Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Реакция люцерны на изменение плодородия чернозема эродированного при длительном применении удобрений и почвозащитной обработки почвы

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Реакция люцерны на изменение плодородия чернозема эродированного при длительном применении удобрений и почвозащитной обработки почвы"

Г, 5 9 2

Украинский научно-исследовательский институт сахарной свеклы

На правах рукописи

КОВАЛЕНКО Александр Дмитриевич

УДД 631.Ы:633.31

Р4АКЦМ НА из.адшш ШЮДОРОДШ

ЧлРНОЗсЖ аРОДЛРОпАШОГО ПРИ ДЛИТйДЬИМ ПРИЖШМИ УДОБРЕНИЙ Л 1ЮЧБ03А1ЩТШИ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

06.01.01 - общее земледелие

АВТОР^лРАТ

диссерта^и на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Киев - 11Л2

Дюсертационная работа выполнена в Украинском научно-исследовательском институте земледелия.

Научный руководитель:' доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, член-корреспонцент УАЛЛ А.Г.Тарарико

0$ищальныв оппоненты: доктор биологических наук

П.Н.Шиян

кандидат сельскохозяйственных наук А.^.Гнатенко

Ведунья организация - Украинский научно-исследовательский

институт заняты почв от эрозии

Занята состоится "__ 1992 г. на заседании спе^ализированного Совета Д 020,51.01. при Украинском научно-исследовательском институте сахарной свеклы.

Адрес: 252110, Киев-ПО, ГСН-1, ул.Кчиническая, 25.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ШЛС. Автореферат разослан "_"_. 1992 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, профессор

П.В.Савич

Актуальность темы. На Украине почвенная эрозия проявляется на площади более 15 млн.га, в том числе в лесостепной зоне -на 5,0 цлн.га. В результате эрозии теряется до 15 т/га плодородной почвы, потери гумуса и питательных вегцеств коыпенсируптся внесением органических и минеральных удобрений на 40-60 %. В этих условиях получение высоких и устойчивых урожаев невозможно без применения почвозаиитных технологий возделывания сэльскохо -зяйственных культур.

Однако, длительное применение почвозащитных технологий, базирующихся на безотвальных способах обработки, совместно с повышенными нормами минеральных удобрений, особенно их физиологически кислых форм, приводит к из»сненио плодородия почвы. Ухудшается кислотные свойства, наблюдаются большие потери кальция, теряется структура почвы. Это оказызает отрицательное влияние на рост и развитие растений, на урояай и качество продукщи. Изучение этих вопросов и определяет акту&льность исследований, кото -рыв являл тс л составной частью научно-технического задания "Раз -работать и внедрить энергосберегшэг^е технологии возделывания основных сельскохозяйственных культур", номер государственной регистрации 01870039293.

Цель н задачи исследований. 1^лью наших исследований являлось изучение и разработка приемов оптимизаци показателей плодородия эродированных почв, обеспечивавших высокую продуктивность возделываемых культур, при длительном применении почвозап^тных технологий.

В задачу исследований входило:

- изучение влияния длительного применения различных технологий возделывания сельскохозяйственных культур на извлекав плодородия чернозема тйгопвкич) ыалогунусшго эродированного;

- А -

- определение влияния известкования на изменения агрохимических и агрофизических свойств при различных способах обработки почвы;

- проведение сравнительного изучения почвозащитной эффективности обработки почвы,иэвестхованил и определение потерь питательных веществ в результате эрозии;

- изучение влияния различных способов обработки почвы, удобрений и известкования на урокай и качество люцерны.

Научная новизна исследований. Применительно к черноземам типичным эродированным Лесостепи Украины изучено изменение их плодородия под влиянием длительного применения почвозаарттных обработок и впервые установлена высокая эффективность известкования, как фактора оптимизирующего почвенное плодородие, при данных обработках и оказывающего положительное влияние на рост ° и развитие люцерны.

Практическая ценность работы. Предложено на черноземах типичных эродированных, с близким залеганием карбонатов, при длительном применении почвозавдтных способов обработки почвы, проводить известкование по гидролитической кислотности. Такой прием обеспечивает оптимизацию всех почвенных режимов, сохраняет про-тивоэроаионнуо устойчивость обрабатываемого слоя и повидает урожай люцерны в среднем за три года на 200-245 ц/га.

Реализадая результатов исследований. Результаты исследований использованы в колхозе "1овтеш>и Обуховского района Киевской области, где известкование при почвозащитных технологиях проводилось на площади 360 га. Они' также использованы при написании рекомендаций "Особенности почвозащитных технологий возде -лывания зерновых культур на склоновых землях".- В.О. Агро-•

- б -

промиздат, 1969 р.

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы доложены на научно-практической конференции молодых ученых и специалистов 'Вклад молодик ученых в интенсификацию сельского хозяйства УССР" /Киев, 1990, 1991 гг./, на республиканской кои|>ерен-щи "Экологические аспекты использования и охраны почвенных ресурсов Молдавии" /Кишинев, 1990 г./.

Публикащя результатов исследований. По результатам исследований опубликовано три статьи в научных яурналах и сборниках-.

Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы, содержапрго 248 наименований, в том ад еле 17 иностранных. Работа изложена на 119 страницах машинописного текста. Экспериментальный материал иллюстрируется 8 рисунками и 37 таблицами.

Обьект, условия и методика исследований. Объектом изучения являлись растения люцерны и черноземы типичные сильнооштш мало-гуцуенш крупнопылевато-легкосуглинистые на лессе, пироко распространенные в северной Лесостепи Украины и приуроченные к правому берегу р.Днепр.

Обьэкт насих исследований находится на территории Раневской овраж но-балочной системы, расположенной в Правобараано-Приднепров-ском эрозионном районе, характеризующемся сильной расчлененностьв рельефа и подверженностью актавнш эрозионным процессам.

Изучение и разработка способов устранения повыаенной кислотно с та почвы при длительном применении почвозащшюй обрабогг*, без снижения ее противоэрозионной устойчивости, проводилось в ставдонарном трехфакторном опыте, заложенном в 19"Лэ году в колхо-

эе "Запов1т 1лл1ча" в настояние время колхоз "йэвтень" Обухов-ского района Киевской области, на склоне юго-восточной экспоэи-цни крутизной 5...6°. Чередование кулыур в севообороте: лоцер-на трех лет использования ; озииая пшеница; ячмень; сурепиц пожнивьо + летний посев трав.

В опыте изучались четыре способа основной обработки почвы /первый фактор/: I. Вспашка на глубицу 22,..25 см; 2. Чередование вспашки и плоскорезной обработки на ту же глубину; 3. Плоскорезная обработка на глубину вспашки; 4. ¿¿элкал плоскорезная на 10-12 см с одновременным орле в алией на 35...40 см.

Размеиуэние вариантов в опыте систематическое, одноярусное, повторность - двухкратная. Размер элементарной посевной делянки 100 м х 4,25 м = 425 м2, учетной - 50 м2.

Основная обработка почвы выполнялась: вспашка - плугом ' ПЛН-4-35, глубокая плоскорезная обработка ПГ-3-5; мелкая плоскорезная ПЩН-2,5. Предпосевную обработку на всех вариантах проводили культиватором КПС-4. Перед посевом и после, почву прикатывали катками 3 КВГ-1,4. Посев в 1-2-ой декадах июля сеялкой СЗТ-3,6, нррма высева - 15 кг на гектар /6 млн.всхожих семян/. Сорт - Ярославна.

На фоне обработки изучались четыре нормы удобрения /второй фактор/: I/ контроль /без удобрений/; 2/ Ьдинарная Д45К45/; 3/ полуторная /^бо^бо/' V расчетная норма на запланированный урожай /^90^125/- И® каждой из делянок второго порядка изучалось известкование /третей фактор/.

Удобрения в форме простого гранулированного суперфоофата и 40 % калийной соли, а также известняковую муку в полной норме по гидролитической кислотности вносили вразброс перед основной обработкой почвы.

С целью изучения влияния обработки, удобрений и извести на агрофизические и агрохимические свойства почвы и продуктивность растений, проводилось определение следуюцщ показателей:

- структурно-агрегатный состав почвы методой Н.И.Савинова в модификации И.Б.Ревута; обьемный вес /плотность Словения/ метоцом режущего кольца по Н,А.Качинекому; водопроницаемость -прибором ПВН по Нестерову; водопроницаемость слоев почвы прибором Ш -I; корневые и пожнивные остатки и потенциальную засоренность - методом H.A.Качинского /метод монолитов/; влажность . почвы - терцо статно -в а со в ым методом в образцах, отобранных через ка:.:дые 10 см до глубины 150 си; фенологические наблюдения, густоту всходов, засоренность - согласно "л*етодики Госкомиссни по сортоиспытанию сельскохозяйственных нультур" ; легкогидролизуе-мый азот - по И.В.Тюр1ну и М.(¿.Кононовой, подвижные формы фосфора и калия - по методу Чирикова в модификации ЦЙНАО; обс^Я гумус - по методу И.й.Тюрина; гидролитическую кислотность - методом титрования; сумму поглощенных оснований - по Калпену-Гильковицу; подвижное органическое вещество - по Егорову.

Обьеы поверхностного стока учитывали на стационарных стоковых площадках по величине напора в треугольном водосливе с углом выреза 60° с помощью самописцев, В жидкой и твердой фракдоях стока определяли содержание биогенных элементов. С целью оцзнии эрозионной устойчивости агрофонов, а также изучения влияния известкования на потери биогенных Ееществ с продуктами эрозии, приснился метод искусственного довдевання. Для создания искусственного дождя применялась дождевальная установка с насадковыыи дождевателями струйчатого типа. Стоковая площадка размером 3 х I ы, 5 трех сторон ограничивалась металлическим! бортика*«. Дяя учэта зтока в нижней части площадки устанавливался приемный лоток с

треугольный водосливом с углом выреза 15°. Жидкий сток учитывался самописцами. Учет смыва почвы проводили обьемным методом, с вццелением твердой фракщи фильтрованием. В твердом и жидком стоке определяли содержание биогенных элементов.

Все выпеперечиеденные анализы и определения осуществлялись в 3... 10-кратной повторности.

Экономическая эффективность почвозащитных мероприятий определялась согласно "Уетодическии рекомендациям по определению экономической эффективности внедрения протавоэрозионннх мероприятий" /1978/. Искусственное дождевание проводилось согласно "¿¿етоди-ческим указаниям по моделированию процессов ливневой эрозии с использованием искусственного дождевания" /1900/ и методикой УНИИЗПЭ /1902/. Статистическую обработку полученных данных проводили методом дисперсионного анализа с использованием ЭВМ

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Изменение плодородия почвы под влиянием различных способов . обработки, удобрений и известкования. Специфика питательного режима почвы при почвозапцтных обработках и вспашке связана с распределением удобрений по вертикальному профилю. В первом случае основное их количество локализуется в слое 0...Ю см. При вспашке обеспечивается более равномерное смешивание удобрений с обрабатываемым слоем.

При плосхорезных обработках содержание азота легкогидролизу-емых соединений в 0...5 см слое бшо больше на 18-22 Ж, а в слое 20...30 см меньше на 19-25 % по сравнению со вспашкой. Обп^е его запасы в слое 0...30 см при безотвальных обработках были на 2,0-4,3 % ниже по сравнению со вспашкой /табл.1/. Снике-

Таблица I

Влияние способов обработки и минеральных удобрений на содержание элементов питания в слое 0...30 см, мг/ЮО г почвы /I9ü9-I991 гг./

0_ м ! !Длоскорезная на I Мелкая плоскорезная

ичои' ! Вспаика ¡глубину вспашки ¡со щелеванием

см - !-1-1 ■ ■ -

I I I 2 II | 2 I I I 2

Легкогидролизуемый азот

0...5 4 ,8 5,6 6,1 6,6 6,2 7Д

5...Ю 5,3 5,4 5,6 6,2 5,9 6,3

Ю...20 5,2 5,3 4,4 5,2 4,6 4,9

20...30 4,В 4,9 3,5 4,3 3,6 3,6

Подвижный фосфор

0...5 14,1 18,9 16,1 31,8 17,3 29,9

5...10 12,3 21,6 13,6 30,4 16,0 28,5

10...20 12,3 20,7 12,5 23,2 13,7 23,1

20...30 12,2 18,5 9,9 24,7 10,6 17,7

Обменный калий

0...5 12,7 26,6 15,3 43,6 15,6 37,8

5...10 10,3 21,1 10,6 23,1 11,3 20,0

Ю...20 10,3 15,1 8,4 12,4 8,6 12,3

20...30 9,6 12,2 8,0 8,6 8,1 11,1

х/ I - контроль; 2 - расчетная доза минеральные удобрений

ие содержания легкогидролизуемой фракции азота Г.П.Гамзиков, 1.Ф.Кочегарова /1982/, Л.И.Акентьева, ^.С.%гова /1985/, свисают со снижением темпов минерализации органического веа^ства I биологической фиксадоей азота удобрений, при внесении их ь ежой : высоким содержанием растительных остатков, а также более высоты выносом урожаем.

Анализ данных послойного содержания подвижных форм фосфора и обменного калия свидетельствует о сравнительно равномерном их распределении при вспашке. Обработка почвы безотвальными орудиями приводит к концентрации фосфора и калия преимущественно в слое 0...15 см при одновременном уменьшении в никележапрх слоях. Общее количество подвижного фосфора и обменного калия в обрабатываемом слое при безотвальном рыхлении по сравнению со вспашкой увеличивается на 20-33 % . Это свидетельствует о перемешивании удобрений с меньшим объемом почвы и с локальным подкисленном почвенного раствора.

Длительное применение почвозаа^тных способов обработки приводи* к сущэственному перераспределению общего гумуса по почвенному профилю, в слое 0...5 см его содержалось 1,54-1,64 %, а в слое 20...30 см - 1,11-1,21 %. При вспашке такой резкой диф-ференциа^и не наблюдается. Общие запасы гумуса в обрабатываемом слое почвы не зависели от способа обработки и составляли 5055 т/га. Ишеральныв удобрения не оказали заметного влияния на Гумусонакопление*

Наиболее существенно под влиянием обработки изменились физи-ко-хиыические показатели почвы. Прежде всего повысилась ее кислотность. При вспашке произошло равномерное подкислекие всего обрабатываемого слоя и рН снизилось до 5,6-5,8, ' при почвозаацтных обработках в верхнем 0...Ю см слое этот показатель составлял 4,8-4,9, а в слое 20-30 см практически не отличался от исходного - 6,7-6,8. Аналогичная закономерность наблюдается и по гидролитической кислотности /табл.2/. Повыиение кислотности почвенного раствора при почвозап^тных обработках А.Г.Тарарико /1966/, Г.Ф.Савченко /1983/, Л.И.Никифоренко /1990/ связывают о неравномерным распределением минеральных удобрений по верти-

кальному профили обрабатываемого слоя. Ухудшение физико-химических показателей почвы повлекло за собой необходимость постановки опыта по устранении избыточной кислотности путем известкования в полной норме по гидролитической кислотности.

Таблица 2

Изменение физико-химических свойств почвы под влиянием длительной обработки и известкования

Обработка ¡Глубина,

см

1989 г.

ЦМ Т*т

¡РИсол.! «год. ! Р« сол .! "гид.

Вспашка

Плоскорезная на глубину, вспашки

0...1Г. 6,4 0,56 6,6 0,50

I* Ю...20 6,5 0,63 6,6 0,51

20...30 6,9 0,42 7,0 0,40

0...10 5,7 1,37 6,1 0,97

2 Ю...20 5,6 1,17 6,2 0,90

20...30 5,8 0,78 6,4 0,69

0...Ю 5,2 1,90 5,8 1,03

I ю... 20 5,9 1,02 6,1 0,80

20...30 6,7 0,55 6,8 0,52

0...Ю 4,8 3,47 5,6 1,91

2 Ю...20 6,4 1,81 5,9 1,18

20...30 6,6 0,55 6,9 0,48

I* - без удобрений /контроль/; 2 - расчетная доза

V

После проведения известкования значение рН солевого в слое 0...Ю см на варианте с плоскореэной обработкой повысилось на 1,0, а при всларже - на 0,6.

1Чдролитическая кислотность снизилась, увеличились сумма погло -ценных оснований и степень насыщенности ими почвы.

Известкование оказало существенное влияниейа содержание водорастворимого гумуса, оно снижалось на 16...21 %, при этом наибольшее его количество оставалось на вариантах с безотвальным рыхлением и составляло 0,017 %.

Структурное состояние почвы существенно зависело от способа ее обработки. При сухом просеивании наибольшее число агрономически ценных агрегатов /0,25...10 мм/ в 0...30 см слое содержалось на вариантах с плоскорезными обработками. Б против о эрозионном отношении более ценной является водопрочная структура. & определение показало, что в обрабатываемом слое наибольшее количество водопрочных агрегатов содержалось при глубокой плоскорезной обработки - 18,1 %, что на 12,4-25,0 % больше по сравнению с другими обработками. Внесение извести способствовало увеличению содержания водопрочных агрегатов на данном варианте на 16,6 %.

Определение водопроницаемости почвы показало, что в варианте с плоскореэным рыхлением, в начальный период /впитывание/, ее показатели были несколько ниже, а в после,цуюице часы /фильтрация/ - вше по сравнению со вспашкой,в среднем за 3,5 часа при вспашке она составляла 0,37 мм/мин., а при плоскорезных обработках -0,42...0,56 мм/мин. Внесение извести способствовало повышению водопроницаемости почвы на 2-9 %. Определение водопроницаемости различных слоев почвы показало, что з верхнем 0...10 см слое она вше при плоскорезном рыхлении на 23,4 %, а в слое 20...30 см ниже на 10,7 % чем на вспашке.

На основании вьшеизложеиного можно сделать вывод, что систематическая плоскорезная обработка приводит к существенному перераспределению факторов плодородия по почвенному профилю. В резуль-

тате этого, при данной обработке формируется верхний слой, болео устойчивый к воздействию дождевых капель и обладаний более высокой водопроницаемостью, чем при вспашке. Известкование оптимизирует факторы почвенного плодородия, улучшает косвенные показатели противоэрозионной устойчивости почвы.

Устойчивость почвы к эрозии и потери биогенных элементов. Соотношение эродирующего действия воды и способности почвы противостоять данному процессу определяет степень ее противоэрозионной устойчивости /Заславский М.Н., 1963/. Это, важнейшее для склоновых земель, свойство почвы в значительной степени регулируется агротехническими мероприятиями. Эродируемость почвы варьирует в зависимости от наличия растительных остатков на ее поверхности, их количества и характера распределения в обрабатываемом слов. После плоскорезной обработки на поверхности почвы оставалось 25,4-26,0 ц/га остатков предшествующей культуры, что на 60,4 % больше, чем после вспашки.

Проведенный на стокоучетных площадках размером 100 х 8,5 м учет стока /смыв почвы отсутствовал/ после ливня в августе 1989 г. /слой осадков 28 мм/ подтверждает высокую водорегулирующую эффективность плоскорезных обработок. Сток на данных обработках бил в 3...9 раз ниже, чем при вспашке. По данным многолетних исследований лаборатории защиты почв от эрозии УНЛИЗ в данном опыте, при безотвальных способах обработки, смыв почвы снижался в 3...10 раз по сравнению со вспашкой Дарарико А.Г., 1966/.

С помощью искусственного дождевания нами проведено изучение формирования эрозионного процесса после основной обработки почвы по истечении трех лет после известкования /табл.3/.

Таблица 3

Влияние способов обработки и известкования на проти-воэрозионнуп устойчивость и потери элементов питания /модельный опыт/

Обработка 1Из- I 1вест-1 !кова-1 ! ние | Сток, ! л/м2 | Смыв, о кг/м 1 Потери ! танин 1» 1 элементов пи-Р2°5 | «2° •106 фе ! потери, ¡мг/м*

I* 26,7 3,9 16 М 34,6

Вспашка 162 316 269

2 25,9 3,6 21 2,2 24 - 769

121 319 282

I 24,9 2,4 14 2,3 38,7 . 641

Плоскорез- 89,6 268 242

ная 2 23,3 2,0 14 38 - 546

666 245 181

В числителе - в воде; знаменателе - в почве. I" - без извести; 2 - по извести.

При одинаковом стоке смыв почвы был ниже на 70 % при плос-корезиой обработке, чем при вспашке, потери питательных элементов при данной обработке были меньше на 23 %. Известкование способствовало снижение смыва почвы от 10,3 до 16,7 % в зависимости от обработки.

Исследованиями В.А.Потапова /1932/ установлена тесная коррелят* между количественными показателями смыва почвы и усилием сдвига ее слоев. Надмми определениями усилия сдвига установлено, что этот показатель зависят как от обработки почвы, так и от изучаемо!*) еж о л.

Так, при плоскорезной обработке в 0...5 см слое усилие сдвига сор

ставляло 1,3 кг/см , что в 3,2 раза больше, чем на вспашке. С увеличением глубины этот показатель на плоскорезной обработке , уменьшается. На глубине 15-20 см он составлял 0,40-0,48 кг/см^. При вспашке усилие сдвига было практически одинаковым в 0...30 см слое почвы и составляло 0,46-0,54 кг/см^,

Эти данные подтверждает результаты, полученные ранее в данном стадоонарном опыте И.П.Шевченко, И.А.Норчеэым /1988/ с дождеванием различных слоев почвы.

Из выпеизложенмого следует, что плоскорезная обработка совместно с известкованием является эффективным агротехническим приемом, способствуюпим повышению противоэрозионной устойчивости почвы.

Народу с изменением физико-хикических, агрохимических, агрофизических свойств почвы и показателей противоэрозионной устойчивости под влиянием изучаемых обработок изменялись также водный режим почвы и ее плотность, оказывая влияние на рост и развитие растений люцерны.

Анализ содержания продуктивной влаги в 0...I50 см слое почвы показал, что на период посева влагоэапасы Йыли несколько меньшими на вариантах с плоскорезной обработкой, что связано с более интенсивным потреблением влаги предшествующей культурой на данных вариантах. Определение запасов влаги на период ухода в зиму показало преицупрство мелкой плоскорезной обработки со прле-ванием. Влагозапасы на данном варианте были выле на 30...40 мм по сравнению со вспашкой и составляли на неудобренном и удобрен- • ном вариантах 188 и 165 мм соответственно. На период уборки влагозапасы были на 19-20 мм нижб на плоскорезных обработках, что

обусловлено более интенсивным потреблением влаги и высокой продуктивности люцерны на данных вариантах.

Плотность сложения на период посева существенно зависела от способа обработки. Вспашка обеспечивала более рыхлое сложение обрабатываемого слоя, плотность которого находилась в пределах 1,1-1,15 г/см^. При безотвальных обработках в этот период отмечены более высокие /на 8-11 %/ значения плотности. В последующие

периоды определения, плотность сложения была практически одинакова

вой на всех вариантах по обработке и составляла 1,16-1,24 г/см в слое 0...30 см. Варианты с применением извести и без отличались между собой незначительно.

Влияние способов обработки, удобрений и известкования на продуктивность и экономическую эффективность возделывании люцерны. Изучаемые способы обработки, удобрения и известкования оказывали различное влияние на динамику нарастания сухой массы растений,распределение корней, а также непосредственно на урожайность и качество люцерны.

Наиболее существенно на динамику нарастания сухой массы с единицы площади влияли минеральные удобрения и известкование. Сбор сухой массы люцерны на контроле в среднем по обработке составлял 230-290 г/м*". Внесение минеральных удобрений в норме ^90^125 увеличивало сухую массу люцерны с единицы площади в 1,52,0 раза. Разница между вариантами с внесением извести и без таковой, на контроле /без удобрений/ бша 40-55 г/м2, что составляет 14,3-19,6 %, а на фоне расчетной дозы она составляла 80100 г/м2, или 15,1-18,9

Разница между вариантами по обработке, на ранних стадиях определения, составляла 16,6-20,0 %, в дальнейшем она уменьша-

лась до 5,3-6,2 %,

Значительное увеличение массы растений с единицы площаци при безотвальных обработках почвы связано с концентрафей эле-| ментов питания в 0...15 см слое, а также с лучшей увлажненностью почвы. Комплексное сочетание этих факторов приводит, по мнению А.Ф.Витер /1984/, И.П.Макарова и др. /1905/, к лучшему использованию элементов питания.

Результаты определения содержания корней в обрабатываемом слое почвы свидетельствуют о более интенсивном потреблении элементов питания из верхнего 0...20 см слоя при плоскорезной обработке. Основная масса корневой системы люцерны как при вспашке, так и при плоскорезной обработке, сосредотачивается в верхней части /0...20 см/ обрабатываемого слоя. Однако, если в первом случае здесь содержалось 57,6 % корней от общего их количества в 0...40 см слое, то при плоскорезных обработках -65,7-66,5 %. С внесением извести размещение корневой системы не изменилось, но заметно возросла масса корней в 0...40 см слое на всех обработках в среднем на 3,8-6,6 ц/га.

Фактором, одерживающш развитие культурных растений, является засоренность посевов. При плоскорезных обработках, основное количество /до 60 %/ семян сорняков сосредотачивалось в 0...15 см слое. Такое их размещение не оказывало существенного влияния на полевую засоренность посевов люцерны.

Анализ урожайных данных показывает, что наиболее существенное влияние на величину урожая оказали минеральны; удобрения. Наибольший прирост урожая получен при внесении одинарной нормы в сравнении с неудобренным фоном - 210-220 ц/га зеленой массы, в среднем по вариантам опыта. Дальнейшее увеличение нормы удоб-

реши способствовало некоторому снижению темпов прироста урожайности в сравнении с одинарной /табл.4/.

Таблица 4

.Влияние способов обработки почвы, удобрений и известкования на урожайность люцерны, ц/га

/суммарный урожай за 1969-1991 гг./

ЦЛзвест-! Конт- I р к ' р и 1 р к Обработка {кование,1 Р°ль •4Ь45| ^90*125

Вспашка на глубину I* 521 753 а01 951

22-25 см 2 621 изо 695 1144

Черецонание вспашки I 513 • 715 7и2 931

и плоскорезной обработки .2 606 7сЛ 672 1109

Плоскорезная обработ- I 504 7иЗ 794 993

ка на глубину вспашки 2 622 620 919 123а

Мелкая плоскорезная I 517 701 956

со щеле вашем 2 609 773 096 1197

I* - без извести /контроль/; 2 - по извести.

НСР05, ц/га для обработки - 1а,9;

для удобрений - 12,9; для известкования -9,1; для взаимодействия трех факторов - 43,5.

Вторым по значимости фактором, влияющим на величину урожайности, является известкование. Наибольший прирост зеленой массы от внесения извести получен при почвозащитных обработках на'фоне ^90^125 и составил 240-245 ц/га. Почвозащитные обработки увеличивали урожайность люцерны на 53-94 ц/га.

%неральные удобрения и известь, повшая урожайность люцерны, существенно изменяют качество растительного материала. Так, внесение минеральных удобрений способствовало снижению содержа «ия протеина, жира, кальция и калия, однако их валовой сбор с эдиницы площади пр< этом возростал за счет увеличения урожайнос-м. Известкование оказывало положительное влияние на накопление тротеина, кальция, магния и несколько снижало содержание калия. Способы обработки существенно не влияли на качество люцерны.

Расчет сравнительной экономической эффективности вспашки и ючвозаццтных обработок почвы показал, что существенное снижение »атрат получено при использовании для основной обработки орудий 1Г-3-5 и ПЩН-2,5 в сравнении с плугом ШШ-4-35. Это достигался большей шириной захвата почвозащитных орудий, а также более осокой их рабочей скоростью. эта качества позволяют увеличить >ыеннут> норму выработки агрегата на 30-40 % и уменьшить прямые 1ксплуатаци01шые затраты, в том числе горюче-смазочных материа-ов более чем в два раза.

Расчет экономической эффективности минеральных удобрений, носимых под люцерну, производился по расходованию их действуюнр-о вещества на единиу прибавки в сравнении с контролем /без удоб-ений/. Наименьший расход достигался при внесении одинарной норы, в этом варианте на I ц прироста урожая зеленой массы израсхо-овано 1,08-1,17 кг питательных веществ.

Увеличение нормы удобрения до полуторной и расчетной привело повышению расхода действующего вепрства удобрений на единицу рироста урожая до 1,56 кг. Способы обработки изменяли этот пока-зль незначительно.

Экономическую эффективность известкования рассчитывали по

прибавке урожая зеленой массы в сравнении с контролем /без внесения извести/. Наибольшая ее прибавка получена на варианте с плоскорезной обработкой на глубину вспашки и составляла на фоне без удобрений Пй ц/га, а при внесении расчетной дозы минеральных удобрений возросла до 24о ц/га. Чистый доход и уровень рентабельности затрат на данных вариантах составлял соответственно 134,3 и 594,4; 291,2 руб./га и %.

выводи

1. Систематическое применение плоскорезной обработки улучшает агрофизические показатели обрабатываемого слоя почвы: плотность сложения не отклоняется от оптимальных значений, увеличивается содержание водопрочных агрегатов на 24,0-25,9 % и водопроницаемость на 15-40 % по сравнение со вспашкой. При этом влагозапасы в 1,5 метровом слое почвы увеличиваются на 15...34 мм по сравнению со вспашкой.

2. На фоне применения минеральных удобрений при вспашке произошло равномерное подкисление всего обрабатываемого слоя и рН солевое составляло 5,6-5,ь. При плоскорезной обработке на глубину вспашки и мелкой плоскорезной со щзлеранием в слое 0...10 см эрот показатель снижался до 4,В-4,9, а в 20.,.30 см слое практи чески не отличался от исходного /6,7-6,9 /. Аналогично изменялась гидролитическая кислотность и сумма поглощении^ оснований, дикость поглощения катионов практически не изменилась.

3. При плоскорезной обработке и под действием известкования значение рПсол> и слое 0...10 см увеличилось на 1,0 ед., а при

зспашке на 0,6 ед. Существенно снизилась гидролитическая кислот-10сть - в среднем на 0,26, а при плоскорезной обработке - на ),43 мг-экв на 100 г почвы. При этом увеличилась сумма поглощен-шх оснований и степень насыщенности ими почвы.

4. Плоскорезная обработка, особенно со щелеванием, за счет сокращения поверхностного стока, способствует уменьшение потерь элементов питания в 3-7 раз по сравнению со вспашкой. Внесение гдобрений повышает концентрацио азота, фосфора и калия в стоке, а следовательно и потери питательных веществ.

5., Характер распределения пожнивных остатков, а также ми-шральных удобрений при плоскорезной обработке, приводит к диф-зеренщацш обрабатываемого слоя по содержанию элементов питания. Запасы подвижного фосфора и калия при этом увеличивались на 19,8->2,9 % , а легкогидролизуемого азота, наоборот, уменьшались на ¡,0-4,3 % по сравнению со вспашкой.

6. Длительное применение плоскореэной обработки привело к ¡ущвственному перераспределению гумуса по вертикальноцу профилю. > слое 0...10 см содержание общего гумуса увеличилось на 0,071,11 %, а на глубине 20...30 см, наоборот, уменьшилось на 0,18-

• ,24 % по сравнению со вспашкой. Содержание водорастворимого гу-(уса повысилось на 42,8-50,0 %, но при внесении извести этот по-[азатель существенно снижался.

7. Безотвальные способы обработки способствуют значительно^ [ерераспределению семян сорных растений по вертикальному профилю, : концентраций их в слое 0. ..10 см. Засоренность посевов при дом существенно не увеличивается.

8. Плоскореэная обработка способствовала увеличению урожай-

ности люцерны в средней за годы исследований на 3,4-7,2 % по сравнению со вспашкой. Внесение извести способствовало увеличению урожайности на фоне Рдо^125 ПРИ вспашК0 на ц/га, а на варианте с плоскорезной обработкой - на 245 ц/га.

9. >\4шеральные удобрения и известкование значительно повыла ют урожайность люцерны, особенно при плоскорезных обработках, и существенно влияют на качество урожая. Внесение удобрений в доз ^90^125 ПРИВ°ДИТ к уменьшению содержания протеина на 1,6-2,2 % независимо от обработки. При известковании содержание протеина повшается в среднем на 0,1-0,3 '/а, а также повышается содержание кальция и магния и снижается содержание калия.

10. Внесение минеральных удобрений и извести значительно повышают чистый доход и рентабельность затрат. Наивысший экономичш кий аффект получен при плоскорезной обработке на глубину вспашки и мелкой плоскорезной со щалеванием. На данных вариантах значительно снижается расход энергии для получения одного центнера кор мо в их единиц.

ПВДШиШИ ЩХМЗВОДрТпУ

1. В лесостепной зоне Украины на черноземах типичных эродиро ванных в условиях потешу альной опасности проявления эрозионных процессов применять плоскорезную обработку почвы в качестве основ ной под лодерну.

2. При длительном применении почвозащитных способов обработга проводить известкование почвы по гидролитической кислотности, чтс обеспечит стабилизацию почвенных режимов, сохранит протавоэрозион-ную устой»ывость обрабатываемого слоя, значительно сократит смыв

потери биогенных элементов и повысит урожайность люцерны на 200145 ц/га.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Шевченко И.П., Корчевой И.Л., Коваленко А.Д., Коломиец Л-.11. !лияние способов обработки почвы на противоэрозионную устойчивость юрнозема типичного эродированного // Ьклад молодых ученых в интен-яфикацию сельского хозяйства. Теэ.докл.научн.-прак,кон|).молодых ■ченых и специалистов, 14 марта 1990 г. Чабаны, УШЛЗ, 1990,- С.4. 'Долевое участие соискателя - 25 %/.

2. Коваленко А.Д. Влияние длительного применения способов об-)аботки и удобрений на физико-химические свойства, содержание гуму-:а и питательный режим чернозема типичного эродированного // Экологические аспекты использования и охраны почвенных ресурсов аЛолдавии. 'ез.докл.респ.конф., 12-13 июля 1930 г., Кишинев,- 1990 г., ч.П,

■ С.34-35.

3. Коваленко А.Д. Обработка почвы и физико-химические свойст-1а чернозема типичного эродированного // ьклад молодых ученых в [нтенсификацию сельского хозяйства. Тез.докл.научн.-практ.конр.мо-одых ученых и специалистов, 14 марта 1991 г. / Чабаны, УНЛИЗ, !991. - С.10.