков перед у боркой, г/м2

Отвальная 37 69 352 691 15

Отвальная 33 87 15

мини мизированная

Безотвальная 25 106 427 692 48

Комби цн ро ши 1 пая | 29 97 267 734 47 |

Более высокая засоренность посевов по безотвальной обработке обусловлена отсутствием оборота пласта, оскшеннсм семян сорняков в верхнем слое поит, слабым крошением ее и малым травм провашшем корневой системы сорных растений,

Засоренность при безотвальной обработке но сравнению с отвальной и псарной ротации в посевах кукурузы была нышс на 30% п

начале вегетации, и на 11% в конце. Во второй ротации севооборота количество сорняков по безотвальной обработке возрастало на яровой пшенице на 49%, кукурузе на 16%, овсе на 39% в начале вегетации; и на 24,11,33%, соответственно в конце.

Применение минимизированной отвальной обработки при выращивании зерновых культур не способствовала увеличению засоренности посевов.

5.2. Урожайность сельскохозяйственных культур

За голы исследований способы основной обработки почвы не оказали существенного влияния на урожайность яровой пшеницы и овса (таблица 5). Применение безотвальной обработки под кукурузу по сравнению с отвальной, снизило урожайность зеленой массы, как в первой так и во второй ротациях севооборота на 1,9-3,0 т/га.

Таблица 5

Урожайность культур в зависимости от способов _основной обработки почвы, т/га__

Культура Варианты обработки ПОЧВЫ Среднее вЬЙ ротации севооборота Годы проведения исследований Среднее во 2-й ротации севооборота

2000 2001 2002 2003

Яровая пшеница, зерно отвальная 5,2 3,2 4,0 3,9 - 3,7

стальная минимизированная 4.9 3,3 4,1 4 Л 3,9

безотвальная 4,9 3,1 3,9 3,6 - 3,5

комбинированная 5,0 3,2 3,9 3,3 3,6

НСР«, т/га - 0,3 0,2 0,3 - -

Кукуруад, зеленая масса отвальная 47,2 - 35,3 223 59,7 39,1

безотвальная 45,3 - 23,9 21,6 57,7 36,1

комбинированная 48,8 - 31,0 22,7 58,8 37,5

НСРм, т/га 4,2 - 2,4 0,7 4,1 •

Овес, зерно отвальная - - - 5,0 4,0 4,5

отвальная минимизированная 4,8 4.1 4,4

безотвальная - - - 4Д [ 3,9 4,1

комби нярованвая - - - •М | 4,0 4,2

НСР«, т/га - - - 0,4 | 0,2 -

Во второй ротации севооборота отмечено снижение урожайности яровой пшеницы по всем способам обработки почвы на 1,3 т/га по сравнению с первой, кукурузы - 9,5 т/га.

Более высокая урожайность яровой пшеницы во второй ротации получена при отвальной минимизированной обработке — 3,9 т/га и отвальной - 3,7 т/га. При безотвальной обработки наименьшая - 3,5 т/га.

На урожайность зеленой массы кукурузы во второй ротации, положительное действие оказала вспашка. В среднем прибавка урожая по сравнению с безотвальной обработкой составила - 6,4 т/га в 2001 году, 0,7 т/га - 2002 и 2 т/га - 2003 год.

Наиболее высокая урожайность овса получена при вспашке — 4,5 т/га, наиболее низкая при безотвальной обработке — 4,1 т/га.

Надо полагать, что снижение урожайности яровых зерновых культур и кукурузы по безотвальной обработке в сравнении с отвальной было обусловлено тем, что при систематическом проведении безотвальной обработки происходит увеличение засоренности посевов.

5.3. Влияние способов основной обработки почвы на качество получаемой продукции

Наибольшее содержание клейковины в зерне яровой ншеницы отмечено на комбинированной обработке почвы как в 2001 так и в 2002 годах (таблица 6),оно составило в среднем за два года 28,5% - это на 1,74% выше, чем при других способах обработки.

Таблица б

Содержание клейковины в зерне яровой пшеницы в зависимости от _способов основной обработки почвы, %_

Способы основной обработки почвы Годы исследований Среднее за 2 гола

2001 г. 2002 г.

Отвальная 26,1 22,8 24,5

Отвальная ни н им изирозз! тая 23.8 22.0 25.4

Безотвальная 30,2 23,4 26,8

Комбинированная 31,5 25,5 28,5

В 2001 году содержание клейковины в зерне яровой пшеницы было выше, чем в 2002 году. Разница в зависимости от способов обработки составила 3,3-6,8%. По качеству клейковина относится ко второй группе, цвет ее во всех вариантах был серым.

Наибольшее содержание сырого протеина и зерновых единиц па яровой пшенице и овсе получено при использовании отвальной и отвальной минимизированной обрабоюк почвы, на кукурузе сбор протеина и кормовых единиц так же при отвальной обработке.

(¡.Экономическая и энергетическая эффективность различных способов основной обработки почвы в зернопароиронашном севообороте

б. I. Экономическая эффективное/»ь различных способов основной

обработки

Использование в севообороте безотвальных и комбинированных способов обработки почвы позволило сократить производственные затраты на основную обработку по сравнению с вспашкой в 1,9 раза на яровой пшениие и овсе, в 1,4 раза на кукурузе (таблица 7),

Минимизация отвальной обработки позволила сократить производственные затраты при возделывании зерновых культур по сравнению с традиционной отвальной обработкой в 1,2-1,3 раза,

Таблица 7

Экономическая эффективность различных способов основной обработки почвы при возделывании культу в зернопаропропашном севообороте

Варианты обработки почвы Производственные затраты, руб/га Стоимость валовой Условно чистый доход, руб./ га Рентабельность % Себестоимость единицы Затраты тру.» на 1 га. ч$л J час.

Культура на основ ную обраб otkv всего продукции. та продукции. py6i т

отвальная 149 2332 7400 506S 217 630 4,21

Яровая отвальная мин имкзнроын ная 117 2315 7800 5485 237 594 4,17

пшенииа безотвальная 78 2178 7000 4822 221 622 3,48

комбинированная 73 2251 7200 4949 219 625 3,58

отвальная 167 3437 10948 7511 218 , 88 7.14

Кукуруза безотвальная 116 3306 10Ш 6802 206 92 6.17

комбинированная 167 3386 10500 7114 210 90 6,84

отвальная 149 2373 5400 3027 123 527 5.12

Овес отвальная мини мши рованная 117 2336 5280 2944 126 531 5,01

безотвальная 78 2172 4920 2748 127 530 4,66

комби нирован ная 78 2177 5040 2863 132 518 4,83

Наиболее высокая рентабельность и наименьшая себестоимость зерна яровой пшеницы получена при применении отвальной минимизированной

(237%, 594р) б.) и безотвальной (221 %, 622руб.); при выращивание овса на комбинированной обработке (132%, 518руб,); кук>рузы на отвальной (218%, 88руб.).

6.2. Энергетическая эффективность различных способов основной обработки

Затраты энергии на основную обработку снижались при перехоле от отвальной к безотвальной обработки почвы.

При возделывании яровой пшеницы и овса с использованием безотвального способа обработки позволило сократить энергетические затраты на 44% по сравнению с отвальной обработкой.

Применение безотвального рыхления плугом со стойками СИБИМЭ под кукурузу позволило сократить затраты энергии на 40% в сравнении с отвальной обработкой (таблица®).

Таблица 8

Энергетическая эффективность возделывания сельскохозяйственных культур в зависимости от способов основной обработки почвы в годы __ исследований

Культура Варианты обработки почвы Выход )нерпш с урожаем, ГДж/га Затраты энергии на основную обраоотк, ГДж/га Затраты энергии без основной обработк, ГДж/га Общи« затраты энергии на возделывание, ГДж/га Ко1>- | фнциет 1 энерге- ; 1НЧ«- кой эф- ! фекпга- ' носги

Яровая пшеница отвальная 135,8 1,72 25,63 27,35 4,96

отвальная м инимюированнал 143,3 1.72 24,94 26,66 5.37 |

безотвальная 128,6 0,96 24,71 25,67 5,01

комбинирован пая 132,3 0,96 24,73 25,69 5,15

отвальная И 5,4 2,26 22,80 25,10 4,60

Кукуруэа безотвальная 106,2 1,35 22,06 23,4 4.54 ;

комбинированная 112,4 2.26 22,60 24.9 4,51 1 1

отвальная 166,8 1,72 24,50 27,26 6,11 : 1

Овес отвальная минимцч нг>ова ннан 165,1 1,72 23,60 25,29 6,53 !

безотвальная 150.2 0,96 23,41 24,37 6.16 :

комбинированная 153,9 0.96 23,58 24,54 6,27 }

Коэффициент энергетической эффективности яровой пшеницы и овса наиболее высокий был получен и я отчалы юй минимизированной обработки почвы - 5,37-6,53 и комбинированной - 5,15-6,27 соответственно.

Применение отвальной обработки иод кукурузу обеспечило наиболее высокий коэффициент энергетической эффективности- 4,60 по сравнению с безотвальной.

Выводы

1. Черноземы выщелоченные юга Нечерноземной зоны по своим агрофизическим свойствам вполне благоприятны для минимизации их обработок в зернопаропропашном севообороте. Показатели плотности почвы в пахотном слое при испатьзовании безотвальной обработки, не выходят за пределы оптимальных значений для зерновых и пропашных культур.

Плогность сложения пахотного слоя 0-30 см для чернозема выщелоченного установлена в начале н в конце вегетации под яровой пшеницей 1,22-1,24 г/см1, под кукурузой - 1,24-1,18 г/см5, под овсом 1,181,16 г/см1 при безотвальной обработке и 1,16-1,20 г/см]; 1,22-1,18 г/см1; 1,19-1,12 г/см3 при отвальной соответственно.

2. Безотвальная обработка почвы чернозема выщелоченного под зерновые культуры и кукурузу не оказывала отрицательного влияния на накопление продуктивной влаги в пахотном слое 0-30 см, как в начале, так и в конце вегетации сельскохозяйственных культур в сравнении с отвальной и комбинированной.

3. Установлено, что содержание агрономически ценных агрегатов размером 0,25-10 мм в пахотном слое почвы при ежегодной безотвальной обработке под яровые культуры и кукурузу в зернопаропропашном севообороте не изменяется в сравнении с вариантами отвальной и комбинированной обработками.

Отмечено ухудшение структурно-агрегатного состава почвы во второй ротации севооборота по сравнению с первой, в значительной мере зто выражено в слое 20-30 см.

4. Способы и глубина основной обработки почвы не оказали заметного влияния на содержание гумуса и кислотность в пахотном слое почвы. Однако имело место небольшое изменении гумуса отдельных слоев пахотного горизонта. Так, при безотвальной обработке немного снижается содержание гумуса в слое 20-30 см. Вспашка и комбинированная обработка почвы позволяет снизить такую дифференциацию.

5. Безотвальная обработка почвы способствует увеличению содержания в верхнем слое почвы 0-10 см минерального азота, фосфора и калия. Отвальная и комбинированная обработки почвы обеспечивают более равномерное распределение элементов минерального питания в пахотном слое 0-30 см.

6. Безотвальная и комбинированная обработки почвы не оказывают существенного влияния на урожай зерновых культур, снижение урожайность яровой пшеницы во второй ротации в среднем при

безотвальнoíí обработке состаплло 5%, овса - 8% но сравнению с отвальной обработкой. Длительное применение безотвального способа основной обработки почвы под кукурузу привело к снижению урожая зеленой массы на Зг/ra по ерзвненлю с отвальной обработкой. Урожайность зерновых культур л голы проведения исследований при миншшиии отвальной обработки почвы (исключение из технологической схемы предпосевных культа ваний) не снизилась, а в отдельные голы даже увеличилась.

11л выщелоченном черноземе юга Нечерноземной Зоны основные обработки почвы имеют равное право на существование. Любой способ не может применяться постоянно, а должен чередоваться с другими.

7. Способы основной обработки почвы не оказали влияния на качественные показатели основной продукции яровой пшеницы и овса (масса 1000 семян, натурный вес, содержанке клейковины).

8. Отвальная, безотвальная и комбинированная обработки почвы не оказали большого влияния на содержание в растениях азота, фосфора и калия, а также клетчатки и жира, Наибольший сбор протеина, зерновых н кормовых единиц обеспечила отвальная обработка пол яровую пшеницу, овес, кукурузу по сравнению с безотвальной.

9. Наименьшее число сорняков в посевах яровой пшеницы, овса и кукурузы отмечается после традиционной вспашки, что ente pal подтверждает необходимость проведения данного arpo прием а в севообороте. Применение безотвальной обработки почвы ведет к прогрессирующему увеличению засоренности посевов сельскохозяйственных культур. Более высокая засоренность обусловлена отсутствием оборота пласта, накоплением семян сорняков в верхнем слое почвы.

Минимизация отвальной обработки при возделывании зерновых культур в зернопаропропашном севообороте не увеличивает засоренности посевов.

10. Применение безотвальной и комбинированной, основных обработок почвы под зерновые культуры и кукурузу, а также минимизация отвальной обработки под зерновые, позволяет сократить затрата труда ГСМ, уменьшаются прямые затраты на производство продукции, повышается рентабельность производства и снижайся себестоимость продукции.

Отвальная и комбинированная обработка почвы пол кукурузу способствует повышению рентабельности производства кукурузного силосэ по сравнению с безотвальным способом обработки.

11. Наиболее высокий козффиннеш энергетической diJhJkkthbhoctji обеспечивают безотвальная, комбинированная, а также минимизации отвальной обработки под зерновые н отвальная обработка под кукурузу.

Рекомендации производству

В условиях юга Нечерноземной зоны России, на выщелоченных черноземах в зернонаронропашном севообороте рекомендуется применять:

1. Под яровую пшеницу и овес ери слабой засоренности полей безотвальную обработку на глубину. 10-12 см; а при сильной засоренности полей проводить комбинированную обработку почвы.

2. При выращивании кукурузы на силос эффективна глубокая вспашка на глубину 25-27 см. На чистых от сорняков полях, как альтернатива вспашке, под кукурузу может применяться рыхление плугом со стойками СЙБИМЭ на ту же глубину.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Бровкин В.И., Акимов А.Ю. Совершенствование технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Экономия энергетических затрат на обработках почвы // Материалы юбилейной научно-практической конференции посвященной 50-летию Пензенской академии и 200-летию Пензенской губернии,// «Проблемы сельского хозяйства и пути их решения», - Пенза, 2001. - С. 18-20.

2. Акимов А.Ю. Продуктивность культур и плодородие чернозема выщелоченного в зависимости от способа обработай почвы в условиях Юга Нечерноземной зоны // Сборник докладов Международной научно-практической конференции «Современные проблемы земледелия и экологии». - Курск: ВНИИЗиЗПЭ, 2002. - С. 207-210.

3. Бровкин В.И., Акимов А.Ю. Обработка почвы в первой ротации севооборота // Земледелие. - 2002, - №3. - с. 14-15,

4. Траутвах И.В., Караулова Л.Н., Проценко ЕЛ, Глебов Е.С., Акимов А.Ю. Особенности потребления азота в агроландшафтах ЦЧЗ // Владимирский земледелец. - 2002. - №1. -с..

5. Акимов А.Ю. Пути экономии энергозатрат при возделывании кукурузы на силос //Кормопроизводство. -2003. -№4. - с. 6-7,

Сдано в набор 27.05.2004 г. Подписано в печать 27.05.2004 г. Формат 60x84 1/16. Бумага Айсберг, Объем 1,0 усл. печ. л. Гаршпура Times New Roman Тираж 100 экз. Заказ № 32,

Издательство МУ «Издательский центр «ЮМЭКС», 305000, г. Курск, y.i. Володарского. 44а Лицензия ИД №04304 от 21.05,2001 г.

Отпечатано: ПБОЮЛ Киселева О В, ОГРН 304465202600213

И - 1 3 6 9 2