Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

РЕГУЛИРОВАНИЕ ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТИ ПОСЕВОВ В ЗАУРАЛЬЕ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "РЕГУЛИРОВАНИЕ ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТИ ПОСЕВОВ В ЗАУРАЛЬЕ"



На правах рукописи

Глухих Мин Афонасьевич

РЕГУЛИРОВАНИЕ ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТИ ПОСЕВОВ В ЗАУРАЛЬЕ

Специальность 06.01.01 — Общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Москва 2005

Работа выполнена в Курганском научно-исследовательском институте сельского хозяйствав 1975-2001 годах.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

член-корреспондент РАСХН ЗахарснкоАндрей Владимирович доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАСХН Каштанов Александр Николаевич доктор сельскохозяйственных наук Акулов Алексей Алексеевич

Ведущая организация: Сибирский научно-исследовательский институт

земледелия и химизации сельского хозяйства

Защита диссертации состоится 31 января 2006 года в_часов на заседании

диссертационного совета Д 006.049.01. в Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны (НИИСХ ЦРИЗ)

Адрес: 143026, Московская область, Одинцовский район, пос. Немчинонка-1, ул. Калинина, 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИСХ ЦРНЗ

Автореферат разослан "_"декабря 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.С. Мерзлнкнн

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАВОТЫ

Актуальность темы. Одним из основных. определяющих факторов развитии сельскохозяйственных культур в Зауралье является клагообеспеченносг ь, Высокие температуры в основноґі период их роста и развития, в мае-июне, небольшое количество осадков сдерживают нормальный рост вегетативных н формирование генеративных органов. Поэтому разработка научных оснон регулирования шілг «обеспеченности посевов играет важную роль п повышении их продукпті тети. Комплекс этих мер должен быть максимально адаптированным к природным условиям каждой зоны. В Курганской области их четыре, и каждая имеет свои агроклиматические особенности как гидротермичееких ресурс о її, так и почвенного покрова. Поэтому одна унифицированная система земледелия здесь неприемлема, :, В представленной работе на результатах многолетних псслеловаипі! (продолжительностью до 34 лет) показаны пути повышения эффективности использования прнродно-ресурсного потенциала области на основе оптимизации использования пашни и севооборотов, рационально?* обработки почвы. При ттм основное внимание уделено лнмитнруюшему в условиях региона фактору • влаїе.

Исследования выполнялись в соответствии с государственными научно-техническими программами ОЦ,32,ОЗЛГ1 (К.04.02). 0.2.032.03.01. П (К.04.02! «Разработать системы обработки почв по зонам (минимальная, плоекореніач. комбинированная и др.) на основе современной техники и комплексной химишшн при минимальных затратах труда и средств» (Хв гос. регистрации 76085234. ОI 830018350); ОЦ. 032,03.01 ,Т 1 а (Т1 .К.04.0 I), 0.5 1.01.03.02.И. I «Изччпть специализированные и другие типы севооборотов, обеспечивающие максимальный выход зерна с гектара пашни» (.№ гос. регистрации 018300 ІїоЛО. () ІЇ>70(>ЗК036. »1 870088040); с задані іем ГКНТ СССР от 08.06. І 988 п № 332 п.З^РазрЛшггьпвне ірлгь систему биологического земледелия для Зауралья»(№ гос. регистрации 018^007^377) сі рамках тематических планов Курганского научно-исследовательского цистита сельского хозяйства.

Цель исследования - обоснование рационального использования «лапі черноземов Зауралья за счет оптимизации использования пашни ц систем обработки почвы. ,, Задачи исследования:

— изу чить динамику запасов почвенном влаги в осепне-зимне -весешшЛ игріки и факторы, ее определяющие:

- определить влияние весенних обработок почвы на запасы почвенной іі.ї :■ и: -выявить роль стерни и мульчирования почвы в накоплении и сохр;:;иппи

почвенной влаги; ■ - провести анализ использования посевами леших осадков:

установить роль чистого пара в обеспеченности посевов влагой в се»ообо|Ч>те: -установить влияние предшественников и режим;

С Г1ПГТ ; ! ^,j.^. ■1Д ^ ш ы jp.,-■-■1г- Hin1'' имени К.А. Тимирязева

ЦНБ имени H.H. Железнова

Фонд научный литературы

--исследовать ил .необеспеченность, вла го л отребл е н и е посевов, урожайность но ослы пнем ых культур » продуктивность севооборотов разной специализации;

- дать экономическую опенку способов обработки почвы и оптимизации использования нашим, ■

Научная нов тип и теоретическая значимость работы, В длительных стационарных опытах с унифицированными схемами, заложенных во всех четырех гючвенно-кпиматическнх зонах Курганской облает», установлено влшнпе предшественников. севооборотов, способов обработки почвы, гербицидов, удобрений к их танмолействин на вла необеспеченность н продуктивность посевов. Исследована лииамнка влажности черноземов Зауралья на глубину до трех метров идо И м.что позволяло установить роль чистого пара во влагообеслечениостн. посевов всего севооборота. Выявлены зональные различия в характере исследованных процессов, установлена одинаковая (из-за недостатка влаги) продуктивность сортов с разной продолжительностью вегетационного периода в южной почвенно-климатической ¡оно. ■

На защиту выносится;

-закономерности изменения запасов почвенной влаги под воздействием погодных условий, приемов и сроков обработки почвы, возделываемой культуры, севооборо та и уровня химизации;

- принципы оптимизации использования пашни и построения севооборотов с максимальным производством зерна н кормов на черноземах Зауралья в зависимости от уровня интенсификации и зональных особенностей;

- принципы построения систем обработки черноземов Зауралья, основанные на сочетании _и чередовании приемов в севооборотах разной специализации, направленные на снижение трудовых и энергетических затрат.

Практической значимость и реализации исследовании. Установленные закономерности позволяют оптимизировать использование пашни и севообороты ил черноземах Зауралья. Предложенные приемы минимизации обработки почвы способствуют экономии энергетических н трудовых затрат, повышению произшь лптельностнтруда.

Результаты исследований и теоретических обоснований использованы ир» разработке нормативов прибавок урожая зерновых культур, высеваемых по чистым парам в засушливых районах (Москва, 1979, 1983); рекомендаций по увеличению производст ва зерна, кормов, повышению эффективности и устойчивости земледелия в Западной Сибири и Зауралье (Москва. 1980); систем ведения сельскою хозяйства Курганской области (Новосибирск, 1982, 1988); нормативов прибавок, урожая зерновых культур от внедрения почвозащитных мероприятий в районах, подверженных ветровой эрозии (Москва. 1983); зональной технологии возделывания, уборки и продажи сильных и твердых сортов яровой пшеницы для степи и южной лесостепи Западной Сибири и Зауралья (Новосибирск, 1984, 1987); рекомендации по обработке почв в Курганской области (Новосибирск. 1980,1985); рекомендаций по интенсивной технологии возделывания яровой пшеницы в Курганской области (Курган, 1984.1986:

Новосибирск, I9R7); с лете м ы земледелия Кургане ко ¡í области (І Іовосі юпрск. I98R): нормативов иы носа к коэффициентов использования питательных веществ сельскохозяйственными культурами Ггз минеральных удобрении и почвы (Москва. !989): рекомендации tío технологии подготовки чистых ñopos на Южном Урале (Челябинск. 2000); научных основ от ншпаинп использования пашни и севооборотов и Курганской области (Курган. 2001); научных основ систем обработки почвы її современных условиях (Курган. 2001).' ' '

Результаты исследования проверены в опытно-производственных. базовых п передовых хозяйствах Кургане кой области. Полученные данные могут использоваться проектными организациями при обосновании систем земледелия, а также » учебном процессе при подготовке агрономов п аспирантов по специальности «'Земледелие».

Анро<нщия результатов исс:іе<)/н:ииші. Материалы диссертационной работы молу* и спя положительную оценку на заседаниях Ученого совета Курганского Н1ИICX (1975-2001). на агрономических совещаниях Курганской облает к (1977-2000). Всесоюзной научно-практической конференции, посвященной 30-летию Веесою>ныч совещаний в колхозе «Заветы Ленина» и в г, Шадрннске Курганской области 1454 года (Курган, 1984). зональной научной конференции Курганского СХН (Курган. И>94). региональной научно-практической конференции, посвященной 100-деіню Т.С. Ма.'и,неїіа(Курган. 1995).Всероссийской научно-практической конференции «Научное наслелне Т.С. Мальцева» (Курган, 2000). региональной научно-практической конференции, посвященной 100-летню со дня рождения B.Ii. Квитко (Курган. 2002). научных конференциях Ч еляб t < не кого го суларстве н ного а гро н і іже не pi i oto vi і п »ере і и с п ¡ (Челябинск. 2002-2004).

ІІуО.німіцпяреіу.іьпнтих! чссл&іоваїїші. Основные положения от бл і (кованы и і |х\\ монографиях. в с0орнпк*ах научных трудов, но чных п научисміропзводсївеипьіх журналах «Зерновоехозяйство». «Земледелие»."Уральские нивы", "Іісстіпік 11ІДУ'\ материалах международной, региональных и областных научно-практических конференций и совещаний, производственно-технологических п методических |>екоменлапиях. Recio по теме диссертации опубликовано 70 работ общим объемом 68 печа тных листов.

Структура и иоъем раСччпы. Диссертация состоит in введення, трех глав, выводов, предложении производству и списка использованной лшературы (4^5 наименований). Объем работы 310 страниц, 12 рисунков. 105 таблиц. Работа выполнялась в 1975-2001 годах в Курганском научно-пееледоиотельском институте сел ьс кого хозяі'істгаі(І\НИИСХ).

'Автор считает споим долгом отдать лань уважения п благодарности ныне покойному тонарищу и мшлеіе, кандидату экономических наук В.П. Овсянникову некоторые плен которого реали зованы в настоящей работе. В проведении исследовании и анализе принимали активное участие Г.Л. Апетенок, А.П. Попов. Р.Н. Сметашша. ІЇ.П. Данилов. С,М Овсянникова. Г,П. Попов, Р. И, Токарева. В,Г1. Новоселов. С.Н, и Т.А, Добрыдины, К. И. Никифорова. Л. П. Курлов. Л втор бл а гола ре н В. И. Волыикипу

Л.'). Панфилову. И.Л. Фрумину за многолетнее научное сотрудничество п методическую помощь, профессору В.Л. Липпу - за содействие на завершающем этане работы, коллективу К) рганекого ИI !НСХ, в котором проработал 27 лет. .' ■

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Но чаедешш раскрыта актуальность проблемы влагообеспсчсниосгн посевов в кон тексте задач экологизации земледелия и адаптации его к рынку, сформулированы цели и задачи исследования, определены его основные направления. ■

В мермои дана характеристика по чвеп по-климатических условии Курганской области. и которой представлены все агроклиматические зоны Зауралья, за исключением горно-лесной, где земледелие возможно лишь на очень ограниченной площади.

Согласно схеме прпродно-сельскохозяйстве^ного районирования СССР ('Земельные ресурсы..., Ю9(У),территория области относится кЗападно-Снбпрсинм провинциям лесостепной и степной зон. В Курганской области территорию принято-делить на четыре зоны: северо-западную, центральную, восточную и южную. И северо-западной зоне пахотные земли большей частью представлены выщелоченными черноземами тяжелого механического состава. Здесь наиболее высокий ГТК:( 1,(Ь 1,2). влагообеспеченноеть пшеницы достигает 70-75 %. Центральная юна характеризуется довольно значительной ¡вдовой суммой осадков (350-420 мы), но плато- ' обеспеченность пшеницы несколько ниже, составляет 60-70 % от. оптимальной, ■ Преобладающие здесь выщелоченные среднесуглпннстые черноземы имеют .худшие., по сравнению с северо-западной и восточной зонами водно-физические с почетна. В восточной зоне выпадает 310-350 мм осадков, ниже влагообеспеченность. пшеницы (45-55 от оптимума). Почвы (а это в основном обыкновенные солонцеватые тяжел о су глинистые черноземы) холодные, весной медленно прогревающиеся. Они. имеют большую влагоемкость (180-210 мм продуктивной влаги в метровом слое), высокую тарификационную способность и узкий диапазон влажности, для качественной механической обработки. Растения здесь лучше, чем в других зонах, обеспечены азотом, ио испытывают недостаток фосфора. В южной .зоне преобладающими почвами являются выщелоченные срелнесуглинмстыс..черноземы с содержанием |-умусэ в среднем около 3.2 %, что в 1,6-1,8 раза ниже, чем в ост альных, зонах. 'Здесь выпадает наименьшее количество летних осадков (170-175 мм). П К составляет в среднем 0,8. Влагообес печенность пшеницы—40-45 от оптимума.

Во «торой г.тае изложены программа, методика и условия проведения исследования. И Курганском НИИСХ изучается взаимодействие основных элементов систем и технологий земледелия: севооборотов, обработки почвы, удобрений, пестицидов. Исследования ведутся во всех четырех агроклиматических зонах области в стационарных опытах по единой программе с наличием переходных модулей, позволяющих объединять информацию, получаемую в отдельных экспериментальных блоках, в единое целое. Исследования ведутся на опытных полях: Шадринскчш (северо-западная зона, Шадрине кий рано»), Маку шине ком (восточная. Маку шиискнй

район), ] Центральном (центральная зона. Кетове кии район), в ОПХ "Южное" (южная зона, Целинный район) и на Шадрп некой опытной станции им. Т.С. Мальцева,

'За ,1-1"тельный период исследовании наблюдался весь спектр погодных условии как по увлажненности вегетационного периода, так и температурному режиму, ■ Автор диссертационной работьі был руководителем, ответственным исполнителем МИРс 1975по2001 г, 1

В третьей главе представлены результаты исследования. Она имеет четыре раздела.

' Первыйpatùeji посвящен изучению влияния элементов системы земледелия, и первую очередь обработки почвы, на ее водно-физические свойства. Установлено, чго во время вегетации сельскохозяйственных культур различии по плотности черноземных почв между всеми способами их осенней обработки невелики. Плотность сохраняется в пределах оптимальных для растений значении. По количеству агрегатов оїтп шального размера (0.25-10 мм) по всем способам обработки состояние почвы оценивается как удовлетворительное, содержанке водопрочных агрегатов практически одинаковое, аэрация хорошая (выше 20 %), В период вегетации после всех способов осенней обработки в оптимальных пределах находится и общая скважность. При прямом посеве почва уплотняется сильнее, но ее плотность не превышаем оптимальную для возделываемых культу р. По шкале C.B. Астапова необработанные с осеїні и мелко обработанные черноземы слабо во до проницаемы, вспаханные -с ре д н с во до п ро н t ща ем ьт. В осе н ни н период, особенно после засушливого ле га. в о лої t рои и пае м ость 11 е об работа н н о й поч в ы усиливается за счет образования трещин; к весне под воздействием замерзання и оттаивания почва разуплотняется.

; В пел ом важнейшие физические параметры черноземов Зауралья при безотвальном и отвальной, глубокой и мелкой обработках близки между собой н не являются препятствием по их выбору, В сравнении с неудобренным агрофоном не выявлено каких-либо заметных изменений водно-физических свойств почвы и при длительном (20-23 года) применении минеральных удобрений в дозах N^P,,,, N^P^,,

Во втором разделе третьей главы излагаются результаты исследования водною режима черноземов Зауралья. В их слое 0-100 см, как это обычно учитывается к полевых опытах, остаточные запасы влаги после убранного урожая слабо зависят от предшественников и приемов основной обработки. Различие становится более заметным с увеличением глубины почвогрунта, в котором определяется запас влаги, и засушливости вегетационного периода. Остаточное количество влаги в метровом слое срелиесуглинистого выщелоченного чернозема центральной зоны после бессменного овса обычно составляет 65 мм, бессменного ячменя - 63, в слое 100200 см - соответственно 77 и 56 мм, В среднем за 3 года, по наблюдениям В.Г. Безш іконного к И,И. Данилова (1974). к уборке пшеницы по пару в слое 0-300 см сохранялось 236 мм продуктивной влаги, бессменной пшеницы - 184. бессменной кукурузы - 238 мм. В посевах кукурузы в первой половине лета растения развиты слабо, поэтому, как и в паровом поле, преобладает нисходящий ток волы. Интенсивно расходуется влага только во второй половине лета, когда больше осадков. В

засушливом 1996 году после уборки пшеницы, посеянной но пару, п слое 0-200 см сохранилось 42 мм влаги. посеянной после овса - 14 мм. В засушливом 198 ! г, nocjfc уборкп кукурузы » метровом слое почвы с0лсрж;1л0сь 76 мм влаги, после уборки пшеницы - лишь4 мм. ■■ ,

Пополнение запасов почвенной влаги в осеннее время чаще всего невелика. В сухом состоянии почва не рыхлится, а расчленяется на крупные глыбы, Ü такой эябм запасы влаги за осень не только не увеличиваются, но и уменьшаются, С увеличением глубины обработки почвы потерн возрастают. Покачано, что избежать отрицательных результатов от осенней обработки переуплотненной почвы можно за счет поверхностных обработок дисковыми или игольчатыми орудиями. Почва со стерневым покрытием быстрее и мощнее формирует снежный покров. В нем воды обычно tía 20% больше, чем на отвальном фоне. Опираясь на стерню, снег ложится рыхло, что эффективнее утепляет почву, снижает глубину н степень ее промерзания. Весной снег сходит позднее, верхний слой почвы к этому времени успевает оттаять и лучше аккумулирует талые воды. Средний коэффициент усвояемости волы из снега метровым слоем сред несу глинистого выщелоченного чернозема центральной Юны на отвальной зяби равен 34%, дискованной-48, плоскорезной -50%. Быстрее citer сходит на отвальных фонах. Там его меньше и он темнее за счет наличия мелких частиц почвы, принесенных ветрами, сходит еще при мерзлой слабо проницаемой почве.

На черноземах северо-западной зоны весенние запасы влаги в почве обычно высоки, на уровне наименьшей полевой влагоемкости, п от предшественника;' способа, глубины обработки почвы чаше всего не зависят. С продвижением с севера на юг снижается не только обшее содержание почвенной влаги весной, изменяется нес размешенне по профилю, ti северо-западной зоне в слое почвы 0-40 см обычно содержится 45-47 % влаги от ее общего обьема в слое 0-100 см. В южной зоне уса доля составляет 54-61 %. После влажных лет больше влаги весной содержнтопадлънля зябь. после засушливых - стерневые фоны. Аккумуляция воды почвой feo влажные толы усиливается и при увеличении глубины обработки почвы. Из предшественников обычно больше почвенной влаги весной в паровом поле, преимущество которого над другими предшественниками в обеспечении посевов влагой сильнее проявляется в южной зоне. Здесь в сравнении с бессменной пшеницей оно в среднем составляет 56 мм в метровом слое почвы, на таких же почвах центральной зоны -37 мм. Больше, чем после зерновых, накапливается почвенной влаги к весне после кукурузы, бобовых культур и бобово-злаковых смесей.

Весной из обработанных с осени полен меньше испаряют влаги те, на поверхности которых сохранилась стерня. На среднесуглинистом выщелоченном черноземе центральной зоны при высокой температуре воздуха без осадков весной в наших опытах отвальная зябь в среднем теряла по 1.8 мм в сутки, плоекорезиая - 0,4 мм, linio больше, чем отвальная, теряет влаги весной глубоко обработанная зябь. Поэтому, если не к посеву, то к кущению яровых культур ее преимущество по влагозапасам чаще всего исчезает. Средняя обеспеченность посевов влагой при всех изучаемых

способах основной обработки почвы становится практически одинаковой. Подобное явление отмечается многими исследователями (Инкнн Л,А„ 1975; Мельцаев И. Г.. Блинов A.M.. 1987 н др.). Преимущество стерневых фонов в обеспечении посевов влагой проявляется в основном на почвах легкого мехсостава.

За ле тний период в Курганской области выпадает в зависимости от зоны 165-225 мм осадков, С продвижением с юга на север их количество увеличивается. На меньшую глубину проникает влага на тяжелых но механическому составу почвах но сравнению с легкими. За 20 лет( 1971-1990 гг.) в южной зоне за счет летних дождей влажность почвы слоя 20-30 см в посевах за время вегетации растений повышалась только два раза, в центральной и восточной зонах — пять, в северо-западной - семь раз. Глубже влага в почву в посевах проникает в летнее время еще реже. Наибольшее влияние на урожай яровой шиениим оказы вают осадки периода третья лекала мая -вторая декада июля. Коэффициент корреляции между этими показателями - 0.71 -0.91 (МЛ. Глухих, О.Н. Чистяков;]),

Вол ьшое значение имеет не только оби tee количество осадков, но н распределение их по периодам. Наибольшая потребность в них у растении яровой пшеницы проявляется в период кушение-выход в трубку, во время колошения н при наливе зерна. Сильнее всего снижается продуктивность при недос татке влаги в последние два периода. При хорошем (Ы0-160 мм) запасе продуктивной влаги в метровом слое почвы при посеве посадках в указанные периоды г to 20-25 мм пшеница лает ныеоклю продуктивность, экономно расходуя волу, При одинаковых запасах почвенной влаги на сред не суглинистом выщелоченном черноземе Центрального опымют ноля, например, в 1967 г. за вегетационным период выпало 266 мм о с ал юн. в I %S г. - Iíi3 мм. П 19(>7 г. урожапностьпшепнцы составила 1,55 т/га, в 1968 г. -2,5 т/га. Осадки в 1968 г, выпадали редко, но высокой интенсивностью н во время наибольшей потребности посевов в воде. На тонну зерна влаги было потрачено в 2 раза мены но. чем в 1967 г. За вегетационный период 1966 г. выпало лишь 79,9 мм осадков: до кутсния их не было, в период кущение-выход трубку выпало IS.! мм. п период выход и тру оку - колошение - і 7, колошение - молочная спелость-9 и молочная -восковая спелость-35.8 мм. Урожайность составила 1,98 т/га. При тех же запасах почвенной влаги весной н почти таком же количестве летних осадков, повыпавших в другие периоды в 1465 г., собрали лишь по 0,58 т/га зерна.

На среднесуглинистом выщелоченном черноземе центральной зоны при ликвидации за счет гербицидов сорняков н недостатка минерального питаннг! внесением удобрений бессменная ишенниа при влагообеепеченпостн в 275 мм среднем дает 1,89т зерна с гектара. При размещении второй культу рой после чистою пара с вд а необеспеченностью 282 мм она даст 2,12, с вдагообеспеченностьн>308 мм при размещении по пару-2,54 г/га. Разница во вда необеспеченное гп растений к уровню посевов по пару составляет 26-33 мм. Этого достаточно для увеличения урожайности на 0,42-0.65 г/га. Если в посевах бессменной пшеницы на тонну зерна расходуется 145,5 мм влагн, при размещении второй культурой после чистого пара-133 мм, то на дополнительные 0,42-0.65 т тратится лишь по 50,8-61.9 мм на топну.

Однако запасы влаги в метровом слое почвы здесь за время парования и среднем наполняются лишь на 88 мм, аккумулируется только 15% выпавших за это время осадков. 11а ко плен не почвенной влаги происходит в основном в первый холодный период. Я зяби запасы влаги увеличииа(Отся на 43-52 мм, по глотается 22-26 %осадкш. Особенно слабо аккумулируются парами летние осадки. В засушливые годы они не восполняют даже испарения.

Это результат наблюдений за влажностью слоя почвы СМ00 см. накоплеиие.же вдагн в паровых полях, как и ее использование посевами в последующие^годы, происходит и в более глубоких горизонтах (В.Г, Безвиконный н др.. 1974). В наших исследованиях переднем за 11 лет (1000-2000 гг.) в слое 0-100 см сред несу глинистого вы щелоченного чернозема центральной зоны парового поля за первый холодней период запасы плат увеличивались)):) 51 мм, за второй такой же период- на 14 мм, за время парования-на 65 мм. В слое 0-200 см пополнение водных ресурсов было более интенсивным и равномерным по периодам. За первый холодный период запасы у величивались на 58 мм (50% от общего пополнения), за летнее время - на 17 мм (14 ^о). за второй холодный период-на 42 мм (36 %), всего— иа 117 мм. За ротацию севооборота пар - пшеница - пшеница - ячмень за I ] лет на пополнение запасов мозженной влаги слоя 0-100 см использовалось 31,3 % осадков, слоя 0-200см -44,0, севооборота опес - пшеница - пшеница - ячмень - соответственно 35,5 н 44.0 % (табл. I), Разшшы в усвоении влаги осадков почвой слоя 0-200 см между ними севооборотами нет.

Таблица 1 — Использование влаги осадков слоями почвы в зерно паровом и зерновом севооборотах. %. 1990-2000 гг. (М.А. Глухих, С.Н, Добрыднп, А.П, Курлон)

Культура, предшественник Без удобрений Р.»

0-100 »-200 0-100 0-200

Пар 11,5 18,7 10.5 . 18,7

Пшеница по пару 34,4 45,0 46.6 68.7 "

Вторая пшеница по пару 42.7 64,9 40.5 49.6

Ячмень 36.6 47,3 42,7 56.5

Среднее ко зери«паровому севообороту 44.0 35.1 48,4

Он ее 38.2 42,7 40,5 48,8

Пшеница после овса 37,4 47.3 44,3 63.3

Вторая пшеница после овса 30.5 38,9 36,6 46.6

Ячмень 35,9 47,3 32,1 42,0

С реднее по зерновому севообороту 35.5 44,0 38,4 50.2 |

Ю

В итоге посевы зерно парового севооборота обеспечиваются влагой значшел ьио лучше, чем зернового, по профилю почвогрунта она находится глубже (табл. 2), Из слоев глубже 60 см влага используется в основном натрансппрацию растении (И.П. Охииько. И;Ф. Тятошин, 1987), Еше заметнее различие в наличии почвенной влаги и этих севооборотах в более глубоких слоях почвогрунта. Второго июля 1990 г. в последнем иоле зернопарового севооборота в слое 0-900 см содержалось 1057 мм продуктивной влаги, зернового неудобренного - 6S9, с внесением N^Py на гектар пашни - 583 мм. Удобренные посевы, очевидно, больше, чем неудобренные, используют влаги из глубоких слоев почвогрунта. однако в парах на этих вариантах се запасы быстрее и восстанавливаются. В слое 0-600 см поля чистого пара, где почва никогда не удобрялась, 2 июля 1990 г. содержал ось 430 мм влаги, удобряемого -501 мм.

- ' Таблица 2 - Запасы продуктивной влаги в почве во время всходов культур севооборотов мм, 1990-2000 гг. (М.А. Глухих, С.И.Добрылин. Л.П. Курдов)

'Культура севооборота Без удобрений, слой см NUPi.„ слои см

0-40 см" '60-100 100-200 0-40 ом 60-100 100-200

. Зернопаровой севооборот

1-м иміенииа 53 73 79 47 65 80'

2-я пшонина 45 53 54 43 58 ?! ■

Ячмень 48 61 59 45 62 4«

Зерновой севооборот

Овес 42 " 62 39 46 59 47

, 1 ти пшеница 46 59 34 43 53 43

2-я пшеница 45 57 41 43 58 44

Ячмень 42 5» 39 42 47 37

Даже ¡і посевах по чистому пару только в начале вегетационного периода и лишь н.нерхием метровом слое влажность почвы превышает влажность разрыва капиллярной связи, т.е. имеется средне подвижная влага, ''механизм*' передвижения которой - иленочно-капиллярный, Но и в ото время очень часто даже в верхнем метровом слое появляются прослойки почвы с влажностью знач ител ьно пнжеВРК. что нреиятствует'передвнженшо влаги в жидком виде. 8 остальное время, особенно в более ілубоких горизонтах, влажность почвы и иже ВРІС, влага малоподвижна и потому может усваиваться корнями растении лишь непосредствен »¡о на месте. Однако с и иже пне запасов влаги в летнее время по нашим наблюдениям происходит не тол ько и верхнем метровом слое, но и в слоях 100-200 и 200-300 см.

Средняя влатобеспеченность посевов на тяжелосу глин истых выщелоченных черноземах северо-западной зоны за время наших исследований составляла 370-435 мм (170-210 мм весенний запас в метровом слое почвы + 200-225 мм осадков иегсганпоинот периода). Среднегодовое количество осадков равно 378-441 мм. На тяжелосутлннистьгх обыкновенных солоииеватых черноземах восточной зоны зги показатели соответствуют355-430 мм (170-200 + 185-230} и 366-425 мм. Влагообеспе-ченность посевов в этих зонах примерно равна сумме годовых осадков. На среднесуглинистых выщелоченных черноземах центральной зоны средняя влагообеспеченность посевов даже по чистому пару не превышает 300 мм, что на 50-70 мм меньше суммы годовых осадков. Влагообеспеченность посевов' по непаровым предшественникам еще ниже, и ее варьирование по годам очень велико. В засушливые годы (например, 1975 п) ока снижалась до 93 мм.Насреднесуглйнисть1х выщелоченных черноземах южной зоны влагообеспеченностьеше ниже, засушливых лет больше. Почвенная влага ео влагообеспеченностн посевов северо-западной и на обыкновенных солонцеватых черноземах восточной и центральной зон занимает окало 50 %, На среднесуглинистых выщелоченных черноземах центральной зоны ее доля снижается до 37-45 %, южной — до 34-44 %. Чем суше климат и хуже водно-физические свойства почвы, тем меньшую долю во влагообеспеченностн посевов занимает почвенная влага. Зависимость ог летних осадков повышается. , .

Примерно сумме годовых осадков в северо-западной зоне равно и влагонотребление. ЛоИ,А. Шарову, оно определяется, как известно, по формуле: Мс=Кв<И+4ВмУга,гае: Мс - суммарное в одо потреблен не,

К в - коэффициент водо потребления на 1 градус Цельсия = 2 м-Уга, . . ■ ■■ < (-сумматемператур воздуха выше 10"С, 13-вегетационный период.

В северо-западной зоне для яровой пшеницы с вегетационным периодом 90 дней и сумме температур воздуха выше 10", равной 1900", требуется: Мс = 2 х 19004 4 х 90 = -1160 м-'/га; с вегетационным периодом 80 дней—Мс = 2 х 1900 + 4 х 80 = 4120 м'/га. Головое количество осадков здесь 350-400 мм. В южной зоне, где сумма температур воздуха выше 10"составляет 2100°, при тех же вегетационных периодах требуется: Мс = 2 х 2100 + 4х90 = 4560 м-7га влаги и Мс = 2 х2100 + 4 х 80 = 4520 м'/га. Годовое количество осадков 295-335 мм. Недостаток воды очень велик.

Ограничивающим и регулирующим фактором суммарного испарения с поля, занятого сельскохозяйственной культурой, является не особенность растения, а «коем нческие» факторы, Транспнрация растений- процесс энергетический не только по ее назначению в жизни растений (предохранять растения от перегрева), но и по затрате энергии (Ревут И.Б., 1972). «Количество испаряемой растениями воды определяется главным образом преобладающими метеорологическими условиями: осадками и влажностью воздуха, -а не интенсивностью роста растений» (Рассел, 1955).

По температурному режиму и длине безморозного периода в южной зоне успешно могут выращиваться не только ранне- и среднеспелые, но и среднепозднне сорта. Из-за недостатка влаги все они чаще всего дают одинаковую продукт!Iвноси,. Например, средняя за три года (1997-1999 гг.) урожайность на Целинном госсорто-

участке Курганской области наиболее распространенных раннеспелых сортов пшеницы (Тулунская 12, Фора и Омская 26) при посеве но зяби составила 2.42-2.53 т га. СреднеспелыеТерция, Омская 20, Саратовская 39, Курганская I и Жшулевская за эти же годы дали по 2,34-2,44. среднепозднне Омская 18, Вера-2,36-2,40 т/га (Итоги сортоиспытания. 1999). Примерно такую же практически одинаковую среднюю продуктивность эти сорта дают здесь и за более продолжительное время. Преимущество сортов с более длинным вегетационным периодом над скороспелыми но урожайности в южной зоне наблюдается только в отдельные благоприятные по увлажнению годы. Из-за высоких температур в основном в южной зоне больше влаги расходуется и на производство единицы продукции. В посевах пшеницы по чистому пару натяжслосуглнннстых выщелоченных черноземах северо-запал і юн зоны па тонну зерна в среднем расходуется 95 мм влаги, на среднесугл ни истых выщелоченных черноземах южной зоны - 134 мм. Заметное влияние на пот показатель оказывает и почвенный покров. На обыкновенных солонцеватых черноземах в'равных условиях на тонну зерна пшеницы в посевах по пару расходуется 118 мм влаги,- на выщелоченных - 127, в посевах после кукурузы - 129 и 159 мм. Проявляется в этом, очевидно, не только более высокая влашемкостьн лучшая влаго-удерживающая способность обыкновенных солонцеватых черноземов по сравнению с выщелоченными,, но н высокая их нитрнфиканношш способность, лучшая обеспеченность посевов азотом.

В севообороте пар — пшеница — пшеница—ячмень с учетом влаги лишь морового слоя влагонотребление посевов ниже, чем в севообороте овес - пшеница - пшеншш - нчмень. с учетом влаги слоя 0-200 см обстановка меняется, можно скачать, на противоположную (табл. 3). Лишь в годы с очень высокими весенними запасами почвенной апаш, что характерно і олькодля северо-западной зоны, водовотребтение в зерновом севообороте выше, чем в зернонароком. 11 засушливых условиях преимущество зернопаровых севооборотов за счет глубоких слоев ноч во грунта но влагообеспеченности увеличивается. ІІ 1996 г., например, в зериопароиті севообороте с учетом влаги слоя 0-200 см расходовалось 368 мм, в зерновом ~ 2Я1 мм. При внесении удобрений в зерно паровом севообороте суммарное вла употребление, как видим, практически сохраняется патом же уровне, что п без удобрений, вчерпоімм севообороте оно явно возрастает. Без чистого пара удобренные посевы, очевидно, наращивают более мощную корневую систему, способную взять воду из большего объема ноч во грунта ио сравнению с неудобренными.

Таблица 3 - Влагонотребление посевов в четырехпольных севооборотах, м.-.і.

Севооборот и уровень удобренноети 0-100 см 0-200 см )

посев уборка расход ■ посев уборка рас- | -хол ]

Зернопаровой без удобрений 333 143 190 525' 247 278 [

'Зерновой без удобрений ДОЗ 188 215 556 2<>9 '257 1

Зернопаровой с МбОРЗО 320 130 190 218 281 !

Зерновой с N60Р30 391 164 227 562 276 286. |

Коэффициент эвапотранспирацнн при внесении удобрений значительно снижается. На тяжелосугл пнистых обыкновенных солонцеватых черноземах восточной зоны в посевах пшеницы после кукурузы при ВІІЄСЄНШІ Nудельный расход влаги на тонну зерна по сравненню с неудобренным вариантом в среднем снижается на 30%, на средне суглинистых выщелоченных черноземах центральной зоны г- на 39 на таких же почвах южной — на 29 %. На тяжелосу глинистых выщелоченных черноземах северо-западной зоны посевы бессменной пшеницы без удобрений на тонну зерна расходуют в среднем 154 мм влаги, при внесении М1„1)И1-100, при внесен и и - 86 мм. Фосфорные удобрения сильнее всего повышают ■эффективность использования влаги на обыкновенных солонцеватых черноземах, бессменная пшеница без удобрений расходует в среднем 163 мм влаги на тонну зерна, на фоне Р,„-116, нафонеИ^Р,,,- 102 мм.

Из кормовых культур рациональнее расходует влагу кукуруза, особенно на юге области: без удобрений — 61 мм на тысячу кормовых единиц, на фоне 'Ч^Р^-ЗО мм. смесь вики с овсом на сеио - соответственно I! 5 и 76 мм, Улучшается использование влаги и при выращивании на чистых парах вместо яровой пшеницы озимых культур (ржи, пшеннцы). Но в отдельные годы они гибнут.

Третийраздел посвящен оптимизации использования пашни и севооборотов, без удобрений во всех зонах Зауралья высокую урожайность обеспечивает чистый пар. Его главное преимущество перед всеми другими предшественниками в северозападной зоне - лучшая обеспеченность посевов нитратным азотом, в восточной зоне-лучшая стабильная обеспеченность посевов влагой, на остальной территории -лучшая обеспеченность посевов нитратным азотом и влагой. Предшественники по продуктивности пшеницы с некоторой условностью располагаются в последовательности: 1) пар; 2) бобовые и беюово-злнковые смеси; 3) пшеница по пару и кормовые культуры; 4) повторные посевы в течение двух лет; .^продолжительные повторные и бессменные посевы пшеницы (табл. 4-6). Урожайность пшеннцы на каждый прої іент увеличения ее доли в севообороте с 50 % (пар-пшеница) до 100% (при бессменном возделывании) в северо-западной зоне производство зерна снижается «среднем на20 кгзерна, восточной—на21.центраіьноЙ-на 17-2) кг (В. И. Овсянников. М.А. Глухих, В.И. Данилов н др., 2001). .

Фосфорные удобрения увеличивают преимущество предшественников, лучІ1ІЄ обеспечивающих посевы нитратным азотом: пара, бобовых, бобово-злаковых смесей. Тяжелосуглинистые выщелоченные черноземы северо-западной зоны, не удобрявшиеся фосфорными н органическими удобрениями, бедны подвижным фосфором. Однако эффективен он лишь при наличии азота в почве. В то же время, фосфорные удобрения очень эффективны на обыкновенных солонцеватых черноземах. Посевы лаже бессменной пшеницы на фоне Р1п здесь даютбольше зерна (15,2 ис га иашни), чем трех-, четырехпольные зернопаровые севообороты без удобрений (12,2-12.4 и). Поэтому применять фосфорных удобрений лишь на основании почвенных картограмм по ооес печен ноет и фосфором без учета обеспеченности посевов нитратным •потом нельзя.

'Гашиша 4 - Урожайность пшеницы в зависимости от предшественника и уровня уд обре н нос тп на тяже л о су глин петом выщелоченном черноземе северо-западной зоны, т/го. 1970-1994 гг.

Предшественники пшенпиы Удобрення на 1 га пашни, кг

0 Р» И^Р» ИщіРіч

1 і ар 2.41 2.63 2.78 2.І57 2.Я7

Пшеница по пару 1,76 1.35 2.55 2.78 2,74

2-я пшеница по пару 1.58 1.61 2.62 2.68 2.74

бессменная пшеница 1.38 1.42 2.14 2,46 2.56

К\ куру за 1 ■■" ■ 1.91 1.98 2.7.4 2.86 2.82

Инко-овее 1.95 2.1 1 2.64 2.89 2.82

Клевер,' горох 2.30 2,54 2.64 2.93 2.96

• 1970-1086 гг. клевер. 1987-20001 г. - горох

Таблица 5 - Урожайность пшеницы в зависимости от предшественника и уровня удобренностн на тяжелосу глин истом обыкновенном солонцеватом черноземе восточной зоны, т.''га. 1972-2000 гг.

Предшественники пшеницы Удобрения на 1 га пашни, кг

0 Рл. Ж.Р;,, Ы4„Р;„ N„,14.

Пар 2.26 2.80 2,81 2.96 2.88

Пшеница после, пара 1.8 2,13 2.38 2.46 2.44

2-я пшешша после пара 1.6 1,97 2.13 і *>д 2.23

[¡есеменно ! .23 1.72 1,96 2.05 2.17

К\ к\ ру за 1.88 ■> і 2.37 2.48 2,52

Инко - овсяная смесь 1.79 2,10 2.23 2,36 2.38

Таблица 6- Урожайность пшеницы в зависимости от предшественника и уровня удобренностн на среднесу глин истом выщелоченном черноземе нейтральной зоны, т/га. 1971-1448 гг.

Предшественники пшешшы Удобрения на 1 га пашня, кг

0 Р.-.» М„,Рл„

Пар 2.38 2,63 2.56 2.63 2.56 2.63

1 Ііменииа после пара 1.86 1.89 2.06 2.07 2.04 2,1

2-я пшеница после пара 1,57 1,65 1.91 1.96 1,89 1.92

бессменно 1,31 1.37 1.62 1,58 1,76 1,62

Чіпко - овсяная смесь 2.0 2.04 2.23 2.2 2.28 2.24

Кук>руза 1.58 1.68 1.81 1.95 2.02 2.04

Кардинально меняются предшественники но влиянию на продуктивное м, последующих культур севооборота при внесении азотных удобрений на фоне фосфорных. Уже лоза Г^ существенно сглаживает различия между паром и пенаровымн предшественникам» по их влиянию на урожаи. На тяжелосуглинистых выщелоченных черноземах северо-западной зоны посевы пшеницы после кукурузы на фоне Р,„на 0.65 т/га менее урожайны, чем по пару, а при внесении М411Р1(| их продуктивность выравнивается. Одинаковую урожайность дают и посевы бессменной пшеницы на фоне И^Р,,,. п по чистому пару при внесении Р1и~ соответственно 2.56 и 2.63 т.'га. Азот особенно необходим для почв с близко залегающими грунтовыми подами (полугндроморфных). Из-за пониженного температурного режима интенсивность ннтрцфикацпониых процессов в 'этих почвах слабее, чем в автоморфных. Здесь азотные удобрения нужны даже при посеве по чистому пару, В северо-западн'ой зоне в равных погодных условиях в среднем за 10 лет на тяжел осу глинистом выщелоченном черноземе с содержанием гумуса 6% урожайность второй пшеницы после чистого пара снижалась по сравненшо с первой на 29%,-па такой же почве с содержанием 3 % гумуса, но с близко залегающими грунтовыми водами - на 56 Выровнять продуктивность пшеницы на >тих почвах удается л ишь за счет внесения азота п дозе около 40 кг/га иа гидроморфной почве. В других зонах урожайность пшеницы по предшественникам ограничивается не только уровнем азотного питания, по и обеспеченностью влагой, поэтому выровнять ее удобрениями не удается.

111 кормовых культур наиболее продуктивно используют влагу и дают больше энергетического корма кукуруза и совместные посевы кукурузы с подсолнечником. Осадки второй половины лета продуктивнее используют просовпдиые культуры. Самой ценной из них является суданская трава. Причем на сред несут! I и истых выщелоченных черноземах центральной и южной зон при внесении удобрении по продуктивности она иногда не уступает даже кукурузе, является прекрасным предшественником для зерновых культур. На Центральном опытном поле средня^ за 1987-1941 гг. урожайность кукурузы на фоне Ы4ЛР,„ составила 8.76 тысяч кормовых единиц, суданкл-7,72, смеси вики с овсом -3,46, в ОПХ«Южное»-соответственно 7,38; 11.24 и 3.5. Семена суданской травы, в отличие от кукурузы, можно получать в местных условиях.

Наиболее продуктивное использование влаги и максимальный выхбл зерна с I га пашни без удобрений во всех зонах обеспечивают зернопаровые севообороты с высокой долей чистого пара. В трех-чегырехпольныхзерноиаровых севооборотах без азо га продуктивность почти одинаковая (табл. 7). Обработка гектара пара дешешк. чем возделывание гектара зерновых культур. Полому чем больше удельный вес парового поля в севообороте при равном производстве зерна с 1 га наши», тем дешевле зерно и выше рентабельность его производства. При наличии паров равномернее, по сравнению с беспаровым земледелием, используются трудовые н материальные ресурсы, сглаживаются сезонные пики полевых работ, значительно возрастает вероятной ь получения более ценного зерна. При качественной обработ ке паров уменьшается, а нередко сводится к нулю потребность в гербицидах н азотных удобрениях, есть реальная возможность минимизировать обработку почвы.

Таблица 7- Производство зерна пшеницы в зерношровых севооборотах и при. бессменном возделывании по зонам области, за вычетом расходованных семин, тонн с 1 га иапши {В.И. Овсянников, М.А, Глухих, В.И. Данилов нлр„ 2001).

Севообороты к бессменные посевы ' Центральное опытное поде ШОП 19701999 гг. мої 1 19721999 гг.

опыт 1 1967* 1999 г г. опыт 2 19711999 гг. опыт 3 19741999 гг.

без удобрений

Двухпольный ■(,06 U 1 1,00 1.09 ¡.02

Трехпольный 1.22 1,29 1,17 1.24 1.20

Четырехпольный * 1.23 - 1,27 1.24

Бессменно 1.22 1,01 1,12 1.20 1.00

1%

ДвухнольныП - 1.22 1.03 1.2! 1.30

Тре мюльный - 1.38 1.19 1,35 1,50

Четырехпольный - 1.24 - 1.36 1,56

Бессменно - 1,16 1.21 1.21 1.46

Примечание: ШОП - Шадринское опытное ноле, МОП - Макушннское оиьн ное поде. Двухпольный севооборот нар - пшеница, трехпольный севооборот нар -шленнна - пшенниа, четырехпольный пар - пшеница - гнненнна- пшенина.

При внесении повышенных доз азотных удобрении на фоне фосфорных нреим> -шест во по )ф(|»ектнвностн использования влаги и производству зерна с i ектара ikhiimh особенно в северо-западной зоне. нерехолптотзермопаровых севооборотов с выеою )■ > долей чистою пара к бессменным посевам (табл.В), Прекрасным нредшееткеиипкоу. особенно с удобрениями, является овес. На выщелоченных черно>ема\ северозападной зоны без удобрении он равноценен кукурузе (средняя \ ража иное i

.......... после них I.R4 и 1.87 т/га), а на фоне N^P,., - юроху и неудобренному члр

(урожайность 2,45; 2,52 и 2,49). Чередование между собой посевов овса, шпешшы и ячменя при внесении удобрений с обработкой гербицидами позволяет сшпть долю чистого пара в севооборотах п даже перейти на бес паровые севооборот ь-. Особенно эффективно такое чередование на тяжелосуз л инистых выщелоченные черноземах северо-западной юны. Вез удобрений, нос г^бнцидами 2.4-Д сенообор^ пар - пшеница - шпеиниа-ячмень в среднем дает здесь 1,86 т зерна е гектара нашим севооборот овес — пшеница — пшеница -ячмень — 2,24 (В. И. Оасяиннкон. М. Л. Глухих. В.И. Данилов и др„ 2001).

За тридцатилети mi период исследований относительного падения урожаев бессменной пшеницы по сравнен! ко с се возделыванием в севооборотах не обнаружено. Относительный разрыв между ними как без удобрении, так и с ними со временем не увеличивается (рис. I),

Таблица 8 —Производство зерна пшеницы за вычетом расходованных семян на опытных полях КНИИСХ, т/га пашни (В.И, Овсянников, М.А, Глухих, В.И..Данилов и др,,2001)

Севообороты И бессменные посевы Центральное опытное поле ШОП ' 1970-1999 гг.' МОП - 1972-1999 ГГ.'

опыт 2 1971-1999 гг.; ОпытЗ 1974-1999 гг.

ИшРда N«¿4

Двухпольный 1.22 1,15 1.29 1,39

Трехпольный 1,44 1,35 1,64 1.67

Четырех пол ь н ы и 1.36 - 1.84 1,75 . .

Бессменно 1.39 1.42 1.94 1,81 .

Г^Р,,, НИ„РХ,

Двухпольный 1.18 1Л 1,34 1,34

Трехпольный 1.42 1.30 1.75 1.63

Четырехпольный 1.34 - 1.93 1,75

Бессменно 1,56 1,45 ■ 2,26 1.95

ИпюР*, N„,01';.:,

Двухпольный 1,14 1,08 ■ 1.34 • 1.31 ■

Трехпольный 1.39 1,28 1,75 І.І5І

Четырехпольный 1,38 - 1,95 1,71

Бессменно 1.61 1,40 2,36 1.93

т/га

3

2.5 2 1.5

А. •

) і-

3 4 5 6

Ротации севооборота

I —Свооборот Бессменно і

Рисунок I - Средняя урожайность пшеницы по ротациям п четырехпольном зернонаровом севообороте и при бессменном возделывании за те же периоды на среднесуглннистом выщелоченном черноземе центральной зоны без удобрений, т.' га. IГ998 гг. (М.А. Глухих. М.Н. Смеганина)

В условиях, когда нет средств химизации, остается лишь единственный резерн повышения -эффективного плодородия почвы - мобилизация потенциального плодородия, чистый пар особенно необходим в южной зоне, где выпадает лишь 295335 мм осадков. При внесении же удобрений с использованием гербицидов при необходимости и здесь могут осваиваться севообороты без чистого пара. При внесении на гектар пашни севооборот пар - пшенипа - пшеница - овес дает 1,94 тысячи кормовых единице гектара пашни, кукуруза- пшеница-39.2, суданка

- пшенпиа-'22,б.

■ Бобовые культуры оставляют после себя доступного для растений азота п влаги больше, чем злаковые, но сильнее страдают от засухи и в засушливые годы дают низкую продуктивность, теряют свое преимущество в качестве предшественника. При их возделывании увеличение валовых сборов зерна происходит только втом случае, если расширение посевов вики и гороха осуществляется за счег сокращения доли пара, а не зерновых колосовых, которые урожайнее зернобобовых культур. Даже и более влажной северо-западной зоне натяжелосуглииистых выщелоченных черноземах севооборот пар-ишенііпа- пшеница -ячмень без удобрений дает 1.86 т зерна с гектара пашни, севооборот овес - пшеница -пшеница- ячмень- 2.24. ссно-■ оборот горох - пшеница - пшеница - ячмень - 1.93. На фойе Р,,, производство увеличивается — соответственно до 2,05; 2,48; 2.15; на фоне ЬІ^Р^- до 2.37; 3. і В; 2.51.

При необходимост и производства на пашне не только зерна, но н кормов кормовые культуры тоже вы годнее вволить в севооборот вместо чистого пара, особенно при высоких дозах удобрений. Натяжслосушшиетых выщелоченных черноземах северозападной зоны на фоне N Р с использованием гербицидов севооборот пар -пшенниа - вика с овсом —пшеница даст 1,59 т зерна, 2,76 тысяч кормовых единице гектара пашни, севооборот кукуруза - пшеница - вика с овсом - пшеница -соответственно 1.6 т. 3.82 тысячи. На тяжело суглинистом обыкновенном солонцеватом черноземе восточной зоны на фоне М(ііР1(і в севообороїе пар - пшеница - пшеница

- пшеница среднегодовое производст во черна составляет 1.96 т. общая продуктивность- 2.16 тысяч кормовых единице гектара пашни, в севообороте кукуруза -пшенниа ~ пшеница — пшеница - соответственно 1,88 т, 2.68 тыс, корм, ел. Производство кормов увеличивается даже без снижения производства зерна, возникает так называемое дополнительное соотношение. Такие же результаты при наличии гербицидов во всех зонах, за исключением южной, дает замена чистого пара занятым паром.

Замена становится менее эффективной, когда доля чистоіо пара н севообороте остается постоянной, а посевы кормовых культу р. особенно бобово-злаковых смесей, расширяются та счет зерновых. Причем с повышением уровня химизации эффективность такой замены нередко снижается. Иа тяжелосуглинистых выщелоченных черноземах северо-запад нон зоны при введении вместо севооборота пар - пшеница

- пшеницу - пшенипа севооборота пар — пшеница — смесь вики с овсом -- пшеница без удобрений эквивалент замены равен 2,0, на фоне М4Г|Р,Н~ 0,5 (0.11. Овсянников. М.Д. Глухих, В.И. Данилов и др., 2001),

Сродства интенсификации эффективнее при совместном применении. Овес, пшеница и ячмень на среднесчтл ни петом вы шелочеином черноземе центральной зоны ц бессменных посевах при раздельном применении гербицида 2.4-Д и удобрении в дозе М^Д,, в среднем повышают свою продуктивность на 0.41 г/га. а при их в(анмодеиствии - на 0,87 т/га. При чередовании же этих культур между собой, то есть при взаимодействии севооборота, гербицида 2,4-Д п удобрении в дозе N^1*,,, продуктивность увеличивается на 1,07 т/га.

При интенсификации земледелия появляется возможность вводит ь севообороты повторные посевы, насыщать ценными культурами. Однако при правильном чередовании урожайность культур выше и с повышением уровня химизации их потребность в севообороте даже возрастает (табл. 9). -

Таблица У — Урожайность зерновых культур при возделывании бессменно и при чередовании между собой в зависимости от уровня химизации на тяжел осу глинистом выщелоченном черноземе северо-западной зоны, т/га {В.К.Овсянников, М.Л. Глухих, В.И. Данилов и др., 2001)

Культура Без удобрений NiaiP.ni

бессменно в севообороте Бессменно ІЇ севообороте

Онее 1.44 1.67 2.21 2.82

Пшеница 1.49 1.65 ' 2,21 2,83

Ячмень 1,62 1.84 2.19 2.70

('редисе 1.52 1.72 2,20 2.79

Предшественники, севооборот и удобрения оказывают значительное во ¡действие на качество получаемой продукции. Особенно велика роль в этом чистою пара и .-пота (табл. 10).

Таблица 10 - Содержание сырой клейковины в зерне пшеницы в зависимости

от предшественника и фона удобреииости при ее возделывании на гяжелосуглпнистом выщелоченном черноземе северо-западной зокы.% 1Ч72-1<>90 гг. (О.И. Овсянников, МЛ. Глухих. В.И. Данилов и др., 2001)

Предшественники пшеницы Удобрения, кг/га

0 Раї

Пар 30,6 30.0 31,2 32,4 33.0

Пшеница по пару 26.6 26.4 23,6 32,5 і

2-я пшеница но пару 24,6 24,2 30.8 32,4 33.6

Смесь вики с овсом 25,7 25.7 30.8 32,4 33,6

Клевер (горох) 27.2 27,5 27,1 31,3 32.6

Кукуруза 23.5 24,2 ■28.4 31,2 32.4

Бессменная пшеница 24.2 24,3 28,8 32,1 33.0

. В современных условиях при недостатке оборотных средств иногда выгоднее ■сократит ь посевную илошидь, а на сэкономленные средства приобрести учобрсипя н гербициды. На тяжедосуглинистом вышедоченном черноземе сенеро-запа.июЛ юны севооборот пар - пшеница- пшеница - пшеница без удобрений лает 1.42 i ra пашни зерна.'бессменная пшеница на фоне N^P^—2,14 т. В севообороте без одобрений затраты в ценах осени 2004 г. на гектар пашни составляют2180 руб.. половина урожая соответствует третьему классу и половина-четвертому. При иене пшеницы третьего класса, равной 3000 руб, за тонну, четвертого класса - 2400 руб., средняя цена равна 2700 руб. При такой цене стоимость полученной продукции с гектара составляет 3830 рублей, прибыль — 1650 руб.

При внесении NjnPwc использованием аммофоса (NpP,J стоимостью 6770 рублей за тонну, аммиачной селитры (ЇМ ) стоимосі ыо 38S0 руб., обработкой посевов гербицидом грана стоимостью гектарной нормы 220 руб. и затратами на н\ непосредственное применение затраты на гектар пашни увеличиваются до 3210 рублей. С удобренных полей зерно пшеницы чаще всего отвечает требованиям третьего класса. Стоимость всей продукции с гектара пашин в этом случае достигает 6420 руб.. прибыль —3210 руб.. доход увеличивается и два раза. Сумма затрат на гектар ниеева без удобрении на семена, горюче-смазочные материалы, ремой г техники н заработную пллту составляет 2600 рублей. Стоимость средств химизации для обрабоїкп одного гектара пашин- 1030 рублей. Следовательно, на сумму альтернативных затрат (2600 рублей) можно закупить 2.5 гектарных нормы средств химизации, (лмма прибыли с площади 3.5 га (1 га + 2,5 га) без применения средств химизации сосішніг ■ 5770 рублей (1650 .х 3.5). Если из 3,5 га один гектар павши не часе я п.. а ча счет высвободившихся средств оставшиеся 2.5 га удобрить н обработат I. герб ш шлам и. го прибыль составит 8020 рублей (3210 х 2,5). Кроме того, синимся нагрузка на имеющуюся технику, в том числе уборочную, нагрузка на которою во миоімх хозяйствах значительно превышает нормашвную.

Влияния севооборотов и удобрений, в том числе ежегодного внесения 10 * га иолуперепревшего навоза, на содержание гумуса н почве не обнаружено, I) ! (>б 7 г. в севообороте пар - пшентш - пшеница - овсс, например, слой почвы 0-30 см содержал 2.66 % углерода гумуса, в 1988-1991 гг. - 2.62. и севообороте кукуруза -ншенпиа — смесь вики с овсом - пшеница — соответственно 2.5!: 2.73. В 1975 г. в севообороте пар - пшеница - пшеница - пшеница на фоне NMP(11 и слое 0-30 см почвы содержалось 3,16% углерода гумуса, в 1989 г,-3,18% п т.д.

■-. П четвертом разделе изложены научные основы обработки почвы. Как \же отмечалось, но влиянию на важнейшие физические параметры почвы в ие.'ом безотвальная и отвальная, глубокая и мелкая обработки близки между собой. Каклч-лпбо препятствий по их выбору с л ой стороны нет. Запасы почвенной влаги яеа ой в засушливые годы больше на стерневых фонах, во влажные-отвальных, в среднем же при всех способах обработки одинаковы. Засоренность посевов'многолетними сорняками в зернопаровых севооборотах с короткой рот ацией обычно не превышает порога-вредоносности. Малолетние двудольные сорняки всхолит рано, контро-

лируюгся нредиосенпыми обработками и широко используемыми »лфбпішдами. Сложнее с малолетними поздними сорняками, семена которых прорастают только при иысокнх температурах, а растения устойчивы к2,4-Д, Меньше всего засоряются иаія в южной зоне, где больше тепла, длиннее безморозный период и меньше осадков. 'Зиесь в севообороте пар - пшеница - пшеница - овес - пшеница при ежегодной вспашке па 20-22 см, плоскорез ной обработке на 10-12 см. при их чередовании, ,ц чередовании испашки с нулевой обработкой через гол без химизации средняя за 19ІІ0-2000 гг. урожайность культур составляет 1,37-1,39 т/га, на фоне N^,1' - 1,4-1.42, па фойе ЬІ^Р.,, и гербицидами 2,4-Д - 1,57-1.65 (М.А. Глухих, В.М. Усачев). Продуктивность при всех обработках почвы одинакова, разница в пределах ошибки опыта. Практически не наносят ощутимого вреда посевам малолетнііе.прітшіе сорняки при соблюдении технологий и на обыкновенных солонцеватых черноземам прогревающихся поздно, так как всходят уже после кушения яровых зерновых кулыур. Потгому при использовании по необходимости гербицидов 2,4-Д все способы обработки почвыздесьдаюгтожеодинаковые результаты (табл. II).

Таблица 11 - Средняя урожайность в севообороте пар - пшеница--; ■ ,. . пшеница - овес - пшеница в зависимости от способа обработки тяжелосуглинистого обыкновенного солонцеватого чернозема восточной зоны и уровня химизации, т/га 1972-2000 гг. (М.А. Глухих, А. Пр. и Л. П. Поповы),

..... . ... Варианты обработки почвы Фоны удобрепиоетп '

0

Вспашка на 22-24 см 1,61 2,06 2,14

Плоскорезная на 10-12 ем К58 2.05 2.14

Плоскорезпая на 22-24 см 1,67 2.1 1 2.2 І "

Отвальная иод 1 и 4. і и) ос к о речная на 10-12 ем под 2 и 3 культуры 1.62 2.08 2.20 !

С 1980 гада здесь введены еще два варианта: чередование через год глубокой (2224 см) плоскорезной обработки с нулевой и мелкой (10-12 см) плоскорез нон обработки с нулевой. Средняя за время исследований продуктивность культур.и ил зтих вариантах такая же, как при ежегодной вспашке.

На средпесу глинистых выщелоченных черноземах центральной зоны засоренность посевов к концу ротации севооборота на всех вариантах обработки почвы увеличивается как за счет малолетних ранних, так и поздних сорняков. Прц уничтожении одного вида увеличивается количество другого, и засоренность не снижается. Здесь в севообороте пар — пшеница — пшеница — овес — пшеница лучшие результаты, ласт вспашка. 1>ез применения удобрений урожайность возделываемых культур меньше всего снижается по сравнению с ней на варианте с ежегодной глубокой ндоекорезной обработкой, а на удобренном фоне - еше н при чередовании вспашки с мелкой плоскорезной обработкой через год (табл.12). В севообороте же пар- пшонина -пшеница-вика с овсом на сено-пшеница, где с сорняками успешно можно боротая

нетолько в паровом поле, нон в поле с однолетним н травами, ежегодная вспашка н чередование вспашки с мелкой (на 10-12 см) плоскорезной обработкой через гол дают одинаковые результаты и на неудобренных фонах.

Таблица 12 -Средняя урожайность в пятипольном зериопаровом севообороте ; в зависимости от способа обработки сред несущ инистого выщелоченного чернозема центральной зоны и фона улобренности, т/га 1972-2000 гг. (М.Л. Глухих, Д.П. Попов, Г.Л. Апетеиок)

" Варианты обработки почвы Фоны удобрениосги

0 N((,P:„

Вспашка на 22-24 см Плоскорезная на 10-12 см Плоскорезпая на 22-24 см 2,03 1,94 1,Я5 2,42 2,35 2.26

Чередование через год отвальной н плоскорезной 1,87 ■ 2.33 "

. Сильнее всего малолетними сорняками засоряются поля в северо-западной зоне. Здесь посев чаше всего приходится вести сразу же при достижении почвой физический спелости, семена сорняков не успевают прорасти ло посева, неходы дают позднее и осадков больше. В посевах по пару засоренность одинакова при всех способах его обработки, к шипу же рота иии севооборота она быстрее увеличивается при мелких и безотвальных обработках. На выщелоченном черноземе Шадрниской опытной станинн им. Т.С. Мальцева на варианте с ежегодной вспашкой в посевах последней культуры севооборота пар — пшеница - пшеница - кукуруза (однолетние травы) •• ншенииа количество сорняков по сравнению с посевами гю на-іу в среднем увеличивается в 3.5 раза, на варианте с глубокой (на 30-40 см) безотвальной обработкой - в 5,5, с обработкой дисковым лущил ьником в течение трех и более леї подряд - в И)-) 1 раз (М.Л. Глухих, В.Б. Собяннн. 2000). Па удобренных фонах с периодической обработкой посевов гербицидами против двудольных сорняков наряду с ежегодной вспашкой здесь возможно чередование вспашки с тушением через го Средняя урожайность пшеницы при ежегодной вспашке--2,35т/га.кукурузм-36.;ї. при чередовании вспашки с лущением через год-соответственно 2.26 н.36.4 т/га. Это при условии, что кукуруз воздел ывается по отвальной зяби. По уровню продук тивности возделываемых культур близок к ним н варианте чередованием вспашки с глубокой безотвальной обработкой, по слишком велики затраты и себестоимость производимой продукции. Все другие приемы обработки почвы снижают продуктивность возделываемых культур.

, Эффективна замена вспашки лущением при обработке почвы пол imipyw культуру после паран на чистых отсорняков полях после однолетних трав. зерпоб<к*ювых культур- Средняя за 11 лет урожайность пшеницы второй культурой после чисти» пара на тяжелосуглиннстом выщелоченном черноземе Шадринскот опытного ноля у Г.А, Калетииа только один год по вспашке дала выше урожай, чем после

лущения. Средняя урожайность за :этн годы по отвальной зяби составила 1.61, после лушення - 1,63 Т;'га. Однако при работе дисковыми орудиями почти полностью уничтожается стерня, поэтому в дефляиионноопасных и засушливых условиях вместо них должны применяться игольчатые орудия, плоскорезы или прямой посев.

Почва, обработанная на одну п ту же глубину безотвальным плую\] и плоскорезом-глубокорыхлнтелем, в недефляционноопасных условиях обычно аккумулирует одинаковое количество почвенной влаги, обеспечивает одинаковую продуктивность возделываемых культур. Средняя за 1979-1987 гг. урожайность зерновых культур в пятипольном зернопаровом севообороте на тяжелосуглиннетом обыкновенном солонцеватом черноземе центральной зоны при обработке на 27-30 ем безотвальным плугом равна 2,49. при обработке плоскорезом-глубокорыхлнтелем -2,47 т/га. Но во влажных' и засушливых условиях, особенно на тяжелых1 почвах, пло с ко рез-глубо коры хл «тел ь трудно заглубляется, обработка почвы напугается невыровненной по глубине.

Глубокая обработка почвы как паровых полей, так и зяби влагообеспеченибсть посевов не улучшает, затраты не оправдываются. На Шаарннской опытной станции им. Т.С. Мальцева в пятнпольном зернопаро пропашном севообороте средняя за 1969-1997 гг. урожайность пшеницы при обработке безотвальным плугом на 30-40 см равна 2.22 т/га, при обработке на 22-25 см-2.27, кукурузы-соответственно 31,5 и32.2т/га(М.А Глухих, В.Б.Собяннн,2000).

Минеральные удобрения чаше всего усиливают рост и развитие кулыурмцх растений, а вместе с этим и их конкуренцию по отношению к сорнякам. Па среднесуглинистом выщелоченном черноземе центральной зоны в севообороте овес - пшеница, например, в посевах без осенней обработки почвы на варианте без удобрений и гербицидов сорняки в среднем занимают около 33 % в обшей биомассе, на фоне N^,,,-20%. Однако в отдельные годы азотные удобрения в сильной степени усиливают засоренность посевов малолетними сорняками. В этом случае очень' высока эффективность протнвозлаковых гербицидов. В 2000 году, например, на отдельных вариантах за счет обработки посевов гербицидом Пума супер урожайность пшеницы увеличивалась на 1,23-1,45 т/га (М.А. Глухих, Г.Л. Анетенсж),

При обработке почвы в поздние сроки выгоднее мелкие н поверхностные обработки. Даже на тяжедосуглинистых выщелоченных черноземах северо-западной зоны, где при обработке почвы в ранние сроки вспашка дает наибольшее преимущество, при ее смещении на конец сентября — октябрь мелкая обработка и вспашка дают одинаковые результаты, средняя урожайность пшенпцы 2,63,и 2,62 т/ га. Производительность же труда при замене вспашки мелкой обработкой повышается, а расход горюче-смазочных материалов снижается примерно в три раза. Снять негативные явления, возникающие от поздних обработок почвы, можно удобрениями. При их внесенни во всех зонах продуктивность возделываемых культур при посеве по ранней н поздней зяби выравнивается.

При химизации земледелия мелкие обработки могут применяться и в зерновых севооборотах. На среднесугл инистом выщелоченном черноземе центральной $оны

в:севообороте овес- пшенннабез химизации результативнее вспашка, с удобрениями СЧ^Р,,,)11гербицидами 2,4-Д урожайность снижается только при систематически прямом посеве (табл. 13), Причина тому, на наш взгляд. — узкий спектр действия применяемых в опыте гербицидов. Не уступает по эффективности вспашке в этом севообороте и чередование вспашки с лущением через год.

Таблица 13 - Урожайность зерновых в севообороте овес-пшеница в зависимости от способа обработки почвы и химизации, т/га 1985-1994 гг. (М.А. Глухих, ГЛ, Апетенок)

. Обработка почвы Вез гербицидов С 2 ,4-Д

О О

Отвальная иа^25-27 см 1.77 2,20 1,84 2.31

Плоскорезная на 10-12 см 1.55 1.98 1.84 2.20

Без обработки 1.21 1.61 1.51 1.90

Чередование отвальной;

с плоскорезной на 10-12см 1,48 1.99 1,78 2.26

с нулевой 1,61 2.04 1.83 2,22

Сильнее всех из возделываемых в Зауралье культур на приемы основной обработки почвы реагирует кукуруза. Для нее нужна вспашка. На тяжел осу глинистом выШелочепиом черноземе северо-западной зоны средняя за 1980-1994 гг; урожайность кукурузы* в севообороте кукуруза -лшешша- ячмень на фоне Н,,^ при еже! одной вспашке на 22-25 см рай на 41,2 т/га, при плоскорезной обработке на 10-12 см-26,8. Она по 35,8-36,6 т/га снижала свою продуктивность в л ом севообороте даже при посеве по отвальной зяби, если почва не пахалась в предыдущие годы. В севооборотах без чистою пара вспашка нужна здесь и для зерновых культур (табл. 14). Основная Причина снижения их урожайности при минимизации обработки почвы - резко возрастающая засоренность.

Таблица 14- Урожайность зерновых культур взернопропашном севообороте в зависимости от обработки почвы и уровня удобренности. т/га 1980-1994 гг. (М.А. Глухих, Р.И. Токарева)

Обработка почвы Пшеница Ячмень

К*1!» ^'ясРЇІ, К;,,

Вспашка на 22-25 см ежегодно 2,49 2.8 2,84 3.08

Плоскорезная па 10-12 см ежегодно 2.02 2,25 2.18 2,48

Вспашка под кукурузу и пшеницу, без обработки под ячмень 233 2,62 2,49 2.74

Вспашка пол кукурузу, плоскорезная под пшеницу, без обработки под ячмень 2,24 2.51 2.57 2.83

Вспашка под кукурузу, и л ос ко резца я под пшеницу и ячмень і 11 2,50 2.37 2.65

Среднее} гл11мистые выщелоченные черноземы центральной юны при химизации (удобрения +гербициды) в зернопропашных севооборотах могут обрабатываться н другими способами. Средняя за 1987-1999 гг. урожайность пшеницы в севообороте кукуруза - пшеница на фоне NmP„. с гербишшами; например, здесь при посеве по отвальной на 25-27 см и гшоскорезноЯна 10-12 см зяби практически одинакова. 1,691.71 т/га. Без химизации альтернативы вспашке тоже нет (М.А. Глухих, А.И. Попов, ГЛ. Апегенок).

Фосфорные удобрения обычно рекомендуется заделывать глубоко в почву (Лфономическая тетрадь, 1986; Краткий отчете работе, 1992 и др.). В наших опытах они вносятся только поверхностно, при вспашке естественно перемешиваются со всем пахотным горизонтом, при безотвальных, поверхностных, тем более, пулевых обработках этого не происходит. Однако их окупаемость как при внесении с азотом, так и без него при поверхностных н нулевых обработках не ниже, чем при вспаШке.: Средняя за 1972-2000 гг. урожайность зерновых культур в пятипольном зерно паровом севообороте при ежегодной вспашке тяжелосуглинистого обыкновенного солонцеватого чернозема восточной зоны без удобрений составила 1,61 т/га. на фо1 ie; Р^—2,06, иа фоне NWP,„-2, И, при плоскорезной обработке на Ю-12 см - соответственно 1,58:2,05 и 2,14 (табл; 11). В среднем за 1985-1994 г г, урожайность культур в севообороте овес — пшеница при вспашке среднесуглинистого выщелоченного чернозема центральной зоны за счет дозы N^P^,увеличилась на 0,43 т/га,-за счет гербицида 2,4-Д и дозы N4r)P,()- на 0,54, при плоскорезной обработке на 10-12 с м-соответственно иаО,43 Л 0,65. при нулевой обработке-на 0.4 и 0,78 т/га (табл. 13).

Содержание гумуса, валоиые .запасы азота и фосфора в почве мри за кладке опыта с обработками ереднесутли и истого выщелоченного чернозема центральной зоны, к сожалению, определялись в смешанных образцах со всего участка. Поэтому изменения, произошедшие за время исследований, установить невозможно. Различий в этих показателях по вариантам опыта через 1S-20 лет после закладки опы та ие обнаружено (табл. ¡5).

Таблица 15 — Содержание гумуса, азота и фосфора в средне су глин истом выщелоченном черноземе центральной зоны при разных способах обработки в пятипольном зернопаровом севообороте, %. (М.А. Глухих. Л.П. Попов)

Обработка почвы PVMVC Азот Фосфор

Отвальная на 25-27 см 5.50 0.385 0.103

Плоскорезная на 25-27 см 5.27 0,384 0,107 ■

Плоскорезная на 10-12 см 5.53 0.394 0,107

Не выявлено изменений за 20 лет в содержаний гумуса в слое 0-30 и 0-50 см при разных способах обработки тяжел о суглинистого выщелоченного чернозема Шад,-рннской опытной станции им. Т,С, Мальцева в севообороте пар-пшеница-ишешща: - кукуруза (однолетние травы) - пшеница. На варианте с еж-егодиым лущением па 810 см при закладке опыта в слое почвы 0-50 см содержалось 6,22% гумуса, через 20

дет его с nuio 6,24 %. на варианте с ежеюдноЛ не па ш коп на 22-25 см - соответственно 5,94; 5,82, с ежегодной безотвальной обработкой на 22-25 см-5,72; 5,91. с чередованием вела tu iiii с лушеннем через год- 5,86; 5,62%(М.А. Глухих, В, Б. Собяппи, 2000),

Затраты на обработку почвы зависят нетолько от глубины и способа ее проведения, но и от используемой техники, технологии. Например, при культивации на одну и туже глубину (6-8 см) I га среднесуглннистого выщелоченного чернозема центральной зоны по нормативам трактор К-700 расходует 7,4 л/га горючею, трактор Т-І50К - 4,4, ДТ-75М - 4,2. Обработка одного гектара отвального пара но тину чернот (вспашка осенью, перепашка летом и поверхностные обработки) в иенах осени 2004 года обходится a 1380 рублей, раннего с обработкой лишь на 6-8 ем -870 рублей. Урожайность пшеницы в посевах по этим парам практически одинакова,

В севообороте пар -п июни на -пшеница -овес - пшеница на среднесу глинистых выщелоченных черноземах центрально/і юны при внесении N^,,1',,,с обработкой при необходимости 2,4-Д по сумме прибыли с гектара пашни выгоднее вспашка. Окупаемость же затрат при вспашке на 25-27 см и плоскорезной обработке на t О-12 см примерно одинаковая, 94 н 93 %Л1атакнх же почвах южной зоны даже без средств химизации и тяжелосутлиннстых обыкновенных солонцеватых черноземах центральной и восточной зон с 2,4-Д выгоднее мелкие обработки. Их преимущество в жономии времени, топлива, трудовых и обшнх затрат, а не в увеличении урожая, чзо отмечается н в других регионах (Бондарев А.Г., I9S5; Витер А..Ф.. Кутовая 11.Я.. 1986; Рассадин А.Я., КлычниковаС.Л,. 1987).

На тяжелосуглиннстых выщелоченных черноземах северо-западной зоны и севообороте пар - пшепіша - пшеница - кукуруза (однолетне травы) ■ пшешшас удобрениями по сумме прибыли несколько выгоднее вспашка, рентабельность производства при вспашке на 22-25 см, лущении на 8-К) см и при их чередовании через год примерно одинаковая, 110-112 Однако при замене вспашки душенном при использовании трактора Т-4М em производительность увеличивается в 3.1 раза, расход горючего сніглсзется в 2,7 раза, при использовании трактора К-701 - соогвеїсг* венно в 2,7; 2.8 раза. Поэтому такая замена, например, вусловиях прохладною лета, когда созревание зерновых культур сдвигается на позднее время и для обрлб-uкп почвы его явно не хватает, иди при недостатке трудовых и материальных ре суре orí даже необходима.

Экономическая же эффективность удобрений, особенно.« повышенных лозах. завнеит не толь ко or их окупаемости продукцией в натуральном виде, но п от соотношения иен на удобрения и производимую продукцию, ог наличия оборотных ере; к; і н,

ВЫВОДЫ М 1 ІРедЛОЖЕИИИ

1, Безотвальная н отвальная, глубокая н мелкая обработки черноземов Зауралья оказывают практически одинаковое влияние на пх важнейшие физические параметры: плотность, агрегатный состав, аэрацию, фильтрат іонную способность. Лучшей аккумуляции осадков почвой способствует сохранившаяся на поверхности ноля е герня.

В снежном покрове стерневых фонов воды обычно на 20 % больше, чем на отвальных. Средний коэффициент ее усвояемости среднесуглинистым выщелоченным черноземом центральной зоны на отвальной зяби 34%, дискованной -48, шюсшрезной -50 Хуже всего запасы почвенной влаги за счет зимних осадков пополняются в глыбистой зяби.

На выровненных с осени полях рыхлить почву весной нужно только для улучшения условий размещения семян полевых культур и уничтожения сорняков.

2. Наибольшее влияние на урожай яровой пшенииы оказывают осадки периода третья декада мая - вторая декада июля. Коэффициент корреляции между-н ими показателями за 1966-1990 гг. равен 0,72-0.91, В осадках посевы больше всего нуждаются в период кущение-выход в трубку, во время колошения и при наливе зерна.

3. В севообороте пар — пшеница - пшеница - ячмень слоем почвы 0-100 см в среднем за ротацию аккумулируется 3 КЗ % осадков, слоем 0-200 см -44,0, в севообороте овес - пшеница - пшенпиа - ячмень - соответственно 35,5 и 44.0 %. При посеве в зернопаровом севообороте в слое 0-200 см содержится 175 мм влаги, из них в слое 100-200 см -64 мм, в зерновом - соответственно 139 и 38 мм. За ротацию в зернопаровом севообороте почвой аккумулируется не меньше влаги осадков, чем в зерновом, для посевов ее больше, она глубже расположена. Это способствует меньшему испарению влаги с поверхности почвы, большему расходу через траиепирацпю растений.

4. В степной зоне влаги достаточно л ишь для сортов с коротким вегетационным периодом. Поэтому продуктивность раннеспелых, среднеспелых и средиеноздних сортов здесь чаще всего одинакова.

5. Наиболее продуктивно влага используется, больше зерна без применения удобрений дают зерно паровые севообороты с высокой долей (25-30 %) чистого пара, В северо-западной зоне без удобрений в двухпольном зернопаровом севообороте в среднем производится 1.09 т зерна е гектара пашни, в трехпольном - 1.24. четырехпольном —1,27. бессменная пшеница дает I ДО т. НафонеЫ | )Р11>этипок;па1елн увеличиваются-соответственно до 1.29:1.66; 1,84 н 1,94 т, на фоне МачР511-ло 1,34; 1.75; 1.93 п 2,26 т. При внесении повышенных доз азота на фоне фосфора на тяжелосуглинистых черноземах северо-западной, восточной и центральной зон экономнее расходует влагу, продуктивнее бессменная пшеница. По чистым нарам вместо яровой пшеницы иногда выгоднее выращивать озимые зерновые. То количество почвенной влаги, которое они используют осенью, к весне почти полностью восстанавливается.

За тридцатилетний период не про изо шло относительно го падения урожайности бессменной пшеницы по сравнению с ее возделыванием в севооборотах.

6. Хорошим предшественником для зерновых культур является овес. На выщелоченных черноземах северо-западной зоны он в этом качестве равноценен кукурузе, анрнлозеЫ Р - гороху н неудобренному пару. Чередование между собой посевов овса, пшеницы и ячменя позволяет снизить долю чистого пара и даже перейти на

беспаровые севообороты. На обыкновенных солонцеватых черноземах нет рады юн зоны при внесении'N^P^j на гектар пашни такое чередование дает наибольшее количество зерна, 2,51 т/га пашни.

- ; 7,. ripif потребности в хозяйстве не только товарного зерна, но н кормов влага продуктивнее используется при их совместном производстве. Кормовые культуры в севооборот, особенно при внесении удобрений с использованием гербицидов, выгоднее вводить за счет снижения доли чистого пара. Ii :>гом случае иногда производство кормов увеличивается лаже без снижения производства товарного зерна. При внесении N Я1РМ на гектар пашни на тяжелосу m инистых выщелоченных черноземах северо-западной зоны севооборот пар - пшеница -смесь викн с овсом на корм- ш иен и на дает 1,59 т зерна, 2760 кормовых единице I га пашни, севооборот кукуруза-пшешша —смесь вики с овсом на корм - пшеница - соответственно 1.6 i н-3820 кормовых едншщ. Замема становится менее эффективной при неизменно» доле чистою пара, расширении посевов кормовых культур за счет зерновых.

Более продуктивно используют влагу второй половины лета просовндные культуры. В южной н центральной зонах наиболее ценной из них явлнется.суданскац трава. По продуктивности здесь она блшка к кукурузе, при внесении удобрений является прекрасным предшественником для зерновых культу р,

ÍS¿ При введении а сесюоборот бобовых культур расход воды на единицу продукции снижается; а валовые сборы зерна увеличиваются только в том сд) чае, если ими замешается чистый пар, а не зерновые колосовые, которые их урожаи нее, Ii еенери-эападной зоне севооборот пар - пшеница - пшеница - ячмень без удобрении лаеt 1,86 т зерна с гектара пашни, севооборот овес — пшеница — пшеница - ячмень- 2,24, ropos'- пшеница - пшеница - ячмень - 1.93 т/га. IIa фоне Р0) производство зерна увеличивается - соответственно до 2,05; 2,48; 2.15: на фоне N р - до 2,37; Г>. IS; 2.51 т/га. ' '

1 9. При интенсификации земледелия появляется возможность насыщать севообороты ценными культурами, вводнтыювторные посевы. Однако при правильном чередовании урожайность культур выше, а с повышением уровня химизации их потребность в севообороте часто даже возрастает. Пшеница, овес, ячмень на тяжел осу глинистых выщелоченных черноземах северо-западной зоны без удобрений при бессменном возделывании и сумме дают 1,52 т зерна с гектара пашни, при чередовании между собой - 1,72, на фоне NMtP — соответственно 2.2 и 2,70 т.

10. В северо-западной зоне, где минимизация обработки почвы сопряжена с опасностью усиления засоренности нолей и недостатком азотного питания растений, наиболее приемлемы комбинированные системы обработки почвы. На опытной станции им. "Г.С. Мальцева при ежегодной вспашке в посевах последней культуры пятиподьного зернопаропропашного севооборота количество сорняков по сравнению с посевами по пару увеличивается в среднем в 3,5 раза, при глубокой безотвальной обработке - д 5,5, при обрабоз ке дисковым лутилышком и течение трех н более ле > подряд- в 10-11 раз. Средняя урожайность пшеницы при ежегодной вспашке равна 2,35 т/га. кукурузы - 38.6 т/га; при чередовании вспашки с лущением через год -

соответственно 2,26 п 36.4 т/га. Мелкие, поверхностные н нулевые обработки могут применяться только при внесении удобрений на чистых от сорняков полях или пр.и наличии гербицидов широкого спектра действия.

На выщелоченных черноземах центральной зоны рациональнее используется влага при минимальных обработках почвы только при наличии гербицидов как против двудольных, так и против злаковых сорняков, иначе возможны тоже только комбинированные обработки. Севооборот овес-пшеница на фоне Ы^Р^е применением гербицида 2,4-Д при ежегодной вспашке на25-27 см и чередовании такой вспашки с лущением на 10-12 см дзет 2,31 т зерна с гектара, при чередовании.вспашки с плоскорез ной обработкой на 10-12 см-2 Дб т/га. Однако в отдельные годы посевы на невспаханных полях зарастают злаковыми сорняками и продуктивность резко снижается.

Особенно нуждаются в минимизации обработки, вплоть до прямого посева, обыкновенные солонцеватые черноземы, зяблевая обработка которых очень- часто затруднена из-за их сухого в это время состояния. Здесь независимо от фона удобренности даже чередование мелкой плоскорезной обработки с прямым посевом через год обеспечивает такое же использование влаги и ту же урожайность в зерноплровых севооборотах, что и вспашка.

В южной зоне для предотвращения де<|тяцни и лучшей аккумуляции влаги осадков почвой, продуктивного использования их посевами нужна стерня. В засушливые 1996 н 1998 гг. урожайность пшеницы в опытах в ОПХ «Южное», например, при прямом посеве на47-51 % была выше, чем по отвальной зяби. В 1994 г. по отвальной зяби урожайность пшеницы второй культурой после пара составила 1,23 т/га. по плоскорезной зяби — 1,37. при прямом посеве — 1,5 т/га. Механическое снегозадержание эффективно лишь при сухом верхнем слое почвы.

11. Средства химизации (удобрения и пестициды) наиболее эффективны при их. совместном применении. На среднесуглинистом выщелоченном черноземе центральной зоны овес, пшеница и ячмени в бессменных посевах при раздельном применении гербицида 2,4-Д и И^Р^ повышают продуктивность в сумме на 0,4! тс гектара пашни, при взаимодействии 2,4-Д и - на 0,87 т. а при взаимодействии гербицидов, удобрений и чередования этих культур между собой-на 1,07 т, -

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1, Да я эффективного использования влаги необходима оптимизация факторов: севообороты, обработка почвы, уровень химизации, подбор культур и сортов.

2. При специализации предприятий только на производстве зерна без применения удобрений для более продуктивного использования влаги нужны зернопаровые севообороты с высокой долей (25-30 %) чистого пара, обеспечивающие минимальную себестоимость и максимальную рентабельность производимой продукции. Озимая рожь на чистых парах продуктивнее яровой пшеницы. Количество влаги, которое

она использует осенью, к весне почти полностью восстанавливается. Целесообразность же замены зависит от спроса и иены на зти культуры.

Снизить долю чистого пара в севооборотах, а при использовании удобренні! и іербицидоа перейти на беспаровые севообороты позволяет чередование между собой посевов овса, пшеНпиы и ячменя. При химизации высокую продуктивность даю г и бессменные посевы этих культур.

3. При потребности в хозяйстве не только товарного зерна, но и кормов влага продуктивнее используется при их совместном производстве. Кормовые культ} ры. особенно при не пользовании удобрении и герб пни до в, следует вводить в севообороты за счет снижения доли чистого пара. Для южной и нейтральной зон пенной, особенно в і оды с засушливой первой половиной лета, является суданская трака, I lo продуктнвности здесь она близка к кукурузе, при внесении удобрений является прекрасным предшественником для зерновых культур.

Вика н горох тоже повышают продуктивность пашни только при введении в севооборот вместо чистого пара, а не зерновых культур, которые их урожайнее.

4. В северо-западноіі зоне, где минимизация обработки почвы сопряжена с опасностью усиления засоренности полей н недостатком азотного питання расі еннії, наиболее приемлемы комбинированные системы обработки почвы. При внесении удобрении на чистых от сорняков полях и при наличии ісрбишідов широкого спектра действия могут применяться мелкие, поверхностные и даже нулевые обработки.

На выщелоченных черноземах центральной зоны рациональнее не пользуется влага при минимальных обработках почвы только при наличии гербицидов как против двудольных, так н против злаковых сорняков, иначе возможны только комбинированные обработки.

Особенно нуждаются в минимизации обработки, вплоть до прямого посева, обыкновенные солонцеватые черноземы, зяблевая обработка которых очень часто затруднена из-за их сухого в зто время состояния.

В южной зоне для предотвращения дефляции, лучшей аккумуляции осадков почвой и продуктивного использования влаги посевами нужна стерня. Механическое снегозадержание имеет смысл лишь при сухом верхнем слое почвы.

6, В южной зоне главный критерий в выборе сорта — спрос, йена и качественная характеристика его продукции, Ранне-среднеспелые и средне поздние copra яропы.ч зерновых культур из-за недостатка влаш чаще всего дают здесь одннашиую урожайность.

7. Средства химизации (удобрения и пестициды) необходимо применять в комплексе с учетом севооборота. При недостатке оборотных средств иногда выгоднее сократи и, посевные плошали и на сэкономленные средства приобрести удобрения и ісрбчцидьі. Сумма альтернативных затрат на гектар посева соответствует стоимости средств химизации примерно 2,5 га посева зерновых.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

]. Обработка почв п Курганском области (рекомендации), - Новосибирск. I9S0. -20 с. (в соавторстве). ■ ■ ■•*

2. Рекомендации rio увеличению производства зерна, кормов; повышению эффективности и устойчивости земледелия в Западной Сибири и Зауралье - М,: Колос. 1 '-»SO. - 72 с. (в соавторстве),

3. Оптимальное сочетание способов основной обработки //Земледелие, -1981. -jVl: 2. - С. 36-37, (в соавторстве с Калединым Г. А., Поповым А. П.. Поповым А.Пр.)-

4. Продуктивность зернопропашных севооборотов в Зауралье // Уральские нивы. - 198I, - № 8. - С. 35-36. (в соавторстве с Апетенок ГЛ., Даниловым LÏ I I.¿ ■ Сметаииноїі МИ).

5. Рациональная система обработки почв н севооборотов/7 Наука-Сельскому хозяйству. Гез. докл. научн. коиф. - Курган, 1981.-С. 1-3. (в соавторстве).

6. Система ведения сельского хозяйства Курганской области. Раздел 1, Зональная система земледелия,-Новосибирск, 1982.-256с, (всоавторстве).

7. Эффективность удобрений в условиях Курганской области (методические рекомендации),-Новосибирск. 1982.-45 с. (в соавторстве).

S, В зависимости от складывающихся условий. // Зерновое хозяйство, - 1984, -Хі;4.-С.33-34. (в соавторстве).

9, Водный режим почвы.//Уральские нивы, — 19S4. - С. 24-25. (всоавторстве),

10, Продуктивность кормовых севооборотов. //Кормопроизводство в Южном' Зауралье. - Новосибирск, 1984. - С. 25-31. (в соавторстве с Даниловым В.И.. Сметаннной М.Н.),

11, Плотность и водный режим почвы в зависимости от способов основной обработки в Зауралье, Приемы обработки почвы и влагонакоплення в Западной Сибири иЗачралье.-Новосибирск, 1984.-С,28-36. (всоавторстве).

12, Влияние способов-основной обработки почвы на засоренность посевов. П Приемы обработки почвы и влагоиакопления в Западной Сибири и Зауралье. ' Новосибирск. 1984.-С. 36-40. (в соавторстве).

13, Зональная технология возделывания уборки н. продажи сильных и твердых сортов яровой пшеницы для степи и южной лесостепи Западной Сибири и Зауралья.

- Новосибирск, 1984,-33 с. (в соавторстве),

14, Рекомендации по интенсивной технологии возделывания яровой пшеницы в Курганской области.-Курган, 1984,-56с. (всоавторстве).

15, Обработка почв в Курганской области (рекомендации)- - Новосибирск, 1чК5. -48с, (всоавторстве).

16, Рекомендации по интенсивной технологии возделывания яровой пшеннны в Курганской области. —Курган, 1986.-43 с. (в соавторстве).

17, Яровую пшеницу Вера -на поля с интенсивной технологией (рекомендации),

- Новосибирск. 1986. - 30 с. (в соавторстве).

18. Одни пз первых ученых Сибири,//Земледелие. - 1986, - № 7.-С. 61-62. (в соавторстве с Т.С. Мальцевым).

19. Интенсивная технология возделывания яровой пшенпиы в Курганской области (рекомендации}. - Новосибирск, 1987,-68 с. (в соавторстве),

20. Технология производства и реализации зерна сильных и твердых сортов ншенниы в степи н южной лесостепи Западной Сибири и Зауралья (технологический паспорт). - Новосибирск. 1987. -43 с, (в соавторстве).

21. Система ведения сельского хозяйства Курганской области (рекомендации). -Новосибирск, 1988.— і 46 е. (в соавторстве).

22. Повышение эффективности чистых паров в Зауралье. И Эффективность севооборотов в Сибири, Казахстане и на Даль ном Востоке: Сб. науч. тр. / ВЛСХНІ Ш. Снб. отд. СнбНИИЗХим, —Новосибирск, 1988.-С. 24-29, (в соавторстве с Даниловым В. И..Сметаниной М. П.).

23. Система земледелия Курганской области (ІЇЛСХНИЛ СО Курганский НИИЗХ), -Новосибирск. 1988. -216с. (в соавторстве).

24. Содержание гумуса в почве и урожай. //Земледелие. - 1994.- С. 5-6.

25. Гумус и атодородпе почвы.// Через опыт в науку. ~ Курган, 1995.- С. 70-71,

26. Развитие идей Т.С, Мальцева в исследованиях КНИИЗХ по земледелию.¡-Через опыт в науку,-Курган, 1995.-С, 13-20.

27. Экстенсивные технологии н пути их совершенствования. ". Стратегия социально-экономического развития территорий Уральского зкономнчеекої о района. Международная научно-практическая конференция.-Курган. 1997, - С. 177-179.

2S. Принципы мнинмализацпи обработки черноземов Зауралья. /' Проблемы АПК в условиях перехода на уст ойчивое развитие региона. Всероссийская і іау чно-практическая конференция, — Курган, 2000. - С. 14-17,

29. Технология подготовки чистых паров на Южном Урале (методические рекомендации). -Челябинск, 2000. -22 с. (в соавторстве).

30. Т.С. Мальцев и земледелие Зауралья, // Научное наследие Почетною академика Т, С. Мальцева и претворение его в практику земледелия (Материалы выступлений на всероссийской научно-практическоіі конференции 31 инеія-3 авіуста 2СЮ0'іода). - Курган: ГИПП Зауралье. 2000. -С, 42-52.

31. Т.С. Мальцев. Идеи и научные исследования. - Курган: Зауралье. 200(1. - 2<w с. (в соавторстве с В.П. Овсянниковым и В.К. Собяннным).

32. Почвенно-климлтическпе условия Курганской области. /; І Іаучпкіе основы систем земледелия Курганскоіі облает и (рекомендации)- - Курган, 2001, -С. 6-26. (в соавторстве с А.Т. Сотниковон),

33. Научные основы оптимизации использования пашни и севооборотов "> Научные основы систем земледелия Курганской области (рекомендации). - Кург ан. 2001.-С, 31-62. (всоавторстве).

34. Научные основы систем обработок почвы в современных условиях. // Научные основы систем земледелия Курганской области (рекомендации). - Курган. 2001.-С. 150-184. (всоавторстве).

35. Эффективность мнннмалнзации обработки выщелоченных черноземов, И 11роб,пемы аграрного сектора Южного Урала н пути их решения (сб. науч. трулов). -Челябинск. 2002,-С. 76-80. (всоавторстве с Апетенок Г. Л, и Степных П. В.).

36. Влияние чистых паров на обеспеченность посевов влагой и севообороте. /7 Аграрная паука: проблемы н перспективы (Материалы региональной научно-практической конференцнн, посвященной 100-летию со дня рождения В. Е. Квитко},

- Курган, 2002. ~ С. 223-220. (в соавторстве с Курловым А, П. и СмегаиннонМ. Н,)...

37. Использование влаги осадков растениями в зернопаровом и-зерновом севооборотах.//Вестник ЧГАУ.-2002.-№36.-С. 101-104. (в соавторстве с Даниловым

B,И., Курловым А.Г1, иСметанииой М,Н.).

38. Эффект 1шность зерно паровых севооборотов в Курганской области.//.Вестник Ч1АУ. - 2002. - № 36. — С. 98-100, (в соавторстве со Степных Н,В. Сметаииной М.1.Ц.

34. Экономическая оценка способов обработки почвы.//Вестник ЧГАУ.--2002.> №38.-С, 80-83. (всоапторстве со Степных Н.В, Апетенок ГЛ.).

40. Влага черноземов Зауралья и пути эффективного ее использования. ЧГДУ^ Челябпнск. 2003.-358 с.

41. Обеспеченность посевов нитратным азотом и его профили «связир использованием пашни на среднесу глин истых выщелоченных черноземах южной лесостепи.

ПестикЧГАУ.-2003-,№39.-С.80-83.(всоавторстве сДобрыдннымС.Н.).

42. Продуктивность севооборотов и бессменных кулыур на выщелоченных черноземах южной лесостепи Зауралья. // Проблемы аграрного сектора Южного Урала и пути их решения (сборник научных трудов) Выпуск 4, -Челябинск. 2004. -

C, 124-133. (в соавторстве СО СметаниноЙ М.Н.).

43. Теренч ий Семенович Мальцев. Идеи и научные исследования; (Часть вторая)

- Курган: ФГУИПП «Зауралье», 2005. - 244 с. (в соавторстве с Собяниным В.Б. и СобяшшойО.Б.).

44. Эффективность весенних обработок почвы, // Вестник ЧГЛУ. - 2005. -№45. --С.51-57.

45. Оптимизация технологий применения удобрений. //Земледелие. - 2005, -С, 18-20.

Отпечатано и copmniopouaiio u ООО " П in шраф-Мастср" 4Ї4091, г. Челябинск, ул. Вороно кого. 52-ал/ф: (351} 2М-05-Ю 1 осуларстисищщ лицензия па нзлітіє.ч і.скую деяісмі.іхісч u ИД №027J К or 04,09.2(100 г. íoevau решенная лицензия на нолшрафмческую лсяголміосіі. ПД № И -0092 oí 17. И .2000 г.