Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

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

Украинский научно-исследовательский институт сахарной свеклы

На правах рукописи

КОВАЛЕНКО

Александр Дмитриевич

УДК 631.51 .31

Рсжидн ш^зш ЫА ИЭАШШ ПЛОДОРОДШ

ЧлРН03йи1А ЭРОДИРОВАННОГО ПРИ ДДИТсЛЫЮМ ПРИЖНКНИИ УДОБРЕНИЙ И ЮЧВОЗА1ЦИТШЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

06.01.01 - общее земледелие

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

АБТОРЖ£РАТ

Киев - 1^2

Диссертационная работа выполнена в Украинском научно-исследовательском инспиуте земледелия.

Научный руководитель:' доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, член-корреспоцдент УАЛН А.Г.Тарарико

Овальные оппоненты Д0КТ0Р Наук, ГфОфвСС

Круть В.М.

кандидат сельскохозяйственных наук А.^.Гнатенко

Ведущая организация - Украинский научно-исследовательский

институт защиты почв от эрозии

Защита состоится ." 1992 г. на засе-

дании спедаализированного Совета Л 020.51.01, при Украинском научно-исследовательском институте сахарной свеклы.

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

С диссертадоей можно ознакомиться в библиотеке ШЛО.

*

Автореферат разослан "Х^-" ¿^у/^У 1992 г.

Ученый секретарь >

специализированного Совета, г» я х^^ 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 млн.га. В результате эрозии теряется до 15 т/га плодородной почвы, потери гумуса и питательных ведеств компенсируются внесением органических и минеральных удобрений на 40-60 %. В этих условиях получение высоких и устойчивых урожаев невозможно без применения почвоэаицтных технологий возделывания сельскохо -зяйственных культур.

Однако, длительное применение почвозакитных технологий, базирующихся на безотвальные способах обработки, совместно с повышенными нормами минеральных удобрений, особенно их физиологически кислых форм, приводит к из»«нанию плодородия почвы. Ухудшаются кислотные свойства, наблюдаются большие потери кальодя, теряется структура почвы» Это окаггаает отрицательное влияние на рост и развитие растений, на урожай и качество продукта. Изучают этих вопросов и определяет акту&льность исследований, кото -рыа являются составной частью научно-технического задания "Раз -работать и внедрить энергосберегающие технологии возделывания основных сельскохозяйственных культур", номер государственной регистрации 01870039293.

Цель и задачи исследований. Цэлью наших исследований являлось изучение я разработка приемов оптимизации показателей плодородия эродированных почв, обеспечивающих высокую продуктивность возделываемых культур, при длительном применении почвоэав^тных технологий.

В задачу исследований входило:

- изучение влияния длительного применения различных технологий возделывания сельскохозяйственных культур на иадонегав плодородия чернозана типячного мадогумуснлго эродированного*

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

- проведение сравнительного изучения почвозащитной эффективности обработки почвы,известкования 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 почвозащитных 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. Предловено на черноземах типичных эродированных, с близким залеганием карбонатов, при длительном применении почвозащитных способов обработки почвы, проводить известкование по гидролитической кислотности. Такой прием обеспечивает оптимизацию всех почвенных режимов, сохраняет про-ти во эрозионную устойчивость обрабатываемого слоя и повдаает урожай люцерны в среднем за три года на 200-245 ц/га.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы в колхозе "Жовтень" 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".- М.: В.О* Агро-

_ б -

промиздат, 1989 г.

Апробация работы. Основные материалы диссерта^онной работы доложены на научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Вклад молодых ученых в интенсификаг^т сельского хозяйства УССР" /Киев, 1990, 1991гг./, на республиканской конферен-щи "Экологические аспекты использования и охраны почвенных ресурсов Молдавии" /Кишинев, 1990 г./.

. Публикауя результатов исследований. По результатам исследований опубликовано три статьи в научных куриалах и сборниках-«

Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, пята глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы, содержащэго 248 наименований, в том числе 17 иностранных. Работа изложена на 119 страницах машинописного текста. Экспериментальный материал иллюстрируется В рисунками и 3? таблицами.

Объект, условия и методика исследований. Обьвктом изучения являлись растения люцерны и черноземы типичные сильносмытыа мало-гумусныв крутшопылевато-легкосуглинистые на лессе, широко распространенные в северной Лесостепи Украины и приуроченные к правому берегу р.Днепр.

Обьект наших исследований находится иа территории Ркяп?эвсго9 овра«но-палочной системы, расположенной в Правоберекно-Приднапров-ском эрозионном районе, характеризующемся сильной расчлененность» рельефа и подверженностью активным эрозионным процессам.

Изучение и разработка способов устранения поваленной кислотности почвы при длительном применении почвозащитной обрабогг^, без снижения ее противоэроэионной устойчивости, проводилось в стаоионарком трехфакторном опыта, заложенном в 19% году в хояхо-

зе "Залов 1Т 1ял1ча" в настояауэе время колхоз "Жовтень" Обухов-ского района Киевской облает, на склоне юго-восточной экспоэи-ции крутизной б...6°, Чередование культур в севообороте: люцерна трех лет использования ; озимая пшеница; ячмень; сурепица пожнивш + летний посев трав.

В опыте изучались четыре способа основной обработки почвы /первый фактор/: I. Вспашка на глубину 22...25 см; 2. Чередование вспашки и плоскорезной обработки на ту же глубину; 3. Плоскорезная обработка'на глубину вспашки; 4. «Ьлкал плоскорезная на 10-12 см с одновременным щэлеванием на 35...40 см.

Размещение 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 ЩН-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, норма высева - 15 кг на гектар /8 млн.всхожих семян/. Сорт - Ярославна.

На фоне обработки изучались четыре нормы удобрения /второй фактор/: I/ контроль /без удобрений/; 2/ Ьдинарная /^45^45/; 3/ полуторная /Р$о%о/; 4/ расчетная норма на запланированный урожай /РдоК^/. На каждой иэ делянок второго порядка изучалось известкование /третий фактор/.

Удобрения в форме простого гранулированного суперфосфата и 40 % калийной соли, а также известняковую цуку 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 следуюпих показателей:

- структурно-агрегатный состав почвы, методом Н.И.Савинова в модификации И.Б.Ревута; объемный вес /плотность сложения/ методом режущего кольца по Н.А.Качинскому; водопроницаемость -прибором ПВН по Нестерову; водопроницаемость слоев почвы прибором ® -Ij норневые и пожнивнвэ остатки и потетдаальную засоренность - методом Н.А.Качинского /метод монолитов/} влажность , почвы - термостатно-весовым методом в образцах, отобранных через ка.цые 10 см до глубины 150 см; фенологические наблюдения, густоту всходов, засоренность - согласно "Л то дики Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур" ; легкогидролизуе-иый азот - по И.В.Тюрину и М,«¿.Кононовой, подвижные формы фосфора и калия - по методу Чиришэва в модификации ОДНАО; общий гумус - по методу И.а.ТЪрина; гидролитическую кислотность - методом гитрования; сумму поглощенных оснований - по Калпану-Гильковицу; подвижное органическое вещество - по Йгорову.

Обьем поверхностного стока учитывали на стационарных стоко-зых площадках по величине налора в треугольном водосливе с углом зыреза 60° с помощью самописцев. В жидкой и твердой фракдаях гтока определяли содержание биогенных элементов. С целью оценки эрозионной устойчивое™ агрофонов, а также изучения влияния известкования на потери биогенных веществ с продуктами эрозии, прикэ-1ялся метод искусственного дождевания. Для создания искусственного дождя применялась дождевальная установка с насадковыыи дов-;евателякн мруйчатого типа. Стоковая площадка размером 3 х '1 м, : трех сторон ограничивалась металлическими бортика»«. Для учете ;тока в нижней части площадки устанавливался приемный лотов с

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

Все вышеперечисленные анализы и определения осуществлялись в 3...10-кратной повторноста.

Экономическая эффективность почвозащитных мероприятий определялась согласно "Методическим рекомендациям по определении экономической эффективности внедрения противоэрозионных мероприятий" /1978/. Искусственное дождевание проводилось согласно "'Методическим указаниям по моделированию процессов ливневой эрозии с использованием искусственного дождевания" /1980/ и методикой УШИЗПЭ /1982/. Статистаческуй обработку полученных данных проводили методом дисперсионного анализа с использованием ЭВМ "Шр-2". •

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССДВДОВАНЛй

Изменение плодородия почвы под влиянием различных способов . обработки, удобрений и известкования. Саещфика питательного режима почвы при почвэзаа^тных обработках и вспашке связана с распределением удобрений по вертикальному профилю. В первом случае основное их количество локализуется в слое 0...10 см. При вспашке обеспечивается более равномерное смешивание удобрений с обрабатываемым слоем.

При плоскорезных обработках содержание азота легкогидролизу-емюс соединений в 0...5 см слое бьио больше на 18-22 ■%, а в слое 20...30 см меньше на 19-25 % по сравнению со вспашкой. Обя^е его запасы в слое 0...30 см при беэотвапьных обработках бьь ли на 2,0-4,3 % шке по сравнению со вспашкой /табл.1/. Сниже-

Таблица I

Влияние способов обработки и минеральных удобрений на содержание элементов питания в слое 0...30 см, мг/ЮО г почвы /1909-1991 гг./

С й ! ! Плоскорезная на 1^лкая плоскорезная

«ши, ) Вспашка (глубину вспашки ¡со щелеванием

см ■ !-1 ....... ■!-

1112 II | 2 1 I 1 2

Легкогидролизуемый азот

0...5 4, 8 5,8 6,1 6,6 6,2

5...10 5,3 5,4 5,6 6,2 5,9 ' 6,3

ДО...20 5,2 5,3 4,4 5,2 4,6 4,9

20...30 4,8 4,9 3,5 4,3 3,6 3,6

Подвижный фоофор

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

5...Ю 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 минеральных удобрений

юе содержания легкогидролизуемой фракции азота Г.П.Гамзиков, 1ЖКочегарова /1932/, Л.И.Акентьева, ¿(.С.Чижова /1985/, свя-)ываит со снижением темпов минерализации органического вещества I биологической фиксацией азота удобрений, при внесении их ь -слой ; высоким содержанием растительных остатков, а также более вы соски 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 х концентрации фосфора и калия преимущественно в слое 0...16 см при одновременном уменьшении в нижедежаирх 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 локальный подкислением почвенного раствора.

Длительное применение почвозавитных способов обработки приводит к существенно^ перераспределение 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 дифференциации не наблодается. Общие запасы гумуса в обрабатываемом слое почвы не зависели от способа обработки и составляли 5055 т/га. №неральнш удобрения не оказали заметного влияния на гуцусонакопление.

< Наиболее существенно под влиянием обработки изменились физико-химические показатели почвы. Прежде всего повысилась ее кислотность. При вспашке произошло равномерное подкисление всего обрабатываемого слоя и рН снизилось до 5,6-5,8, ' при почвозащитных 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 - б,7-6,8. Аналогичная закономерность наблодается и по гидролитической кислотности /табл.2/. Повышение кислотности почвенного раствора при почвозаантных обработках А.Г.Тарарико /1966/, Г.Ф.С&вченхо /1989/, Л.И.Никифоренко /1990/ связывают о неравномерным распределением минеральных удобрений по верти-

налыюцу профиле 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 |Г^бина'

I

.т гг

1991

Ль.

{рИсол.,1 Нп,д. ! ^сол..1 «пад.

Вспашка

Плоскореэная на глубину, вспашки

0...Ю 6,4 0,56 6,6 0,50

I* 10...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 1.1? 6,2 0,90

' 20...30 5,В 0,78 6,4 0,69

0...10 5,2 1,90 5,8 1,03

I Ю... 20 5,9 1,02 6,1 0,88

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

0...10 4,8 3,47 М 1,91

2 Ю.. .20 5,4 1,81 5,9 1,18

20...30 6,8 0,55 6,9 0,48

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

V

После проведения известкования значение рН солевого в сдое 0...10 см на варианте с шосяорезкой обработкой повысилось на 1,0, а при вспашке - на 0,6.

Гидролитическая кислотность снизилась, увеличились сумма погло -■ценных оснований и степень насыщенности ими почвы.

Известкование оказало существенное влияние йа 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. Ори сухом просеивании наибольшее число агроношчес-ки ценных агрогатов /0,2Ь,«.10 мм/ в 0...30 см слое содержалось на вариантах с плоскорезными обработками. В противоэрозион-ном отношении более ценной является водопрочная структура, fía 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 сравнении с другими обработками. Внесение извести способствовало увеличение содержания водопрочных агрегатов на данном варианте на 16,6 %.

Определение водопроницаемости поч.вы показало, что в варианте с плоскорезным рыхлением, в начальный период /впитывание/, ее показатели были несколько ниже, а в последующе часы /фильтрация/ - выие 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...I0 см слое она вино при плоскореэном рыхлении на 23,4 %, а в слое 20...30 см ниже на 10,7 % чем на вспашке.

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

тате этого, при данной обработка формируется верхний слой, более устойчивый к воздействию дождевых капель и обладавши 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 эродирую ар го действия воды и способности почвы противостоять данному процессу определяет степень ее противоэрозионной устойчивости /Заславский М.Н., 1983/. 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 слое. После плоскореэной 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 был в 3...9 раз ниже, чем при вспашке. По данным многолетних исследований лаборатории запеты почв от эрозии УНИИЗ в данном опыте, при безотвальных способах обработки, смыв почвы снижался в 3...10 раз по сравнению со вспашкой Дарарико А.Г., 1966/.

С поморю 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-воэроэионнуо устойчивость и потери элементов питания /модельный опыт/

! Из- 1 Обработка !вест-! ! ко в а-! ! гае | Сток, 1 л/м2 1 Смыв, о кг/м 1 Потери ! тания !» I элементов пи-Р2°5 | «2° Юбф» 1 потери, |МГ/М*

I* 26,7 3,9 16 1.« 34^6 Я39

Вспашка 152 316 269

2 25,9 3,5 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 м 38 - 546

666 245 181

В числителе - в воде; знаменателе - в почве.

I11 - без извести; 2 - по извести.

одинаковом стоке смыв почвы был кике на 70 % при плоскорезной обработке, чем при вспашке, потери питательных элементов при данной обработке были меньше на 23 %, Известкование способствовало снижении смыва почвы от 10,3 до 16,7 % в зависимости от обработки.

Исследованиями В.А.Потапова /1962/ установлена тесная кор-релявдя между количественными показателями смыва почвы и усилием сдвига ее слоев. Наш ми определениями усилия сдвига установлено, что в тот показатель зависит как от обработки почвы, тая и от изучаемого слов.

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 пяоскорезной обработке . уменьшается. На глубине 15-20 см он составлял 0,43-0,48 кг/см2. При вспашке усилие сдвига было практически одинаковым в 0...30 см слое почвы и составляло 0,46-0,54 кг/см^,

Эти даинь» подтверждают результаты, полученные ранее в данном стащонарном опыте И.П.Шевченко, И.А.Корчеэым /1988/ с дождеванием различных слоев почвы.

Из вышеизложенного следует, что плоскорезная обработка совместно с известкованием является эффективным агротехническим приемом, способствуюп|1М повыпению противоэрозионной устойчивости почвы.

Наряду о изменением физико-химических, 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...150 см слое почвы показал, что на период посева влагозапасы были несколько пеньшиии на вариантах с плоскорезной обработкой, что связано с 5олее интенсивным потреблением влаги предшествующей культурой на данных вариантах. Определение запасов влаги на период ухода в зиму показало преимущество мелкой плоскорезной обработки со облезанием. Влагозапасы на данном варианте были выло на 30...40 мм ю сравнению со вспашкой и составляли на неудобренном и удобрен- • юм вариантах 188 и 165 мм соответственно. На период уборки влагозапасы были на 19-20 мм ниже на плоскорезных обработках, что

обусловлено более интенсивным потреблением влаги и высокой продуктивность» лвцарны 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/сыР. При безотвальных обработках в этот период отмечены более высокие /на Ü-II %/ значения плотности. В последующе периоды определения, плотность сложения была практически одинаковой на всех вариантах по обработке и составляла I,Ib-I,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 воз^елыванин 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/м2. Внесение минеральных удобрений в норме ^90^125 увеличивало сухую массу люцерны с единицы площади в 1,Ь-2,0 раза. Разница между вариантами с внесением извести и без таковой, на контроле /без удобрений/ быка 40-55 г/«2, что составляет 14,3-19,6 %, а на фоне расчетной дозы она составляла 00100 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 площади при безотвальных обработках почвы связано с концентра^ей элементов питания в 0...15 см слое, а также с лучшей увлажненность!) почвы. Комплексное сочетание этих факторов приводит, по мнению А.Ф.Витер /1984/, И.П.Макарова и др. /1985/, к лучшецу 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 часта /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 из»(енилось, но заметно возросла масса корней в 0...40 см слое на всех обработках в среднем на 3,8-5,6 ц/га.

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

Анализ урожайных данных показывает, что наиболее существенное влияние на величину урожая оказали минеральные 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-

рений способствовало некоторому снижению тейпов прироста урожай-носта в сравнении с одинарной /табл.4/.

Таблица 4

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

/суммарный урожай за 1989-1991 гг./

!йзввст-! Конт- 1р к .1 р к ! р к. Обработка ¡КОвание! Роль | 45 45 | 6(/ о0| 90 125

Вспашка на глубицу I* 521 753 801 951

22-25 см 2 621 835 835 1144

Чередонание вспашки I 513 • 715 7а2 931

и плоскореэной обработки .2 60о 7й1 872 1109

Плоскорезная обработ- I 504 753 794 993

ка на глубину вспашки 2 622 Ь20 919 12о8

Мелкая плоскорезная I 517 701 788 956

со щелеванием 2 609 773 а96 1197

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

НСРд^, ц/га для обработки - 18,9;

для удобрений - 12,9; для известкования -9,1; для взаимодействия трех факторов - 48,5.

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

Минеральные удобрения и известь, повшая урожайность люцерны, существенно изменяют качество растительного материала. Так, внесение минеральных удобрений способствовало снижению содержа ни я протеина, жира, кальния и калия, однако их валовой сбор с единицы площади при этом возростал за счет увеличения урожайности. Известкование оказывало положительное влияние на накопление протеина, кальция, магния и несколько снижало содержание калия. Способы обработки существенно не влияли на качество люцерны.

Расчет сравнительной экономической эффективности вспашки и почвозащитных обработок почвы показал, что существенное снижение затрат получено при использовании для основной обработки орудий ПГ-3-5 и ПЩН-2,5 в сравнении с плугом ШШ-4-35. Это достигается большей шириной захвата почвозащитных орудий, а также более высокой их рабочей скоростью. Эти качества позволяют увеличить сменную норму выработки агрегата на 30-40 % и уменьшить прямые эксплуатационные затраты, в том числе горюче-смазочных материалов более чем в два раза.

Расчет экономической эффективности минеральных удобрений, вносимых под люцерну, производился по расходованию их действующего вещества на единиу прибавки в сравнении с контролем /без удобрений/. Наименьший расход достигался при внесении одинарной торга, в этом варианте на I ц прироста урожая зеленой массы иэрасхо-}овано 1,08-1,17 кг питательных веществ.

Увеличение нормы удобрения до полуторной и расчетной привело { повдаению расхода действующего вещества удобрений на единицу три роста урожая до 1,56 кг. Способы обработки изменяли этот пока-гель 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 НВ ц/га, а при внесении расчетной дозы минеральных удобрений возросла до 245 ц/га. Чистый доход и уровень рентабельности затрат на данных вариантах составлял соответственно 134,3 и 594,4; 291,2 руб./га и «39,1 %,

выводы

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 сравнению со вспашкой. При этом влагоэаласы 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 составляю 5,6-5,Ь. При плоскореэной обработке на глубину вспашки и мелкой плоскорезной со щзлеранием-в слое 0... 10 см эуот показатель снижался до 4,8-4,9, а в 20...30 см слое практически не отличался от исходного /6,7-6,9 /. Аналогично изменялась гидролитическая кислотность и сумма поглощенных оснований, дикость поглощэния катионов практически не изменилась.

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

вспашке на 0,6 ед. Существенно снизилась гидролитическая кислотность - в среднем на 0,26, а при плоскорезной обработке - на 0,43 мг-экв на 100 г почвы. При этом увеличилась сумма поглощенных оснований и степень насыщенно ста ими почвы.

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

5. , Характер распределения пожнивных остатков, а также минеральных удобрений при плоскорезной обработке, приводит к дифференциации 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 2,0-4,3 % по сравнению со вспашкой.

6. Длительное применение плоскорезной обработки привело к ;ущественному перераспределению гумуса"по вертикальному профилю. 1 слое 0...10 см содержание общего гуцуса увеличилось на 0,07-),П %, 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-сазатель существенно снижался.

7. Безотвальные способы обработки способствуют значительному юрераспределению семян сорных растений по вертикальному профилю, ; концентраций их в слое 0...10 см. Засоренность посевов при »том существенно не увеличивается.

Ь. Плоскорезная обработка способствовала увеличению урожай-

мости люцерны в среднем за годы исследований на 3,4-7,2 % по сравнению со вспашкой. Внесение извести способствовало увеличению урожайности на фоне ^90^125 при вспашке на 193 ц/га, а на варианте с плоскорезной обработкой - на 245 ц/га.

9. ¿4шеральные удобрения и известкование значительно повывают урожайность люцерны, особенно при гшоскорезных обработках, и существенно влияют на качество урожая. Внесение удобрений в дозе ^90^125 приводит к уменьшению содержания протеина на 1,6-2,2 % независимо от обработки. При известковании содержание протеина повыаается в среднем на 0,1-0,3 а также повышается содержание кальция и магния и снижается содержание калия.

10. Внесение минеральных удобрений и извести значительно повышает чистый доход и рентабельность затрат. Наивысший о ко но ми чес кий эффект получен при плоскорезной обработке на глубину вспашки и мелкой плоскорезной со щелеванием. На данных вариантах значительно снижается расход энергии для получения одного центнера кор. новых единиц.

ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПРОИЗВОДрТ^У

1. В лесостепной зоне Украины на черноземах типичных эродированных в условиях потенциальной опасности проявления эрозионных процэссов применять плоскорезную обработку почвы в качестве основной под люцерну.

2. При длительном применении почвозан^тных способов обработки проводить известкование почвы по гидролитической кислотности, что обеспечит стабилизацию почвенных режимов, сохранит протавоэрозион-ную устойшвость обрабатываемого слоя, значительно сократит смыв

i потери биогенных элементов и повысит урожайность люцерны на 2001415 ц/га.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Шевченко И.О., Корчевой И.А., Коваленко А.Д., Коломиец Jl-.il. Элияние способов обработки почвы на противоэрозионную устойчивость гернозема типичного эродированного // Ьклад молодых ученых в интенсификацию сельского хозяйства. Тез.докл.нвучн.-прак.конф.молодых гченых и специалистов, 14 марта 1990 г. Чабаны, УШИЭ, 1990,- С.4, ''Долевое участие соискателя - 25 %/.

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

, С.34-35.

3. Коваленко А.Д. Обработка почвы и физико-химические свойст-9а чернозема типичного эродированного // Ьклад молодых ученых в [нтенсификацию сельского хозяйства. Тез.докл.научн.-практ.кон}).мо-юдых ученых и специалистов, 14 марта 1991 г. / Чабаны, УШИЗ, ¡991. - С. 10.