Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ И НАСЫЩЕНИЯ СЕВООБОРОТОВ ЗЕРНОВЫМИ КУЛЬТУРАМИ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ И НАСЫЩЕНИЯ СЕВООБОРОТОВ ЗЕРНОВЫМИ КУЛЬТУРАМИ"

лгут

На правах рукописи

ШЕЛАЙКИН Сергей Васильевич

ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ И НАСЫЩЕНИЯ СЕВООБОРОТОВ ЗЕРНОВЫМИ КУЛЬТУРАМИ

06.01.01 - общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Курск - 2004

Работа выполнена на кафедре земледелия Курской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. И.И.Иванова.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Картамышев Николай Иванович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Пнгорев Игорь Яковлевич

доктор сельскохозяйственных наук, Черкасов Григорий Николаевич

Ведущая организация: Орловский ГАУ

Защита состоится « 200^~г. в «_» часов на

заседании диссертационного совета Д 220.040.01 при ФГОУ ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. И.И, Иванова» по адресу: 305021, г. Курск, ул. К.Маркса, 70.

С диссертацией можно ознакомится в библиотс: "ТОУ ¿'ЧО «Курская государственная сельскохозяйственная акал . •• и,» И.И. Иванова»

Автореферат разослан « 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

- •

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА I'ЛГ.ОТЫ

Актуальность темы. В условиях рыночной экономики земледельцу непозЕШЛшельно транжирить бесплатный и весьма эффективный дар природ и - луч солнца. Он должен падать не на голую землю, а на ж иные рас т сии я п производить ьовую энергию п пиле урожая зерна или зелёной массы. К сожалению, в традиционных севооборотах ежегодно 2-3 месяца земля оставалась открытой, и луч солнца проходил бесследно, ничего не производя.

Поэтому, в новых условиях, подходи к севообороту, к его организационным структурам должны рассматриваться по-другому. В частности поле севооборота - это не одна (единая) культура, а несколько культур компонентов, которые, максимально закрывая поверхность поля (почвы), обеспечивали бы полное ил» почти полное использование световой энергии, производя максимум продукции (вновь созданной энергии). На практике это должно означать - поля, состоящие из смешанных и совместных посевов (культур), размещающихся в разных ярусах и имея различный вегетационный период; это енлеральные пары н промежуточные склеральные культуры и т.п. Однако этим вопросам пока уделялось недостаточно внимания. Эти вопросы пока не получили всестороннего н глубокого решения.

Ликвидации этого пробела и посвящена данная работа.

Цель и задачи исследований. Цель наших исследований состояла в том, чтобы изучить возможность насыщения севооборотов зерновыми культурами до 80 и более процентов и повысить зерновую продуктивность их. При этом решали задачи:

1. Изучить влияние промежуточных склеральных культур при воз-дельтании ячменя бессменно на:

- ([юрмирование насаждения ячменя (всхожесть семян, количество и высота растений, развитие корневой системы);

• фиюсанитарное состояние посевов ячменя (поражасмость болезнями, количество вредителей; засоренность посевов);

- почвенные условия (биологическая активность, водопрочность агрегатов, плотность почвы, доступная влага);

- плодородие почвы.

2. Установить влияние промежуточных силсралышх культур на урожайность зерна ячменя при воздействии его бессменно.

3. Дать экономическую и энергетическую оценку возделывания ячменя в бессменных посевах.

Научная новизна работы. Работа обладает новизной. Впервые в условиях Центрального Черноземья России при выращивании ячмспя бессменно при насыщении севооборота промежуточными склеральными культурами доказана возможность и высокая эффективность увеличения доли зерновых культур в севообороте до 80 к более процентов и повышения их зерновок продуктивности.

Практическая значимость работы. Работа имеет практическую значимость, т.к. прк выращивании ячменя в системе промежуточных склеральных культур урожайность его возрастает на 0,22-0,28 т/га; уровень рентабельности на 5,2-10,2 %. При этом наблюдается расширенное воспроизводство плодородия почвы.

Апробация работы. Работа широко апробирована. Результаты её докладывались на районных семинарах руководителей и спсиихтистов Пел городе кой области и получили поддержку и одобрение.

ЦНБ МСХА

Личный нклал автора. При подготовке и выполнении диссертации автор разработал научную гипотезу к рабочую программу исследований, сделал научный анализ полученным данным, подготовил научный отчёт. Доказал возможность возделывания ячменя бессменно в системе ежегодных промежуточных сидеральних кмдьтур.

Положении, ны носимые на защиту: В процессе исследований автором разработаны и выносятся на зашиту следующие положення:

1. Промежуточные склеральные культуры при длительном ежегодном возделывании ячменя бессменно не ухудшают качество формирования насаждения основной культуры.

2. Фитосанитариое состояние посевов ячменя, возделываемого бессменно в системе ежегодных промежуточных сидеральних культур, улучшается.

3. Почвенные условия возделывания ячменя бессменно при выра-ншванин его в промежуточных силеральных культурах по сравнению с возделыванием его в типичном севообороте не ухудшаются.

4. Промежуточные силсральные культуры при длительном ежегодном возделывании ячменя бессменно эффективны.

5. Промежуточные силсральные культуры обеспечивают возможность насыщения севооборота зерновыми культурами до 80 и более нронентов и повышения зерновой продуктивности их.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 научные работы.

Структура ti обьем диссертации. Диссертационная работа написана на русском языке. Изложена на 133 страницах компьютерной верстки, состоит из введения, шести глав, выводов и предложении производству, списка использованной литературы, включающего 178 источников, в т.ч. 47 иностранных авторов, содержит 35 таблиц н 2 рисунка.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Программа н методика исследований

Для достижения цели и выполнения поставленных задач нами в период с 1998 по 2000 г. проводилась подготовительная работа - заложены первые звенья традиционного севооборота: однолетние травы и озимая пшеница, а в период с 2001 по 2003 год проводились непосредственные исследования но влиянию промежуточных сидеральних культур на рост, развитие и урожайность ячменя. В качестве промежуточных силсральных культур, и зависимости от задач, использовали клевер красный, подсеваемыпод покров ячменя, и редьку масличную, высеваемую после уборки ячменя.

1. Схема опыта

Промежуточные силсральные культуры средство повышения про л у гг и в ностисевооборото в

П~Ячмень - бессменно без удобрений

2. Ячмень - бессменно + ЫРК по 60 кг/га д.в.

3. Однолетние травы, озимая пшеница, ячмень, яр. пшеница, овес

4. Однолетние травы, озимая пшенниа, ячмень + промежуточные силсральные культуры (п.с.к.) - клевер, ячмень + п.с.к. - клевер, ячмень + п.с.к. - клевер

5. То же, что вар. 4, только вместо ячменя яровая пшеница

6. То же, что вар. 4, только вместо ячменя овес

7. То же, что вар. 4, только промежуточная сидеральная культура -редька масличная

8. То же, что пар. 7, только заделка промежуточной культуры БДТ-7

9. То же, что вар. 7, только промежуточная культура без заделки в почву

10. Ячмень бессменно + промежуточная сидеральная культура (5 лег подряд)

Примечании:

1. На вариантах 1-7 и 10 основная обработка почвы осенняя вспашка на глубину 20-22 см.

2. На всех вариантах опыта, кроме варианта 1, вносили по 60 кг/га действующего вещества ИРК.

Программой исследования предусматривалось изучить влияние промежуточных склеральных культур на всхожесть семян, почвенные условия, рост, развитие и урожайность ячменя, экономическую н энергетическую эффективность.

Статистическую обработку данных проводили по методу дисперсионного анализа.

При проведении исследований пользовались методикой В.Н. Псре-гудова (1968), методикой Госкомиссии по агроиспытаниям сельскохозяйственных культур (1971); методикой полевого опыта Б.А. Доспехова (1972,1973, 1985) и другими методиками и методическими указаниями.

Варианты в опыте размещались систематическим методом. Размеры посевной делянки лабораторно-полеиого опыта: ширина 7,2 м, длина 30,0 м, плошааь 216 м ; учетной: ширина 5,0 м, длина 30,0 м, ллошадь 150 м . Повторность опыта трехкратная.

Производственный опыт про полился методом контрольных полос. Б центре полоса (полосы) с лучшими вариантами, установленными в ла-бораторііо-іюлевом опыте, а по краям контрольный взрнант. Размер варианта - полосы: ширина 36,0 м, длина 300,0 м, площадь 10800 м . Урожайность учитывали со всей площади варианта - полосы. Опыты проводили без повторений.

Условия проведения исследований

Полевая часть опыта проводилась в учебном хозяйстве Старо-Оспольского сельскохозяйственного профессионального училища Ji> 9, а лабораторные исследования и анализ полученных материалов на кафедре земледелия Курской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. И.И. Иванова.

Производственная проверка проведена в ОАО «Федосееве кая Пива» Стзро-Ос кол ьс ко го района Белгородской области.

Почвы опытного участка - черноземы типичные, малогемуспые. Погодные условия проведения эксперимента в целом были благоприятны для возделывания основных сельскохозяйственных культур. Послеуборочный период был достаточно продолжительным и теплым и позволил получить 15-18 т/га зеленой массы пожнивных, промежуточных, сиде-ральиых культур.

Технология возделывания сельскохозяйственных культур в опыте обычная, рекомендованная для зоны.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Форчиропаиие насаждении нчменн к зависимости

ОТ СІШСОГШИ 1103ЛС.1Ы11Л1ШМ

Состояние насаждения ячменя мы определяли но полевой нех о жести семян, количеству и высоте растений и развитию корневой системы ячменя.

Нолевая всхожесть семян

Полевая всхожесть семян очень сильно реагировала на способы возделывания ячменя. Так при бессменных посевах ячменя без удобрений, даже при относительно небольшом периоде (3 года) отмечено значительное и устойчивое снижение полевой всхожести семян: от 91,3 до 80,3 %.

Внесение удобрений по 60 кг/га ЫРК при монокультуре ячменя незначительно изменило положение. Полевая всхожесть повысилась всего лишь па 1,8 %.

Возделывание ячменя н севообороте обеспечивало высокую и стабильную полевую всхожесть ячменя (94,3-96,0 %).

Ячмень после предшественника «озимая пшеница» и последующие бессменные посевы его с включением промежуточных склеральных культур между посевами ячменя (вар. 4) так же обеспечивал более высокую и Солее стабильную полевую всхожесть семян, чем ячмень бессменно, как без удобрений, так и с ннмн,

Ячмень, возделываемый в течение пяти лет бессменно с включением промежуточных склеральных ежегодно (вар. 10), обеспечил нолевую всхожесть семян на уровне возделывания его в севообороте.

Замена промежуточной культуры клевера на редьку масличную незначительно меняла положение, проявляя тенденцию к повышению полевой всхожести ячменя.

Заделка промежуточной культуры дисковой бороной БДТ-7 и оставление сидсральноіі культуры на поверхности (без заделки) снижало полевую всхожесть ячменя.

Снижение полевой всхожести семян ячменя, возделываемого бессменно чередующегося с сидеральної! промежуточной культурой, очевидно, связано с ухудшением контакта семян с почвой в связи с наличием большого количества массы сидсралмюй культуры в посевном слое почвы.

Количестао и высота растений ячменя

В наших исследованиях наименьшее число растений на 1 м1 получено на варианте бессменного ячменя без удобрений. Внесение по 60 кг ЫРК под ячме:іь ежегодно увеличило число растений на 1 м на 35 шт. или на 12,7%. Возделывание ячменя в севообороте (вар. 3) способствовало дальнейшему увеличению числа растений на одном квадратном метре. Здесь это увеличение на варианте бессменного ячменя без удобрений составило уже 23,6%.

Прерывание бессменного посева ячменя промежуточной склеральной культурой (бессменные посевы ячменя с включением промежуточной сидеральной культуры ежегодно - оставление на сидерат клевера) не только не уменьшило число растений ячменя на I м", а, наоборот,

проявило тенденцию к увеличению (вар. 4) по сравнению с количеством растений ячменя, возделываемом в севообороте.

Ежегодное прерывание бессменного посева ячменя промежуточной ендеральной культурой в течение пяти лет (вар. 10) так же не уменьшило числа растений ячменя на 1 м .

Здесь важно отметить интересный факт, что сап и при бессменном посеве ячменя без удобрений и с внесен нем по 60 кг/га NPK ежегодно количество растений на I м не только уменьшалось, в среднем за годы исследовании по сравнению с возделыванием его в севообороте, но уменьшалось с постоянным ежегодным возрастанием этого уменьшения, то при бессменном возделывании ячменя с прерыванием его промежуточной сидеральной культурой в течение трех (вар. 4) и пяти (вар. 10) лет постоянного снижения числа растений с течением времени не было.

Несколько снижала число растений на 1 м замена вспашки почвы после промежуточной культуры на мелкую обработку дисковой бороной и, в большей степени, оставление промежуточной культуры без заделки. Ото является следствием снижения полевой всхожести семян на этих вариантах.

Изменение полевой всхожести семян яровой пшеницы и овса на ва-риактах, где на эти культуры заменяли ячмень (вар. 5 и б), в большей степени следует отнести за счет биологических особенностей этих культур, а не за счет действия сидератоп.

Высота растений ячменя так же изменялась от способов его возделывания. Но здесь, прежде всего, следует отметить меньшую высоту растений ячменя, возделываемого бессменно без удобрений и по фону внесения NPK по 60 кг/га действующего вещества. Это уменьшение высоты ячменя по сравнению с высотой при возделывании его в севообороте составило соответственно 5,1 и2,1 см.

При возделывании ячменя бессменно в течение пяти лет с ежегодным включением промежуточной сидсральной культуры уменьшение высоты растений не наблюдалось. Способ заделки промежуточной сидсральной культуры практически не оказывал никакого влияния на высоту растений ячменя. Замена промежуточной сидсральной культуры на редьку масличную не изменяла высоты растений ячменя.

Развитие корневой систаны ячменя

Распределение массы корней ячменя по слоям почвы в изучаемых вариантах не имело существенных различий. Наибольшая масса корней 40,0-42,5 % находилась в слое 0-10 см. С увеличением глубины залегания изучаемого слоя масса корней уменьшалась, В самом нижнем изучаемом слое 40-50 см масса корней составляла всего лишь 1,5-1,7 г/м ил и 7-10%.

Различия состоят в том, что при бессменном посеве ячменя масса корней его была примерно на 50 % меньше, чем при возделывании его в севообороте и варианте, где в течение пяти лет ячмень ежегодно возде-лывался с промежуточной сидеральной культурой (вар. 10).

Изложенное свидетельствует о том, что длительное размещение ячменя по ячменю с ежегодным возделыванием промежуточной сидеральной культуры не ухудшает качества формирования насаждения его, т.е. по этому вопросу снимает отрицательный эффект бессменного посева.

Фнтосаіштарнос состояние ііоссжш іічмени при разных способах »оілслі.шашін

Болезни ячменя

Результати маїшіх исследований свидетельствуют о том, чю бурая ржавчина в большей степени поражала растения ячменя при возлелывашій его бессменно. Внесение по 60 кг/га NPK ежегодно на этом фоне несколько (- 0,9%) снижало иоражаемость ячменя бурой ржавчиной. Возделывание ячменя в севообороте еще в большей степени (- 2,3%) снижало иоражаемость ячменя этой болезнью. Наибольшее снижение (- 4,3%) поражаем ости ячменя бурой ржавчиной на варианте возделывания его бессменно, но с размещением между посевами основной культуры, ячменя, промежуточной сидеральної! культуры. Замена промежуточной культуры, клевера, на редьку масличную практически не изменяла по-раженность ячменя бурой ржавчиной. Способы заделки промежуточной сидеральной культуры дисковой бороной н оставление се без заделки несколько (+ 0,8-1,2%) увеличивали поражснпость ячменя бурой ржавчиной по сравнению с лучшим вариантом (вар. 10), но и в этом случае пораженноеть ячменя оставалась ниже, чем при возделывании его в севообороте {- 1,2; - 0,8%) и особенно бессменно как па фоне без удобрения (- 3,5; - 3,1%), так и на фоне с удобрениями (- 2,6; -2,2).

Поражаемосіь ячменя мучнистой росой и гельмннтоспорнозом в фазе кущения проходила по той же схеме, что и пораженноеть бурой ржавчиной с той лишь разницей, что иоражаемость растений мучнистой росой была примерно в 2 раза меньше, а гельмннтоспорнозом примерно в 3-4 раза больше, чем иоражаемость бурой ржавчиной.

Вредители я члкчя

Из вредителей ячменя мы изучали наиболее часто встречающиеся у нас: злаковые мухи, блошки и вредная черепашка. Количество вредителей учігтьівали в фазе кущения ячменя. Злаковые мухи п наибольшем количестве встречались на посевах бессменного ячменя, причем в большем количестве на удобренном фоне. Возделывание ячменя в севообороте по типичному предшественнику • озимой пшенице уменьшило количество злаковых мух на 1 м ячменя потги в 3 раза (три против восьми). Возделывание ячменя по ячменю с ежегодным размещением между ячменямн разных лет возделывания промежуточных сидеральних культур в течение трех лет (вар. 4) н пяти лет (вар, 10) так же снижало население злаковых мух до уровня несколько меньшего количества их на ячмене, возделываемом п севообороте.

Замена промежуточной сидеральной культуры клевера на редьку масличную не увеличило количества злаковых мух в посевах ячменя.

Заделка сидсралыюй культуры дисковой бороной БДГ-7 и оставление массы сидеральной культуры без заделки на поверхности почвы но сравнению с заделкой плугом незначительно увеличивало численность злаковых мух на посевах ячменя (с трех до пяти).

Количество блошек, в целом на посевах ячменя, было больше (+50%) чем злаковых мух. И этих вредителей было значительно больше па вариантах бессменного ячменя с удобрениями и без них. И здесь на удобренном фоне блошек было несколько больше чем на неудобренном.

Размещение ячменя в севообороте снижало количество блошек на его посевах на 36,4 и 41,7 %. Наименьшее количество блошек отмечено

на вариантах, где ячмень высевался после промежуточной сидеральної! культуры три года (вар. 4) л пять лет (вар. 10) подряд. Здесь количество блошек на 1 м снижалось до 5 н 4 шт. і їли на 58,3 и 66,7 процента.

Замена промежуточной склеральной культуры клевера на редьку масличную не изменила численность блошек на посевах ячменя.

Мелкая заделка промежуточной склеральной культуры н оставление массы се без заделки не приводила увеличения количества блошек на посевах ячменя выше количества их при возделывании его в сево-обороіс.

Население вредной перепашки в посевах ячменя изменялось аналогично изменению количества зла коп их мух н блошек.

Засоренность посевов ячменя

Сорные растения являются мощными конкурентами культурных растений в борьбе за воду, свет и питательные вещества. В свою очередь, культурные растения и способы их возделывания оказывают огромное влияние па сорный компонент агрофітшеноза. В этой связи мы уделяли большое внимание изучению засоренности посевов ячменя, возделываемого в различных условиях. Мы учитывали количество сорняков в посевах ячменя в период полных всходов и перед уборкой. Результаты исследования свидетельствуют о том, что в наибольшей степени в период полных всходов былн засорены посевы ячменя бессменного как на удобренном фоне, так и без удобрений. Общее количество сорняков здесь достигало в среднем за год 17-18 штук на 1 м . Причем с течением времени (длительности эксперимента) количество сорняков устойчиво возрастало. Возделывание ячменя в севообороте (взр. 3) незначительно снизило количество сорняков в его посевах, всего на 1-2 сорняка на 1 м . Но здесь примечательно то, что количество сорняков с течением времени не прогрессировало.

Заметное снижение сорняков наблюдалось на вариантах возделывания ячменя в течение трех и пяти лег бессменно с ежегодным внедрением между посевами ячменя промежуточной сидералыюй культуры. При трехлетнем возделывании ячменя таким способом (вар. 4) количество сорняков уменьшалось до 13, а при пятилетием (вар. 10) до 11, т.е. на 27,8 и 38,9 % соответственно.

Посевы яровой пшеницы и овса, возделываемых вместо ячменя, были засорены на уровне засоренности ячменя, возделываемого в севообороте (вар. 3), а посевы овса на уровне ячменя, возделывземого с промежуточной сидсралыюй культурой (вар. 4). Замена промежуточной енде-ральноП культуры - клевера на редьку масличную заметно (на 38,9 %) снизила засоренность посевов ячменя.

Заделка сидералыюй культуры дисковой бороной БДТ-7, вместо вспашки, незначительно увеличила засоренность посевов (+ 9,1 %), а оставление сидерата без заделки увеличивало засоренность посевов ячменя более значительно на 27,3 %.

Засоренность посевов многолетними сорняками была невысокой 1-4 сорняка на 1 мг. Однако и здесь заметно прослеживалась паюжігтсльная рать насыщения посевов ячменя промежуточной сидералыюй культурой.

Во второй срок учета - перед уборкой засоренность посевов ячменя возросла, но распределение количества сорняков по вариаіпам опыта осталось таким же, как и в начале вегетации ячменя - при полных всходах.

В итоге следует заключить, что фитосанитарное состояние посевов ячменя при насыщении севооборота ячменем и ежегодным возлелша-ннем п полях ячменя промежуточной сидеральної! культуры НС только не ухудшается, а наоборот улучшается (вар. 3,4 и 10).

По'іиелнме условия поідельшашія нчмеїш

Биологическая активность почвы

В современной а фоном и ческой науке для характеристики многообразной деятельности почвенных микроорганизмов используется понятие «биологическая активность почвы». Этот важный показатель находится в тссной связи с почвенным плодородием, являясь его надежным индикатором.

Мы в своих исследованиях разложение иеллюлозы в почве определяли методом аппликационных полотен (по И.С. Вострову и Л.Н. Петровой, 1961).

Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что общим для всех вариантов опыта является то, что более высокая биологическая активность почвы была в среднем изучаемом слое: 10-20 см. Это, очевидно, объясняется более оптимальными параметрами влажности и температуры почпы этого слоя. Что касается способов возделывания ячменя, то через месяц после закладки тканей минимальная активность почвы в этот срок - 6.1 % была на варианте бессменного посева ячменя без внесения удобрений. Инесенне по 60 кг/га ЫРК при этом способе возделывания увеличило биологическую активность почвы более чем в 2 раза. Величина ее составила 13,5 %, что практически равно биологической активности при возделывании ячменя в севообороте (вар. 3).

Бессменное возделывание ячменя в течение трех (пар. 4) и пяти лег (вар. 10) с размещением ежегодно промежуточной ендеральной культуры не только не с н из ил о биологической активности почвы, а, наоборот, несколько увеличило се. Через два месяца положение практически не изменилось. Разница состоит лишь в том, что на варианте бессменного ячменя биологическая активность почвы почти не изменилась. Она увеличилась всего лишь на 1,2%. На остальных вариантах опыта биологическая активность почвы увеличилась практически в 2 раза, но закономерность ее по вариантам опыта осталась той же, что и при первом сроке учета.

Содержание водопрочных агрегатов

Агротехнические приемы, в т.ч. н севооборот, оказывают большое влияние на агрофизические свойства почвы. Одним из важнейших показателей физического состояния почвы является ее структура. Она определяет благоприятное строение пахотного слоя почвы, сс водные, фиэи-ко-механические, технологические свойства и гидрологические константы.

Мы в своих исследованиях определяли количество водопрочных агрегатов в почве при бессменном возделывании ячменя, посевах его в севообороте, при возлелыкании промежуточных склеральных культур, при различных способах обработки почвы.

При этом особый интерес для нас представляло изучение влияния промежуточных сидеральных культур на водопрочность почвенных агрегатов.

Общее количество подо прочных агрегатоп иод посевами ячменя бессменно на фоне без мниералЕ.ных удобрений и с ними, а также пол посевами ячменя бессменно (5 лет пол ряд), но с размещением ежегодно после уборки ячменя промежуточной сидеральпой культуры - клевера, подсеваемого одновременно с посевом ячменя, свидетельствуют о том, что при возделывании ячменя бессменно общее количество водопрочных агрегатов и наиболее пенных было наименьшим. Внесение ежегодно под ячмень 60 кг/га действующего вещества NPK. заметно увеличило общее количество водопрочных агрегатов (+ 3,1%) и незначительно агрономически пенных агрегатов (+ f,l%).

Размещение ежегодно после уборки ячменя промежуточной сндеральной культуры в течение 5 лет (вар. 10 -бессменный посев с возделыванием промежуточной сндеральной культуры), т.е. ежегодное внесение свежего органического вещества значительно увеличило общее количество водопрочных и агрономически ценных водопрочных агоега-тов. Абсолютное увеличение составило соответственно 4,4 и 7,4%, а относительное - 32,1 и 12,4%,

OGiuce количество и количество наиболее ценных водопрочных агрегатов в почве в севооборотах, где бессменный ячмень заменен на яровую пшеницу вар. 5 и овес, вар. 6 с сидеральними культурами и в севообороте с ячменем (вар. 7), различались незначительно. Замена же «игральной культуры клевера на редьку масличную проявшю устойчивую закономерность в упрочении водопрочных агрегатов. Наши данные свидетельствуют о том, что чем интенсивная обработка, тем меньше сохраняется количество водопрочных агрегатов. Наибольшее их количество было на варианте, где сидеральная культура оставлена на поверхности почвы, без заделки.

Плотность почвы

Придание оптимальной плотности сложения пахотному слою почвы -одна из важнейших задач практического земледелия. Она служит тому, чтобы создать благоприятные условия для роста и развития растений.

На плотность почвы оказывают влияние множество факторов. Мы в своих исследованиях выбрали факторы: бессменный посев, минеральные удобрения, свежее зеленое удобрение (ендераты), обработка почвы и др. В период полных всходов плотность почвы в среднем за 3 гола в слое 0-30 незначительно различалась по вариантам, составляла от 1,26 г/см при бессменном посеве ячменя (вар. 1) до 1,22 г/см при бессменном посеве ячменя с возделыванием ежегодно после уборки ячменя промежуточной культуры (вар. 10).

Плотность почвы при бессменном посеве ячменя с внесением минеральных удобрений по 60 кг/га NPK действующего вещества занимала промежуточное положение. То есть минеральные удобрения, незначительно снижали плотность почвы в этот период при бессменном посеве ячменя. К периоду уборки плотность почвы под бессменными посевами ячменя с удобрениями и без них продолжала увеличиваться, а при бессменном посеве ячменя с ежегодным возделыванием промежуточных сидсральных культлр осталась на прежнем уровне (1,22 г/см ), В верхнем слое почвы (0-10 см) во всех вариантах опыта была несколько ниже, чем в других.

Плотность почвы при возделывании ячменя в традиционном севообороте и в севообороте с промежуточными сидсральными культурами

оставалась одинаковой как в начале вегетации (при полных всходах), так и перед уборкой.

Результаты изучения плотности почвы под яровой пшешшей (вар. 5), овсом (вар, 6) с промежуточной культурой клевером и под ячменем с промежуточной культурой редькой масличной (вар. 7) свидетельствуют о том, что в изучаемых севооборотах ішотность почвы практически не іпменялась от состава севооборота, п т.п. от промежуточной культуры, как в начале вегетации, так и в конце се.

Результаты изучения плотности почвы в зависимости от способа заделки склеральной культуры свидетельствуют о том, что заделка сидеральної! культуры плугом обеспечила наибольшую плотность по сравнению с заделкой дисковой бороной и оставлением ендерпыюй культуры на поверхности почвы без заделки, как в первый срок учета, так и во второй. Дисковая борона заделывала сидеральную культуру на глубину 6-8 см и этим улучшала режимы верхнего слоя почвы, а, оставаясь на поверхности, сидеральная культура выполняла роль мульчи, роль которой общеизвестна.

В целом по дзнному разделу можно заключить, что возделывание ячменя в течение трех п пяти лет бессменно с ежегодным возделыванием промежуточных сидеральних культур не является сдерживающим фактором насыщения севооборота бессменными посевами ячменя.

Доступная йіага в почве

Из всех факторов, определяющих уровень урожайности сельскохозяйственных культур, наиболее важным является почвенная влага. Классик русской агрономической науки Г.Н. Высоцкий (1927) писал: «Вода в почве и грунте вместе с содержащимися в ней растворами есть кровь живого организма».

В наших исследованиях наименьшее количество влаги в слое почвы 0-100 см при полных всходах наблюдалось на вариаігте бессменного посева ячменя, возделываемого без удобрений (вар. I), Внесение по 60 кг/га действующего вещества NPK обеспечило прибавку доступной влаги в почве на 28,7 мм или на 17,3?о (вар. 2). Возделывание промежуточных склеральных культур ежегодно после уборки ячменя обеспечило дальнейший рост количества доступной влаги. Величина этого роста составила 40,9 мм или 24,7 % (вар. 10). Причем, если на контрольном варианте (бессменный посев ячменя без удобрений) содержание доступной влаги в почве с годами исследований уменьшалось от ISO,7 мм (2001 г.) до 151,3 мм (2003 г.), то на варианте бессменного ячменя с удобрениями количество доступной влаги в почве с годами оставалось стабильным, т.е. практически не изменялось, а иа вариантах бессменного ячменя с сидератами (вар. 10) наблюдался даже некоторый рост в запасах доступной влаги (от 201,1 мм в 2001 г до 208,9 мм в 2003 г.).

Это можно объяснить увеличением органического вещества в почве иа варианте 2 за счет большего оставления корневых и пожнивных остатков, а на вариаігте 10, кроме того, еше и за счет промежуточных сидеральних культур.

К периоду уборки закономерность в распределении доступной влаги в 0-100 см почвы по вариантам опыта сохранилась, но лишь с уменьшением обшего количества се. Но это уже связано с уровнем урожайности ячменя на изучаемых вариантах.

Запасы доступной влаги в слое 0-100 см почвы под ячменем в традиционном (вар. 3) и альтернативном (вар. 4) с промежуточными силе-

еальными культурами, ежегодно поз дели пае мы ми после уборки ячменя, ыли практически одниаковымн как в период полных всходов, так и перед уборкой. Здесь можно говоршь лишь о тенденциях к увеличению запасов доступной влаги в почве на вариантах с сидератами. При пат-пых всходах на обоих вариантах запасы доступной плані были значительно выше, чем перед уборкой, но это вполне обьяснимо - связано с урожаем ячменя.

Количество усвояемой влаги в почве в слое 0-100 см под культурами: ячмень, яровая пшеница и овес, возделываемых в системе промежуточных сидеральних культур, было практически одинаковым, т.е. не зависело от этих яровых культур. Это наблюдалось и в начхзе вегетации, при полных всходах, и в копне ее перед уборкой.

Результаты шучення атияния способов заделки промежуточных культур в почву свидетельствуют об одинаковом влиянии вспашки, заделки бороной ЕдГ-7 и оставлении их на поверхности почвы, в качестве мульчи.

В тоге можно заключить, что почвенные условия не только не ухудшались на изучаемых вариантах, а, наоборот, стремились к улучшению, т.е. повторное возделывание ячменя в севообороте в течение трех и пяти лет в системе ежегодных, после уборки ячменя, промежуточных сидеральних культур может служить положительным фактором трансформации севооборота в сторону насыщения его яровыми зерновыми культурами, в сторону увеличения зерновой продуктивности севооборота.

Эффективность способов поіделмванші ячмени

Эффективность возделывания сельскохозяйственных культур, в т.ч. и ячменя, определяется по ряду показателей. Естественно, что все изложенное выше характеризует эффективность способов возделывания ячменя, но в этой главе мы остановимся на наиболее важных in них. К таковым относятся: урожайность и се слагаемые, экономическая составляющая, энергетическая эффективность п почвоулучшаюшая способность изучаемых способов (табл. 1).

Урожайность ячменя и других сельскохозяйственных культур

В своих исследованиях мы учитывали урожайность зерна н соломы основных культур и урожайность зеленой массы промежуточных сидеральних культур, массу которых мы учитывали, но не отчуждали с поля. Результаты исследования свидетельствуют о том, что самая низкая урожайность зерна ячменя папу ієна при возделывании его бессменно без применения удобрений. Причем с течением времени, с голами проведения эксперимента, величина ее устойчиво снижается от 2,91 т/га в 2001 году до 1,93 т/га в 2003 году.

Внесение минеральных удобрений по 60 кг/га действующего вещества NPK при возделывании ячменя бессменно увеличила урожайность зерна ячменя в среднем за 3 года на 1,34 т/га или 56,1%.

Возделывание ячменя в севообороте (вар. 3) обеспечило практически такую же урожайность, как и урожайность в бессменных посевах с применением удобрений по 60 кг/га NPK действующего вещества. Бессменные посевы ячменя с ежегодным возделыванием после уборки его промежуточных сидеральних культур (вар, 4) были более эффективны, чем ячмень в севообороте (вар. 3). Прибавка урожая здесь составила 0,22 т/га или 5,8%.

1. Основные показатели эффективности производства ячменя при разных способах возделывания (2001-2003)

Si вар. Содержание вар »зі па Содержание гумуса в слое тточпм0-10см. % Урожайность, т/га Уровень рентабельности, % Коэффициент энергетической эффект-ти

1998 г. 2003 г. зерна зеленоП массы сюе-рзюв

1 Ячмень • бессменно без удобрении 5.3 5.1 2.39 - К2.0 1,S2

2 Лчмель - бессменно +■ МІ'К по 60 кг/га дейсів>тошего пет ест ва 5,3 М 3,73 • 112,5 2,12

3 Однолетние траш, озимая пшеница, ячмень, яровая пшенииа. овес 5,3 5,4 3,78 - 116,7 2,17

4 Однолетние травы, ошмая пшеница, ячмень + промежуточные ендераль-иые культуры (п.с.к.) - клевер, ячмень + ас. 1С - клевер, ячмень + п.с.к. -клевер 5,3 5,4 4,00 16,2 121,9 2,22

5 То же, что вор. 4, только вместо ячменя яровая пшеница не Опре-лелялось не определялось 3,45 16,4 *

6 То же, что вл|\ 4, только вместо ячменя осес -//. -//. 4,13 15,9 - - ■

7 То же, чю вар, 4, только промежуточная склеральная культура - редька масличная 4,07 19,3 125,9 2,25

8 Го же, чю вар. 7, только залелка промежуточной культ\рьі БДТ-7 -//- -//- 4,01 18,У 126,7 2,26

У То же, что вар. 7, только промежуточная культура без зазелки в почву 5,4 5,6 3,87 1IV,2 169,5 2,69

10 Ячмень бессменно +■ промежуточная склеральная культура (5 лет подряд) 5,3 5,5 4,06 16.3 126,9 2,27

нее« 0.08-0,12

Н омелы лампе ячменя в течение пяти лег бессменно (вар. 10), но с ежегодными промежуточным к ендеральнымн культурами, не только не снизило урожайности его, а, наоборот, несколько увеличило. Прибавка составила 0,28 т/га tun 7,4 %.

Бессменные посевы основных культур с промежуточными склеральным» культурами также были эффективны. Урожайность зерна яровой пшеницы (вар. 5) составила 3,45 т/га, а овса (вар. 6) 4,13 т/га. По яровой пшенице получено небольшое снижение урожайности (0,36 т/га), а по овсу - увеличение на 0,35 т/га. Такие отклонения урожайности яровой пшенннм и овса но сравнению с урожайностью ячменя, скорее всего, связаны не с влиянием повторных посевов этих культур, а с их биологическими особенностями. Общеизвестно, что потенциал яровой пшенииы ниже, а овса выше, чем у ячменя.

Возлелы ванне редьки масличной на силерат (вар. 7) вместо клевера (вар. 4) обеспечило практически такой же эффект, как и клевер.

Способы заделки силеральной культуры в почву (плугом или дисковой бороной (вар. 7 и 8)) не оказывали значительного влияния на эффективность, Оставление сидеральной культуры без заделки, на поверхности почвы, вместо мульчи (вар. 9), было несколько менее эффективным. Урожайность основной культуры здесь была несколько ниже (-0,20; -0,17 т/га), чем на вариантах с зады кой плугом и бороной, но оставалась на уровне урожайности при возделывании ячменя в севообороте (вар. 3). Некоторое снижение урожайности ячменя на варианте без заделки промежуточной склеральной культуры в почву можно обьясннть менее продуктивным использованием элементов шланпя высвобождающихся при разложении промежуточной сидеральной культуры.

Урожайность соломы основных культур следовала за урожайностью зерна. Урожайность зеленой массы сидеральной культуры редьки масличной была примерно на 3,0 т/га, или на 18,4%, больше, чем урожайность зеленой массы клевера.

Изложенная выше закономерность в формировании урожайности зерна ячменя по вариантам опыта полностью подтверждается результатами структу ры урожая.

Эконачическаи эффектиаиоапь ироизсодстча ячменя

В любом производстве, во всех условиях отношений товаропроизводителя и то варопо треб теля, особенно и условиях рыночной экономики, важнейшей оценкой производства является экономическая. Товаропроизводителя в этих условиях интересует прежде всего стоимость прошве лен ной им продукции и затраты, сделанные им для получения этой продукции. Соотношение между этими категориями определяют условно-чистый доход. Условно-чистый доход - это та категория производства, которая определяет направление производства, технологию производства продукции. Все остальные категории есть производные от названных выше.

В наших исследованиях наименьший условно-чистый доход получен при производстве ячменя бессменно без применения минеральных удобрений. Внесение под бессменный ячмень по 60 кг/га NPK увеличило получение условно-чистого дохода почти вдвое, точнее на 83,3%.

Возделывание ячменя бессменно в течение 3 лет (вар. >1) при ежегодном выращивании после уборки ячменя промежуточных сидеральних культур был chic Солее эффективным. Здесь увеличение объема условно-чистого дохода составило уже не 83,3%, а 104,1%, а при возделывании ячменя бессменно в течение пятн лег при ежегодном выращивании промежуточных культур (вар. 10) увеличение обьема условно-чистого дохода достигло уже 110,8%. Причем все эти показатели (кроме показателей при бессменном посеве ячменя без удобрении и с удобрениями) были значительно выше, чем при возделывании ячменя в традиционном севообороте (вар. 3). В традиционном севообороте объем ус-ловно-чнетого дохода превышал таковоИ по отношению к условно-чистому дохода, полученному при бессменных посевах ячменя без минеральных удобрений и с ними, соответственно на 89,0 и 3,1%.

По другим частным вопросам следует отметить, что сидеральная культура «редька масличная» была несколько эффективнее, чем клевер.

Если говорінь об эффективности способов заделки массы промежуточных сидерхтьиых культур в почву, то наибольший условно-чистый доход обеспечил вариант оставление сидеральной культуры на поверхности почвы в виде мульчи. Кстати сказать, этот вариант был наилучшим не только среди вариантов, определяющих эффективность способов заделки мульчи в почву, но и лучшим по всему опыту в целом. Уровень рентабельности производства ячменя на этом варианте превышал другие на 87,5-42,6%.

Энергетическая оценка производства ячменя

В условиях рыночной экономики энергетическая опенка как бы отошла на второй план, за экономическую эффективность. По это талько кажущееся отодвиженне ее в тень н проводіггея это обывателями, не думающими о перспективе. Ведь экономика зависит ог энергетики. Если энергетика будет улучшаться, то и экономика будет процветать.

Энергетическая эффективность представляет собой соотношение затраченной энергии и вновь созданной. Общим выражением этого процесса является энергетический коэффициент. Чем он выше, тем здоровее энергетическая н экономическая эффективность.

Мы в своих исследованиях уделяли этому вопросу большое внимание. Результаты исследования свидетельствуют о том, что коэффициент энергетической эффективности, как правило, следовал за урожайностью. Но самым высоким он был на варианте альтернативного севооборота, где ежегодно после уборкн ячменя возделывали промежуточные сидеральные культуры и оставляли их без заделки на поверхности почвы в качестве мульчи. Это несколько противоречит высказанному ранее положению, что энергетический коэффициент следует за урожайностью. В данном случае урожайность ячменя на атом варианте была несколько ниже, чем на вариантах с заделкой массы сидеральной культуры плугом и дисковой бороной, а коэффициент энергетической эффективности выше ячменя на этом варианте.

В итоге этой главы следует заключігть, что возделывание промежуточных епдеральных культур снимает препятствия на пути к насыщению севооборота ячменем в виде возделывания его бессменно.

Иочвоулучишющая способность промежуточных сидсртьчых культур

Исходное состояние плодородия опытного участка определяли п 1998 году. Результаты учета спи летел ьству ют о том, что опытный участок был выровнен но шюлородню. Так, содержание гумуса в почве колебалось от 5,2 до 5,4%; кислотность почвы приближалась к нейтральной; содержание обменных оснований по вариантам опыта было .близким; количество шелочно-гилролизуемого азота, подвижного фосфора н обменного калия по вариантам опыта изменялось незначительно.

При завершении исследований, т.е. по истечении пяти лет изучение плодородия почв опытного участка было продолжено. Полученные результаты свидетельствуют о небольших шмененнях плодородия опытного участка по вариантам опыта. Здесь уже с некоторой допустимостью можно говорить о влиянии изучаемых факторов на плодородие почвы. Так, содержание гумуса на варианте бессменного ячменя без удобрений уменьшилось за 5 лет на 0,1%. На варианте бессменного ячменя с внесением минеральных удобрений по 60 кт/га ИРК содержание гумуса в почве осталось на исходном уровне. Возделывание ячменя в севообороте увеличило содержание тумуса на 0,1%. Такое же положение (увеличение гумуса на 0,1 %) наблюдалось и на варианте нетрадиционного севооборота (вар. 4), где последние три года эксперимента ячмень возлслывался бессменно с выращиванием промежуточных енде-ральных культур.

Пятилетнее возделывание ячменя с промежуточными сидеральними культурами (вар. 10) оказало более заметное влияние на накопление гумуса в почве. Прибавка за 5 лет составила 0,2%, оставление промежуточной склеральной культуры без заделки в почву (вар. 9) так же способствовало накоплению тумуса в почве (+0,2 %), как и на варианте 4.

Кислотность почвы так же проявила тенденцию к изменению в направлении изменения гумуса. На варианте бессменного носсва без удобрений кислотность оставалась близкой к исходной величине. Внесение минеральных удобрений на варианте бессменного ячменя не изменило кислотности почв к исходной величине. На остальных вариантах показатели кислотности возрастали, приближаясь к нейтральной. В лучшем положении предстал вариант с пятилетним бессменным возделыванием ячменя с промежуточными сидеральными культурами (вар. 10). Величина кислогности здесь составила 6,6-6,8, Остальные показатели плодородия изменялись в направлении (в соответствии) изменения гумуса.

В итоге следует отметить, что плодородие почвы в альтернативных условиях, т.е. с систематическим ежегодным возделыванием промежуточных культур, не только нс снижается, а, наоборот, проявляет устойчивую тенденцию к повышению.

выводы

Проведенные исследования поз во л я го г сл слать следующие выводы:

1. Промежуточные склеральные культуры при длительном ежегодном возделывании ячменя бессменно не ухудшаюг качество форчнро-вання насаждений основной культуры. Полевая всхожесть семян и количество растений на 1 м2 остается на уровне возделывания его в севообороте (соответственно 95,3 и 93,6; 340 и 341).

2. Фит оса ни тари ос состояние посевов ячменя, возделываемого длительное время бессменно в системе ежегодных промежуточных склеральных культур, улучшается. Так, поражаемость растений бурой ржавчиной, мучнистой росой и гсльминтоспориозом по сравнению с возделыванием его в севообороте уменьшается соответственно на 2,0; 0,9 и 1,6 %. Количество вредителей; злаковой мухи, блошки и вредной черепашки на I м: при этом уменьшается соответственно на 1; 3 и 2. Засоренность посевов обшая и многолетними сорняками уменьшилась в период полных всходов соответственно на 31,3% и 50,044; а перед уборкой на 42,9 и 50%.

3. Почвенные условия возделывания ячменя бессменно при длительном ежегодном возделывании его и промежуточных силсральных культур по сравнению с возделыванием в типичном севообороте (контроль) не ухудшаются: биологическая активность и плотность почвы остается на уровне контроля; количество водопрочных агрегатов и запасы доступной влаги в почве проявляют тенденцию к увеличению.

4. Промежуточные склеральные культуры при длительном ежегодном бессменном возделывании ячменя по сравнению с традиционным севооборотом эффективны. Так, урожайность зерна основной культуры (ячменя) возрастает на 0,22-0,28 т/га; уровень рентабельности на 5,210,2%; коэффшшент энергетической эффективности на 0,05-0,10; плодородие почвы проявляет тенденцию кувслпчешію.

5. Промежуточные склеральные культуры обеспечивают возможность насыщения севооборотов зерновыми культурами до 80 и более процентов и повышения зерновой продуктивности их.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В хозяйствах, специализирующихся на производстве товарного, пивоваренного и фуражного зерна, внедрить альтернативные севообороты с возделыванием ячменя бессменно в течение трех-пяти лет в системе ежегодных промежуточных сидеральных культур. Примером такого севооборота может быть: 1. Однолетние травы; 2. Озимая пшеница + промежуточная сидеральная культура; 3. Ячмень + промежуточная сидеральная культура; 4. Ячмень + промежуточная сидеральная культура; 5. Ячмень + промежуточная сидеральная культура.

В качестве промежуточной склеральной культуры целесообразнее использовать в поле озимой пшеницы после се уборки - редьку масличную, а в полях ячменя - клевер, подсеваемый при посеве основной культуры.

ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ

1. Шелайкин C.B. Фитосанитарное состояние ячменя в бессменных посевах// Агроэколотческие проблемы Центрального Черноземья (материалы всероссийской научно-практической конференции, ч.І, г. Курск, 24-27 февраля 2004 г.). - Курск: Изд-во Курск, гос. с.-х. ак., 2004.- С. 187-191.

2. ШелаПкіш C.B. Формирование насаждения ячменя в зависимости от способов возделывания// Агроэкологические проблемы Центрального Черноземья (материалы всероссийской научно-практической конференции, ч.2, г. Курск, 24-27 февраля 2004 г.). - Курск: Изд-во Курск, гос. с.-х. ак„2004.-С. 184-187.

3. Шелайкин C.B. Эффективность возделывания ячменя в бессменных посевах // Агроэкологические проблемы Центрального Черноземья (материалы всероссийской научно-практической конференции, ч,2, г. Курск, 24-27 февраля 2004 г.). - Курск: Изд-во Курск, гос. с.-х. ак., 2004,- С. 50-54.

4. Шелайкин C.B. Почвенные условия при возделывании ячменя в бессменных посевах// Агроэкологические проблемы Центрального Черноземья (материалы всероссийской научно-практической конференции, ч,1, г. Курск, 24-27 февраля 2004 г.). - Курск: Изд-во Курск, гос. с.-х. ак., 2004,- С. 54-58.

Форчапг 60*84 1/16. Бумага для множительных аппаратов. Печать на копировальном аппарате КГСХА. Усл.печ.л. 1,0. Уч.-тд, д. 1,0. Тираж 100 экз.

»'¿5 1