Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОЯВЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ В ПОСЛЕДНЕМ ПОЛЕ СЕВООБОРОТА НА ПОДСОЛНЕЧНИКЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ОСНОВНОЙ ПЛОСКОРЕЗНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ВЕТРОВЫХ КОРИДОРОВ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ПРОЯВЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ В ПОСЛЕДНЕМ ПОЛЕ СЕВООБОРОТА НА ПОДСОЛНЕЧНИКЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ОСНОВНОЙ ПЛОСКОРЕЗНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ВЕТРОВЫХ КОРИДОРОВ"



На правах рукописи

ЯЛОВОЙ АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ

Проявление влияния в последнем поле севооборота на подсолнечнике систематического применения

ветровых коридоров

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

основной плоскорезно)

боткипочвы в условиях

Ставрополь — 2004

Работа выполнена в ГНУ Ставропольском научно-исследовательском институте

сельского хозяйства.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты: академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных

наук, профессор Пенчуков Виктор Макарович

Защита состоится «30» декабря 2004 года в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.062.03 при ФГОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет по адресу: 355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12, ауд. 261

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО Ставропольской государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «30» ноября 2004 г.

Ученый секретарь

Гончаров Борис Прокольевич.

кандидат сельскохозяйственных наук Белкин Александр Алексеевич

Ведущая организация: ГНУ Всероссийский научно-исследовательский

институт масличных культур (г. Краснодар)

диссертационного совета

Журавлева Е.Н.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В Ставропольском крае ветровые коридоры обуславливают опасность проявления не только дефляции, но и водной эрозии. В этой связи наиболее важно правильно использовать данные научного обеспечения почвозащитного земледелия.

Однако многие вопросы, касающиеся почвозащитного земледелия и в частности системы обработки почвы до настоящего времени рассматриваются недостаточно глубоко, что вызывает противоречивое понимание и соответственно неправильное применение элементов технологии возделывания полевых культур.

По научно-обосноаан кым системам земледелия Ставропольского края посевы полсолнечника не долхеиы превышать 200 тыс. га, при таких условиях они будут возвращаться в севообороте на прежнее место через 7-8 лет.

Но в зоне неустойчивого увлажнения, в условиях наиболее благоприятных ятя возделывания подсолнечника на площади более 700 тыс. га, проявляется дефляция и эрозия почвы.

Возделывание подсолнечника в условиях проявления эрозионных процессов, в особенности в ветровых коридорах, возможно только при соблюдении почвозащитной системы обработки почвы.

Цель и задачи исследования. В условиях зоны неустойчивого увлажнения в ветровых коридорах изучить систему почвозащитной обработки почвы при возделывании подсолнечника. В соответствии с указанной целью ставятся следующие задачи:

- установить закономерности формирования почвозащитных свойств поверхностного стоя обыкновенного малогумусного чернозема, при различных способах почвозащитной обработки почвы;

• определить их влияние на физические свойства, биологическую активность почвы;

- уточнить потенциальную засоренность и эффективность в борьбе с сорняками в различных способов обработки почвы;

- определить экономическую эффективность почвозащитной, плоскорезной обработки по сравнению с обычной,

Выипсимые на защиту вопросы:

1. Возможность возделывания подсолнечника в условиях неустойчивого увлажнения, в ветровых коридорах при системе почвозащитной, плоскорезной обработки поцрм

2. Влияние почвозащитной обработки почвы на пл< тностъ

ческиН состав, водные свойства, биологическую активное

3

3. Экономическая эффективность почвозащитной обработки почвы при возделывании подсолнечника и атощадн ее внедрения.

Научная новизна. Определены параметры потенциальной ветроустойчивости поверхности почвы при длительном воздействии плоскорезной обработки в севообороте, а также сроки сохранения почвозащитных свойств стерни. Установлены характеры и размеры влияниц плоскорез ной основной обработки обыкновенного чернозема па его физические свойства в условиях ветровых коридоров и севооборота. В частности, дифференцированно определена водопроницаемость по следу различных частей рабочего органа орудий (стойка—лапа). Изучена засоренность посевов подсолнечника и доказана вредоносность сорняков при комплексном влиянии различных способов основной обработки почвы и способов борьбы с сорной растительностью. Определены условия, при которых основная плоскорезная обработка почвы действует как очиститель или засоритель пахотного слоя семенами сорняков.

Практическая значимость работы. Возможность возделывания подсолнечника в соответствии с рекомендациями научно обоснованных систем земледелия при непременном возвращении его в севообороте на прежнее место через 7-8 лет. Доказана высокая эффективность почвозащитной обработки почвы при дефляции и эрозии почвы в условиях ветровых коридоров.

Рекомендации по применению почвозащитной обработки при возделывании подсолнечника внедрены в Ставропольском крае на площади около 30 тыс. га с экономической эффективностью но го дли внедрения от 423 до 3422 руЯУга,

Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследования Проведена в 1994-2002 тт. в СПК колхозе им. Ленина, СПК «Новомарьевский», СПК «Дубовский» Шпаковского района Ставропольского края и подтвердила рекомендации, изложенные в диссертации.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на III Международной конференции «Проблемы функциональной и прикладной экологии» (г. Кривой Рог, 2001), на Международной научно-практической конференции «Экономика и организация семеноводства зерновых и других сельскохозяйственных культур в Южном Федеральном Округе в условиях рыночной экономики» (г. Ставрополь, 2002), а также па расширенном заседании отдела ландшафтного земледелия Ставропольского НИИСХ.

Публикация. По материалам диссертации опубликовано 5 работ.

Структура и оГи.ем работы. Диссертация изложена на 160 страницах. Состоит ю 6 глав, выводов и рекомендации производству, включает 17 таблиц. 7 рисунков, 9 приложений. Литература включает 205 источников, в том числе % иностранных.

Содержание работы

Условия, схема опыта и методика исследований Исследования по теме диссертации выполнялись на стационарном полевом опыте СНИИСХ, организованном в 1980 г. в колхозе им. Ленина И ваковского района и расположенном в эпицентре Сенгилеевского ветрового коридора, характеризующегося большой опасностью дефляции, а на склонах н водной эрозии.

Колхоз им. Ленина представляет типичное для края крупное зерново-овиеводческое хозяйство зоны неустойчивого увлажнения. В 1955-65 гг. в нем были распаханы естественные кормовые угодья, сокращены посевы многолетних трав, что значительно уменьшило противоэрозноиную защищенность полей.

В сельхозпредприятии после катастрофических пыльных бурь в 1969 году, был проведен целый ряд мероприятий, исследований по защите почв от водной и ветровой эрозии: внедрение плоскорезной обработки, полосного размещения сельхозкультур, изучалась эффективность буферных полос из многолетних трав, мульчшелеванмя и т.д. В результате установлено, что одной плоскорезной обработки почвы для существенной защити ее от дефляции в условиях ветровых коридоров недостаточно; уровень урожайности основных зерновых культур в этот период на уровне 18-22 ц/га бил недостаточным для обеспечения лротиводефля ционно И эффективности пожнивных остатков (при обычной высоте стерни).

Эти факторы, складывающиеся в пред реформенный период системы земледелия и нуждающиеся в совершенствовании и доработках в условиях ветровых коридоров, и были приняты нами для выбора места, постановки задач, создания схемы полевого опыта и привлечения комплекса сопутствующих исследований.

Под опыт был выделен равнинный участок. Интенсивность дефляции па кем проявлялась как средняя и сильная, согласно эрозионной типизации, разработанной в СНИИСХ.

Почва участка - чернозем обыкновенный карбонатный мажхумусный лепсогяинистый слабодефлированный. Мощность гумусового горизонта 90 см. Содержание гумуса 5,05,5%, подвижного фосфора 24 мг/кг, обменного калия -191 мг на один килограмм почвы.

Восьми пол ьный полевой севооборот, принятый за основу опыта, имел в своей роташш следующее чередование культур.

Севооборот опытного поля

1. Пар 5. Озимая пшеииш

2. Озимая пшеница 6, Горок на зерно

3. Кукуруза на зерно 7. Озимая пшеница

4. Кукуруза на силос 8. Подсолнечник

Сено обо рог типичный для зоны. (Вез второй после пара озимой пшеницы, которая снижает урожайность по почвозащитной обработке. Под яровые культуры после озимой пшеницы предусматривалось оставлять значительное количество послеуборочных остатков.)

Обшая площадь севооборота 68 га, шишаль каждого поля 8 га, делянки 133 га.

И 1990*1992 годах полями подсолнечника трижды закапчивалась первая ротация севооборота, они-то и служили предметом наших непосредственных исследований.

Псе ноля разбиты на шесть гтолос-делшюк в трехкратной повтор!юсти вариантов основной обработки почвы. В нечетных полосах проводили вспашку, в четных полосах - плоскорезкую обработку.

В дальнейшем на делянках пропашных культур выделяли поперек безгербицидную полосу шириной 30 м, закрепленную реперами и к ней, включая и её, привязывали расшепление делянок согласно схеме опыта. При этом все механические обработки по уходу проводили вдоль делянок первого порядка, а внесение гербицидов поперек.

|1. Без культивацнй н гербицидов |

¡2. Ручные прополки 1

[укультнвапии I

(^Внесение гербицидов |

5. Внесение гербицидов + культивации ¡1. Без уультнваций к гербицидов |

2. Ручные прополки |

[3, Культивации |

РГвиесенне гербицидов |

ГГвнесеиие гербицидов + куяьтхвашш |

Рис. Схема опыта 6

Методы исследований (за исключением, определения вредоносности сорняков) общепринятые.

Результаты исследований

I. Погодные условия, физические свойства почв

Погодные условия. При анализе выпадения осадков, следует отметить, что за время проведения опытов, их количество было в пределах нормы. Распределение же их во времени существенно различалось. В различные периода вегетации они существенно отклонялись от среднемноголетней кривой осадков как в одну, так и в другую сторону. Вместе с тем, режим увлажнения во все годы был благоприятным для подсолнечника.

Температура воздуха в годы исследований была на уровне среднемноголетней, следует лишь отметить жаркий июль в 1990 и 1991 гг. и холодную весну в 1991 г.

Диализ погодных условий совместно с данными фенологических наблюдений подекадно изложен в диссертации.

Первичным комплексным показателем физического состояния почвы является ее плотность—объемная масса. Определение её проводили методом цилиндра в модификации АФИ (характерной особенностью является увеличение диаметра цилиндра до 10 см).

Средние за трехлетний период данные по плотности почвы в пахотном и подпахотном слоях при различной основной обработке показали, во-первых, что все величины её колеблются в пределах оптимальной плотности для подсолнечника и, во-вторых, обнаруживается слабая тенденция Солее плотного состояния почвы при ачоскорезной обработке.

Следовательно, почвозащитная плоскорезная основная обработка почвы лсд пропашные культуры в севообороте не ведёт к переуплотнению почвы.

Определение потенциальной ветроустойчивости поверхности почвы проводилось нами по методике Шиятова, разработанной им с использованием полевой аэродинамической установки (ПАУ). При этом в основу уравнения Шиятова входят два главных полевых показателя - комковатость почвы и количество стерни (условной).

Полученные данные свидетельствуют, что в годы исследований после осенней обработки поверхность почвы находилась в дефляционно-устойчивом состоянии на обоих вариантах основной обработки.

Но вместе с тем на фоне хорошо выраженной структуры почвы после обработки осенью, к весне комковатость сё становится ниже порога устойчивости независимо от способа основной обработки. В этой связи пыльные бури чаше всего бывают в зимний и весенний периоды, тогда как такие же по силе ветры не вызывают их осенью.

Мульчирование поверхности почвы, В полевом опыте уборку спимой пшеницы, предшественника подсол ксчннка, проводили комбайном марки «Нива-5», оборудованным измельчителем соломы. В результате непродуктивная масса урожая оставалась на поле.

Урожайность озимой пшеницы в годы исследований составляла 50-52 и/га. При этом растительных остатков в виде стерпи и соломы, после уборки оставалось 7-8 тонн на гектар. Зашита поля от дефляции при основной плоскорезной обработке обеспечивалась вплоть до предпосевной культивации, и растительные остатки не снижали качественный уровень подготовки почвы к посеву подсолнечника и сам посев.

Динамика зроднруемостл поверхности почвы, определённая по Шиятову (как функции еЁ комковатости и массы (хмелеуборочных остатков), свидетельствует о надежной защите плоскорезной зяби почвы в самый опасный зимне-весенний период.

Динамика температуры почвы позволила установить, что ранним утром ее показатели в слое 5-15 см по плоскорезному рыхлению были на на 0,5-1,5еС ниже, чем по вспашке. Во второй же половине дня ю обоих вариатах она выравнивалась или была на 0,5" выше по плоскорезному рыхястоо.

В защите почвы от дефляции имеет большое значение ее структурность.

Естественный потенциал струюурообразования почвы опытного участка определялся по формуле Вадюниной. При этом гранулометрический показатель структурности Рс оказался высоким.

Анализ соде ржам н я водопрочных структурных агрегатов в почае, как показывают данные сухого и мокрого рассеивания, не выявил влияния способов основной обработки почвы на содержание макроагрегатов в слое 0-30 см.

Наибольшие различия отмечались в самом верхнем слое почвы - 0-5 см. В варианте с плоскорезной обработкой значительно больше было крупной фракции >10 мм - 24,2% против - 10,6% по вспашке. Это и обусловило меньшее значение коэффициента структурности (2,4 - по плоскорезному рыхлению и 3,6 — по вспашке). С глубиной разница в значении коэффициогтов уменьшается к они незначительно различаются между собой.

В зоне ветровых коридоров в борьбе с проявлением водной эрозии почв большое значение имеет их водопроницаемость. В таблице I приведены данные по исследованию этого важного свойства почвы при различных способах зяблевой обработки.

ТяВлтш 1

Вшюпротдмммп почвы пра ра>пы1 способа* зяблевой обработка

Врем« |гр<телеиия Сносов мвлсьов обработки Скорость ткгиоанш иярем наОлюленнн, мн/ння Суммарное волопоглощенне

наАлпдгня№ к мчые ■ конце средни мм/час ощнн

ЩЩ июаь Вспашка на 20-22 си Пяоскорезное рыздекке ►<4 см 3.4 5.4 0.35 1,5 1.4 3.2 14 1« хсрошес наилучшее

Встаю« на 20-22 ем 3.5 4.0 5.4 324 каияучюее

октабрь Плоскорезное рыклекне на 20-22 см

а) по ходу стоек (Г) игжлу стоек ».8 4.« 5,4 2,а 7,1 4,1 427 246 наилучшее наилучшее

1<И)| июль Всгад|«а ка2№-22 Си Пяоскореэное рыхление од 20*22 сн .и 2.7 №0 (К22 1.5 1,3 92 7» хорошее хорошее

октябрь Вспашка на 20-72 сч ГЪосиороное рыхление на 20-22 см а) по полу стоек б) между стоек 6.7 9.0 5.1 2^ 5,6 1.0 5.7 6,0 2.4 324 360 144 наилучшее наилучшее наилучшее

июль Вспашка на 20-22 си 0.37 0 0,29 17,4 туяойяеп.

Пяоскореотое рмхлекне нэ 20-22 см 0,64 0 0.14 ».4 неудоалетя.

Определения водопронииаемости проводили осенью после основной обработки почвы, а также летом в междурядьях посева подсолнечника. На делянках с плоскорезным рыхлением определяли водопроницаемость по ходу стойки лапы орудия н посредине между стоек.

Как видно из приведенных данных, н после основной обработки и во время вегетации подсолнечника по обоим способам обработки почвы - вспашке и плоскорезной обработке почвы - водопроницаемость оценивается (по Каминскому) как хорошая к наилучшая.

Лишь в одном случае летом 1992 г., когда выпало осадков больше нормы, и почва находилась в состоянии полной влагобм кости, водопроницаемость была нулевая.

Влажность почвы на поле подсолнечника определяли сразу после основной обработки на зябь и весной до первой предпосевной культивации.

В работе представлены осенние и ранневесенние запасы продуктивной влага в метровом слое почвы. Как видим, за три года дважды запасы продуктивной влаги при плоскорезной обработке были заметно выше, чем при вспашке и однажды они были на одном уровне на обоих способах обработки.

Однако, в дальнейшем существенной разницы по запасам влага на подсолнечнике не наблюдается не только при различных способах основной обработки почвы, но и при различных вариантах ухода за этой культурой.

Следовательно, необходимо утверждать лишь о тенденции улучшения водного режима при безотвальном рыхлении по сравнению со вспашкой в осенний и ранневесенний период.

Внелогическая активность почвы

Результаты математической обработки данных исследований но биологической активности почвы, которые были получены общепринятым аппликационным методом за 1990 н 1991 годы свидетельствуют о том, что влияния способа обработки и гербицидов между вариантами опыта не наблюдалось. Однако в 1992 году, более влажном, чем два предыдущих, оно четко просматривается.

Дифференциация биологической активности пахотного и подпахотного слоев по профилю почвы более ярко выражена при безотвальной обработке. Какого либо влияния этой дифференциации на культурные растения не обнаружено. Литературные данные по этому вопросу противоречивы.

Главное состоит в том, *т> необходимость применения гербицидов при безотвальной обработке почвы не повлияла на её биологическую активность. При этом следует учитывать, что в севообороте соблюдались не только ротация культур, но и ротация гербицидов различной активности и направленности.

Засорённость посева подсолнечника н почвы

Вопрос о влиянии плоскорезной обработки почвы на засоренность посевов подсолнечника и почвы весьма сложен и не наш Ел однозначного решения вплоть до настоящего времени.

В таблице 2 представлены данные о засоренности посевов подсолнечника при разных способах основной обработки почвы и различном уходе за посевами.

Засоренность по плоскорез пому рыхлению почти всегда выше, чем по вспашке. Однако при математической обработке се нельзя рассматривать как существенную.

Объясняется это тем, что подсолнечник размешен в последнем (восьмом) поле строго соблюдаемого севооборота.

Однако, при рассмотрении вариздгтов опыта по уходу за подсолнечником, водна существенная разница даже без математической обработки.

Таблица2

Влияние способов осиовиой обработка почвы а технологий уходе та лосевом подсол а ечпика иа его засоренность

Осядеям обр! &ПТК1 пачки таг. 1»>1г 1Шг с реме* 11Л од*

Уыд к пбсеымн Пи1 тьМ1 г/и1 ит-Лк1 г/м' тъ/м' г/м* г/1 рмгенне СОрИИК!

Вспашка ка щбнну 20' 22 см |.Еез прополок 30 им 34 1370 31 322 3! 109! 29

2. Ручные пропоят 1 20 3 60 : 17 2 И «

3, Культ одши 10 341 17 т 46 57» 24 509 21

4, Внесение прбионло» 1 11! 3 (0 2 ;о 4 7) 19

5, Внесение гербицида** культации б 71 # ио 82 £ 102 17

|],1С>скпр;}Н гя рымеинс на пубнну 20.31см |*Бп оропплок II 1010 45 1503 «1 552 44 1045 и

2. Ручмис пролотьн 4 2« 7 16 4 « 51 12

3. Куяыиыинн И 269 1} 710 70 583 32 544 17

4. Внесение гербициде* ! 91 4 69 4 >0 12 1«

Внесение гербшшдо« + куяилмиия 7 12* 6 230 5 100 6 153 25

Так, культивация снижает засоренность в 1,9-2,2 раза, а внесение гербицидов 12,7-14,6 раз. Наиболее высок эффект от одного внесения гербицидов, далее идет сочетание гербицидов с культивациями и наконец одни культивации. Сочетание культиваиий и внесения гербицидов, превышает действие культивация, но не достигает уровня от действия одних гербицидов.

Это имеет простое объяснение - образованный системио-почвенными гербицидами экран, был разрушен рабочими органами орудий, применяемыми для механического уничтожения сорняков.

Данные полученных наблюдений за динамикой засоренности поля подсол ней-пика, отчетливо показывают весенний максимум всходов сорняков и летний значительно меньший. Сорняки весеннего максимума всходов уничтожались предпосевной культивацией, а сорняки летнего максимума прорастания, проявившегося как раз во время цветения подсолнечника, заметно поредели к уборке под шгтененвным затенением сомкнувшихся над междурядьями листьев подсолнечника.

Динамика засоренности при вспашке и плоскорезном рыхлении практически одинакова, количественно разница в засоренности, как уже сказано, не существенна.

Кроме изучения засоренности посевов подсолнечника, были проведены и уч&гы засоренности семенами сорных растений пахотного и подпахотного слоев почвы напей.

Объемы выборки обрашоп позволили провести математическую обработку данных. (По диагонали каждой делянки отбирали почву в пяти точках послойно на 0-5, 5-10, 1020, 20-30 см, с помощью цилиндра диаметром 10 см. Из пяти проб каждого слоя составляли смешанный образец, га которого после высушивания опирали навеем» по 100 г).

Отборы проб производили во всех повгорпостях опыта в последнем поле севооборота, на подсолнечнике. Также были отобраны образны в паровом поле второй ротации следующим за полем подсолнечника перед посевом озимой пшеницы.

Необходимо также отметить, что исходные данные по засоренности почвы были получены на каждом поле севооборота перед уравнительным лосевом озимой пшеницы при закладке опыта.

Результаты учетов семян сорняков в почве даются на рисунке.

Кривая засоренности пахотного и подпахотного слоев почвы при основной обработке плоскорезом без применения гербицидов самая высокая. В большинстве случаев она даже выше исходной засоренности почвы. Это значит, что без применения гербицидов плоскорезная основная обработка является засорителем почвы.

12

1990 г.

1991 г.

"10—15-20 —25*

Подсолнечник - поде 4

'30 см

"10 15"—20 25* ЗСГ Подсолнечник - пале 3

см

шт/ЮОг

1

"10~15~ 20 Пар-поле

Пар - поле 4

■амнаммиаммая исходная засоренность пол» - 19&0 г.

..............................,_..„.,........ вспашка без гербицидов

_______________.________вепшив С гербицидами

плоогоряное рыхление без гербиццаоа плоскорезиое рыхление с гербицидами

Рис, Влияние способов основной обработки и применения гербицидов на содержанке семян сорняков в почве, штЛОО г почвы

В тоже время кривая, кривая засоренности почвы е вариантом, где основная плоскорезная обработка почвы сочетается с внесением гербицидов, имеет самые низкие показатели ло засоренности среди рассматриваемых вариантов. Это значит, что

плоскорезная обработка, применяемая с использованием гербицидов, является фактором очищения почвы от семян сорных растений.

Обычная вспашка на ту же глубину, что и безотвальное рыхление на фоне действия системы гербицидов в севообороте приближается в своей роли фактора очищения пахотного и подпахотного слоев почвы от семян сорняков к показателям при плоскорезном рыхлении плюс гербициды.

Что касается вспашки па безгербицидном фоне, то она не допускает засорения выше исходного (хотя и существует при этом определенная тенденция уменьшения засоренности почв).

В опыте в посевах подсолнечника видовой состав сорняков был типичен для зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края. Известно, что конкретно на полях той или иной культуры засорителями являются полтора-два десятка видов нз всего многообразия окружающей сорной флоры.

В посевах подсолнечника был осуществлен контроль за динамикой численности н массы всех видов сорных растений. Эти показатели были рассмотрены в отношении наиболее часто встречающихся видов;

мышей зеленый - Setaria viridis мышей сюый - Setaria glauca

куриное просо (ежовник обыкновенный)—Echinocbloa crusgalli

полевая горчица- Sinapis arvensis

амброзия полыннолистная - Ambrosia artenusiifolia

шприца запрокинутая - Amaranthus retroflexus

марь белая - Chenopodium album

вьюнок полевой — Convolvulus arvensis

осот розовый (бодяк полевой) - Cirsium arvense

Динамика засорения посевов подсолнечника представлена в диссертации. В ней приведены данные о динамике численности малолетних и многолетних сорняков, и их соотношение, выраженное в %. При этом закономерность заключается в том, что к концу вегетационного периода подсолнечника число многолетних сорняков, по сравнению с исходным их количеством увеличивается, особенно на четвертом варианте, где для борьбы с сорняками, в процессе ухода за подсолнечником.

применялись одни гербициды (без механических обработок). Дополнение к гербицидам культивации существенно картины не меняет.

Дальнейший анализ показывает, что процесс увеличения относительной численности многолетних сорняков идет в основном за счет вьюнка полевого. Осот розовый уничтожается применяемыми гербицидами.

Определение вредоносности сорных растений было сделало по методике, разработанной в СНИИСХ (Л.И. Кудрин, Н.В. Петрова, П.П. Коломийиев, 1971). Для получения репрезентативной оценки был использован метод больших проб с одновременным учетом видового состава массы сорняков. Учетная ллошадь каждой пробы составляла пять квадратных метров - 7,4*0,7 метра, и имела форму прямоугольника, захватывающего половину соседних междурядий, с рядом подсолнечника посередине. На каждом варианте борьбы с сорняками делали выборку из девяти пар — масса урожая - масса сорняков (по три в каждом повторении, за счет вариантов по основному способу обработки почвы число выборок увеличилось до 45 пар).

Обработка полученных данных показала, что на гербицидном фоне урожайность не зависит от массы сорняков. Применение гербицидов сняло влияние сорняков на урожай подсолнечника.

Без гербицидов урожайность зависит от сорняков. Коэффииие1гг вредоносности сорняков при нормальной урожайности подсолнечника составлял 0,2 г/г, С увеличением массы сорняков он убывает, стремясь к 0.

Урожайность подсолнечника к энергетическая оценка его возделывания

Урожайность с«мпи подсолнечника „ зависимости от способов основной обработки почвы к борьбы с сорняками

В таблице 3 приведены данные по урожайности подсолнечника за годы проведения опыта. Прежде всего, надо сказать, что годы были весьма благоприятные для роста и развития подсолнечника. Средняя урожайность по опыту несколько выше 30 ц/га. Бе колебания в пределах 19,2-39,2 ц/га зависят от условий года и варианта опыта.

ТаЛлнпа 3

Урочсайпость семян подсолпеченка при различных спосовм оснопяой обработка почвы и различном уюде э« посевами

Основная (/(работ V» почки Уюд за пжсвамя 19»« г. 1441 г. |<тг. Среди» м Л гол«

Вспашка на 10-22 см Без прогтоло* 19.3 19.2 20.0

Ручные прополки 37.5 34,9 34,5 35.6

Культ мм им и 32,5 28,9 21,9 27,8

Внесение гербицид оч 35,6 31,0 31,5 33,0

Культиваиии + внесение гербицидов 36.8 30,7 33,3 33,6

1Ъоспре]ноа рыхлекие на глубину 20-22 си Ееэ пропало* 3>,3 10.8 год 20,8

Руч1«е пропоош 39,1 32,« 33,8 35,2

Куяьтиваинч 35.2 14.9 го,! 27,6

Пиессние гербиондоа зт,1 33.1 303 33.6

Культивации * внесение гербицидов 39.2 31.0 32,7 34,3

Оптимальный фон минерального питания опытного участка, созданный системой удобрений в севообороте, научно-обоснованное чередование культур, осуществленное в течение восьми лет ротации и соблюдение технологии возделывания всех культур при контроле за качеством н сроками проведения работ, обусловили основу получения высоких урожаев.

Учитывая среднюю урожайность подсолнечника за три года исследований можно сделать вывод что способы основной обработки почвы - вспашка н плоскорезная обработка почвы незначительно различаются по влиянию на продуктивность подсолнечника. Вместе с тем, из приведенных данных следует, что уход за подсолнечником, заключающийся в основном в различного вида прополках, существенно влияет на его урожайность.

Приведённый в диссертации дисперсионный анализ данных урожайности подсолнечника по годам выявил, что существенного влияния на урожайность способ основной обработки почвы, не оказал. Слабое проявления этого фактора имело место только в 1990 гпду (Рф»т= 7,615 при Ря1**4,60). О несколько большей урожайности в вариантах с плоскорезным рыхлением можно говорить л ишь как о тенденции.

За годы исследований прослеживается роль гербицидов. Значимость фактора механического ухода изменялась от большой в 1990 году 104,982) до значительной

в 1991 году (Р^ц, " 35,703) и совсем не имеющей значения в 1992 году (Рф»-," 1,745 при Р«л= 4,60).

Это соответствует фактическому проведению междурядных культи вадай: в 1990 году - трёх, в 1991 году - двух и в 1992 году - одной, что обусловлено было погодными условиями.

Следует отметить, что сделанный анализ и установление закономерности относятся к последнему полю севооборота. Восьмипольная ратания культур, гербицидов в значительной степени снивелировали влияние способов основной обработки почвы на засоренность поля и, следовательно, на урожай. В начале ротации

■ I *

севооборота картина была иная.

Энергетическая оценка возделывания подсолнечника при различных способах основной обработки почвы н ухода за посевами

Расчёты энергетических затрат по всем вариантам технологий возделывания подсолнечника были произведены в лаборатории экономики СНИИСХ И.В, Поповой на основе методических разработок ВАСХНИЛ и технологических карт,

Расч&г затрат совокупной энергии (МДж/га) осуществляли по основным статьям расхода:

затраты совокупной энергии, переносимые основными средствами производства

затраты совокупной энергии от использования оборотных средств: семена - 02< удобрения и ядохимикаты - С?}, энергоресурсы •

затраты трудовой энергии, вложенной трудовыми ресурсами - О.»;

Общие затраты совокупной энергии суммировали по статьям расхода: Оо^О) + 01 + 01 + + <3*

Расчет накопленной биологической энергии проводили на основании соответствующих эквивалентов, определённых специалистами ВАСХНИЛ и других научно-исследовательских учреждений, представленных в соответствующих методиках (Ворошиловград, 1987; М. ВАСХНИЛ 1983; 1989).

Данные энергетической оценки подтверждают высокую эффективность вариаЕгтсв с применением гербицидов. Особенно это важно отметить, как мы видели выше, для вариантов с щюскорезной обработкой почвы.

Количество энергии необходимое на производство одного килограмма семян подсолнечника в варианте с гербицидами на И-12% ниже, чем при механических средствах борьбы с сорняками. Значительнее и приращение валовой энергии.

Из приведенных в таблице 4 данных также видно во сколько раз солнечной энергии в урожае семян подсолнечника накапливается больше, чем расходуется на его выращивание. Так, энергетический коэффициент производства семяи подсолнечника во всех вариантах равен трем и более. Причём, по обоим вариантам основной обработки с применением гербицидов он выше, там, где применялись только культивации {3,44 против 3,09 и 3,46 против 3,03).

Энергетические коэффициенты создания обшей биомассы подсолнечника, ещё больше (17,1-20,7). Это говорит об очень высокой способности культуры аккумулировать солнечную энергию.

Таблица 4

Показатели энергетической эффективности производства подсолнечника про различи ыт спогобш основной обработки почвы и технологов ухода за посевами за 1990-1992 гг.

Покитлн Вспашка па 30-23 си Плоскорез нос рцикни« на гзуНыю) 2CV.11 см

культивации Прбнпндц культнаа- ННН гербнинаы

I. Запрети совокупное энергии иа 1 г», тыс. мд* 17.4 18,6 П,6 «А

2. Вы>одс 1 г& - ссман, и энергии, содержащееся ■ «иенах, тыс. МДж валовой энергии, тыс. МДж 27,8 £3,1 322.8 33,0 63,9 ЭШ 27,6 53.4 320.1 33,6 65,0 190.0

3. Расход энергии на нроде&одстао 1 иг ссмач. МДж 6.24 5.60 6.38 5.60

-4. Приращение и&лоаоа энергии на 1 га, тис. МДж 305.4 364,7 302,5 171Л

5. Энергетнчесшя коэффициент производств»: семян Сиомассм 18.1 3,44 зав 3.01 17.1 3,46 30.7

6. ЭнергоСы кость ежегодно сотранаемой почвы на 1 га. тыс, МДж _ 12.0 12.0

В заключение, говоря об энергетической эффективности возделывания подсолнечника при почвозащитной технологиях в ветровых коридорах, необходимо добавить и биоэнергетический эффект, получаемый от сохранения почвы от дефляции.

По данным лаборатории зашиты почв от эрозии Ставропольский НИИСХ ежегодно в эпицентре Сенгилеевского ветрового коридора в результате дефляции теряется до 12 т/га почвы. По самым приблизительным расчётам это составляет 12,0 тыс. МДж.

Таким образом, рассмотрев данные ло урожайности подсолнечника в том числе с точки зрения оценки ее энергетической эффективности и сопоставив юс с результатами оценки плоскорезной зяби н различных вариантов ухода за подсолнечником подругам показателям, приходим к однозначному выводу, что в условиях ветровых коридоров наиболее рационально использовать в палевых севооборотах технологии возделывания пропашных культур, включающие в себя безотвальную плоскорезную основную обработку почвы и применение гербицидов.

Производственная проверка результатов исследований

Основные результаты исследований имеют свое продолжение во внедренческой деятельности, проводимой, в общей сложности, в течение девяти лет в сельскохозяйственных организациях Шлаковского района Ставропольского края, землепользование которых расположено в зоне ветровых коридоров.

TiHimniS

Результаты внедренна {емтаьпоИ (алоскоретой) обработка почвы под noces подсолнечник» в условия! Центрального Прспкапкмы) в срава ее ин с традп пяоиеой (вспашкой)

Голы внедрения 11лнм«нпаяння сельско tola йсткнны t органмаиаЯ Шнаковекого района Пло шаль .га Среанспнюааа

MfMfiaBHt ррчбыль

в/га V*

1VM-I002 СПК колхоз им. Ленина ей 2.8 1L5 67,2 тыс. руб. (в ценах 1002 г.)

1У46-1948 СЯК кНовйнйрь^вскнй» 50 2.5 16,0 37$ руб. (а ценах 2000 г.)

1WJ-IOOO СПК «Дубовсгий» 20 2,0 15.0 600 руб. {в иенах 2<МЮ г.)

Анализ таблицы 5 свидетельствует о том, что внедрение безотвальной обработки почвы под посев подсолнечника привело к прибавке в урожайности маслосемяи от 2,0 до 2,8 ц/га. Кроме того, среднегодовая площадь подсолнечника, возделываемого в Ставропольском крас по плоскорезной обработке в зоне ветровых коридоров за период 1999-2004 годы, сложилась на уровне 30 тыс. га. Результаты его экономической эффективности приведены в таблице 6.

Табдапа6

Результаты возделывания подсол неяп яка по ллокореапов обработке в Ставропольском крася показателя его экономической эффективности

Покиателя Годы

2BU0 ioni ÍOM lou »04

Площадь, тис. га 35 29 26 37 28 25

Урожайность. ц/га 7.0 V.6 8.2 11.2 9.4 14.4

Валовой ейорч тыс. тонн 24.5 27.8 2t,Í 41,4 26,3 36.0

Себестоииосп. 1 тонки, руб. I21S 1652 2125 2378 3121 3UIV

Цена реализации 1 тонны, руб. 2510 2514 3862 4334 4963 6183

Окупаемость затрат, % 14t 130 16« 131 133 169

РснтаСспьноспч */• gl 46 TS 67 48 91

Прибыль на 1 га посевной тиьощадн, руб. 423 4S3 1146 та I28Í 3422

При этом следует подчеркнуть, что во всех сельскохозяйственных организациях, иа полях где проводилась плоскорезная обработка почвы под посев подсолнечника в течение всего периода дефляционных процессов не наблюдалось.

Выводы

1. Систематическая плоскорезная основная обработка почвы на обычную глубину под пэр, зернобобовые и пропашные, чередующаяся в севообороте с мелкой безотвальной обработкой под озимые колосовые культуры, по сравнению со вспашкой {тоже чередующейся с мелкими безотвальными обработками), при соблюдении рекомендуемых технологий возделываемых культур не приводит к проявлению каких либо отрицательных явлений в обрабатываемом слое -переуплотнению почвы, понижению ей биологической активности, увеличению засоренности семенами сорняков и другим.

2. Плоскорезная обработка почвы плюс исключение механических междурядных обработок при использовании гербицидов, на черноземных почвах ветровых коридоров Центрального Предкавказья, несмотря на тенденцию уплотнения обрабатываемого слоя при этом, не приводит к переуплотнению свыше верхней границы оптимальной плотности почвы - 1,3 г/см3 для этих культур. Лишь в отдельные экстремальные годы по увлажнению на подсолнечнике, идущем но плоскорезной зяби, можно наблюдать краткое время в самом конце вегетационного периода — перед уборкой, плотность пахотного слоя 1,4 г/см1.

3. В ветровых коридорах ничем не защищенные почвы даже с самыми лучшими агротехническими свойствами подвергаются интенсивной дефляции как при вспашке, так и при плоскорезной обработке. Необходимо присутствие н сохранение растительных остатков.

При урожае озимой пшеницы около 50 ц/га и выше и при уборке его комбайном с измельчителем соломы и оставлением ее на поле, поверхность почвы защищена осенью, зимой и весной (вплоть до посева подсолнечника). При этом первоначальная масса мульчи из растительных остатков превосходит необходимый минимум для защиты от дефляции - 1,0 т/га в шестъ-семь раз,

4. Под влиянием способов основной обработки почвы обшее содержание макроагрегатов в слое 0-30 см существенно не меняется. После длительного (восьмилетнего) применения ей и мелких безотвальных обработок выход фракций

20

мелкозема, пыли, а также значения таких показателей структур!ю-агрсгатного состава почвы, как коэффициент структурности и критерий водопрочности, были близкими. Наибольшие различия отмечаются в верхнем 5-сантиметровом слое. При плоскорезной обработке бывает больше, чем при вспашке грубой фракции размером свыше 10 мм.

5. Водопроницаемость почвы, значение которой в ветровых коридорах ввиду опасности проявления водной эрозии не меньше, чем дефляции, очень велико, при сравнении плоскорезной обработки со вспашкой в основном идет на уровне хорошей и наилучшей (по Качинскому). При этом плоскорезная обработка несколько выигрывает за счет проходов стоек.

6. При соблюдении ротации культур полевых севооборотов и технологий их возделывания значительно уменьшается влияние способа основной обработки на засоренность последних полей севооборота.

Существенное влияние на засоренность, типичной в этом случае культуры -подсолнечника, оказывают мероприятия по борьбе с сорной растительностью при уходе за его посевами. Культивация снижает засоренность в два раза, а внесение гербицидов в 12-14 раз. Наиболее эффективно одно внесение гербицидов (без дополнительных культивацнй и т.п.).

7. Видовой состав сорной растительности подсолнечника в ветровых коридорах, указанный в литературных источниках для зоны неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья, а именно: мышей синий и зеленый, куриное просо (ежовник), амброзия полыннолнстная, марь белая, щирица запрокинутая; из многолетников вьюнок полевой и осот розовый, подтвердился в наших исследованиях. Отмечено, что вьюнок полевой недостаточно уничтожается гербицидами и поэтому его количество может увеличиться в посевах подсолнечника за вегетацию. Плоскорезная основная обработка на обычную глубину 20-22 см в зависимости от условий ее применения может быть засорителем или очистителем обрабатываемого слоя почвы семенами сорных растений.

Если она применяется в севообороте, в котором соблюдается ротация гербицидов, плоскорезная основная обработка почвы выступает как очиститель пахотного слоя от семян сорняков. Вез применения гербицидов она является засорителем почвы семенами сорных растений.

9, Плоскорезная основная обработка на глубину 20-22 см по своему влиянию на урожайность последней культуры палевого восьми мольного севооборота подсолнечника существенно не отличается от основной обработки почвы, выполненной плугом на ту же глубину при условии снятия фактора засорённости.

10. В условиях ветровых коридоров Центрального Предкавказья плоскорезная основная обработка почвы на зябь на обычную глубину, включенная в систему обработки почвы полевых севооборотов путем чередования ее с мелкими безотвальными обработками под озимые зерновые колосовые культуры, обеспечивает защиту от текущей дефляции поля пропашных и зернобобовых культур, под которые она проводится, то есть является экологическим факторам надежной зашиты всей площади полевого севооборота от дефляции.

Предложения производству

1. В ветровых коридорах Ставропольской возвышенности обычная вспашка на зябь в качестве основной обработки почвы на обычную глубину 20-22 см в иелях защиты почвы от постоянно действующей дефляции и предотвращения большой опасности катастрофических проявлений таковой должна быть заменена плоскорезной основной обработкой почвы на ту же глубину.

2. В ветровых коридорах на полях, идущих под плоскорезную обработку, следует оставлять достаточное количество растительных остатков, для чего убирать зерновые колосовые культуры с измельчителем соломы и разбрасыванием её по полю.

3. В полевых севооборотах ветровых коридоров основная система обработки почвы должна строиться из чередования плоскорезной обработки почвы на обычную глубину 20-22 см (при надобности и более глубокой) с мелкими безотвальными обработками.

4. Плоскорезная безотвальная обработка лочвы, кроме механических методов борьбы с сорняками в системе технологий возделывания культур севооборота должна обязательно сочетаться с применением гербицидов. Только с использованием гербицидов плоскорезная обработка становится очистителем почвы от семян сорных растений. Без гербицидов она, наоборот, является засорителем семенами сорняков обрабатываемого слоя.

5. При почвозащитной системе обработки почвы особо следует следить, чтобы применялись гербициды, уничтожающие многолетние сорняки, в частности, вьюнок полевой.

6. Рекомендации по почвозащитной обработке почвы под подсолнечник внедрены на площади - 30 тыс. га.

Список опубликованных работ:

1. Поспелова, O.A., Система обработки почвы в севообороте / O.A. Поспелова, Л,В. Яловой !! Проблемы фундаментально! та прикладное экологН: Материалы III мшнар. науково! копф., Кривий Pir, 2001. - С, 70-71, (соискатель 40%).

2. Яловой, A.B. Почвозащитная система в севообороте / A.B. Яловой, А.И. Кудрин // Земледелие. -1999. -№4.-С. 20, (соискатель 50%).

3. Яловой, A.B. Семенная продуктивность подсолнечника при различных технологиях ухода по плоскорезной зяблевой обработке в дефляционных условиях / A.B.Яловой, Н.В. Петрова И Экономика и организация семеноводства зерновых и других сельскохозяйственных культур в южном Федеральном округе в условиях рыночной экономики; Материалы между]iap. науч.-практ, копф, СНИИСХ. — Ставрополь, 2002 г. - С. 86-94, (соискатель 50%).

4. Яловой, A.B. Видовой состав сорной растительности в последнем поле севооборота на подсолнечнике при почвозащитной системе обработки почвы в условиях Центрального Предкавказья / A.B. Яловой // Актуальные проблемы растениеводства на юге России: сб. науч. тр.—Ставрополь, 2003 г. - С. 290-296.

5. Яловой, A.B. Характеристика почвозащитных свойств поверхности почвы при различных способах основной обработки почвы в севообороте / A.B. Яловой // Актуальные проблемы растениеводства на юге России: сб. науч. тр. - Ставрополь, 2003 г.-С. 296-301.

»2 64 4 7