Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СИСТЕМЫ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ТЕМНО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ И ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВ В СЕВООБОРОТАХ ЛЕСОСТЕПИ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "СИСТЕМЫ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ТЕМНО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ И ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВ В СЕВООБОРОТАХ ЛЕСОСТЕПИ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ"

У-

коноплин

Михаил Андреевич

СИСТЕМЫ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ТЕМНО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ И ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВ В СЕВООБОРОТАХ ЛЕСОСТЕПИ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

06.01.01 — общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Тюмень - 2005

Работа выполнена в Тюменской государственной сельскохозяйственной академии

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Федоткин Виталий Андреевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Иваненко Александр Стефанович

Ведущая организация: Уральская государственная

сельскохозяйственная академия

Защита состоится 5 июля 2005 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 220.064.01 при Тюменской государственной сельскохозяйственной академии по адресу:. 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7, тел./факс (3452) 46-87-77.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменской государственной сельскохозяйственной академии.

кандидат сельскохозяйственных наук Пантюхов Михаил Карпович

Автореферат разослан « » июня 2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Грехова И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Одним из главных элементов системы земледелия считается основная обработка почвы, которая оказывает непосредственное влияние на все процессы, происходящие в почве, на взаимоотношения растений с почвой и окружающей средой.

В Тюменской области преобладающим приемом основной обработки разных типов почв остается отвальная зябь. По данным Л.Н. Каретина (1990), за последние десятилетия при интенсивном использовании темно-серых лесных и черноземных почв в пашне отмечается уменьшение содержания гумуса в почве и снижение их плодородия.

К тому же, отвальная обработка почвы трудоемка и энергозатрат а, на ее долю в технологиях возделывания культур приходится до 40% энергетических и 25% трудовых затрат (И.П. Макаров, 1989),

В условиях южной лесостепи Тюменской области почвозащитные, ресурсосберегающие системы основной обработки темно-серых лесных почв не изучались.

В условиях северной лесостепи Тюменской области на выщелоченном черноземе недостаточно изучено влияние систем основных обработок и гербицидов на продуктивность яровой пшеницы в зерновом с занятым паром севообороте.

Цель работы. Изучить продуктивность зернопарового севооборота в южной лесостепи Тюменской области при различных системах основной обработки темно-серой лесной почвы. Выявить наиболее эффективную систему основной обработки выщелоченного чернозема в зерновом с занятым паром се* вообороте и применение гербицидов при возделывании яровой пшеницы в северной лесостепи Тюменской области.

Задачи исследований. Дать оценку влияния системы основной обработки почвы на:

агрофизические свойства и водный режим; засоренность посевов в севообороте;

- биологическую активность и пишевой режим;

- продуктивность севооборота;

- экономическую и биоэнергетическую эффективность.

Установить влияние гербицидов на продуктивность яровой пшеницы и

экономическую эффективность при ее возделывании.

Научная новизна. Впервые в южной лесостепи Тюменской области установлено влияние систем основных обработок темно-серой лесной почвы на плодородие и урожайность культур в зернопаровом севообороте.

В зерновом С занятым паром севообороте дано научное обоснование влияния систем основных обработок чернозема выщелоченного и гербицидов на продуктивность яровой пшеницы в северной лесостепи Тюменской области.

Практическая значимость. В южной лесостепи"Натсмно-сероЙ лесной-, почве в зернопаровом севообороте рекомендует:* прнмеЩтБ рсеяриросбере-гающне системы основной обработки почвы — с

, м- /-¿жяг

ботки стойками СибИМЭ с КПШ: под черный пар и однолетние травы - обработка СибИМЭ на 28-30 и 25-27 см, под зерновые культуры — обработка КПШ на 12-14 см или под черный пар - СибИМЭ на 2S-30 см, под возделываемые культуры - КПШ на 12-14 см. По этим системам обработки выход продукции увеличился на 0,37-0,40 т к.е./га, а уровень рентабельности —на 34,0-41,7%,

В северной лесостепи на выщелоченном черноземе при возделывании яровой пшеницы в зерновом с занятым паром севообороте рекомендуется дифференцированная система обработки: под горох с овсом - вспашка на 28-30 см, под пшеницу и овес — обработка СибИМЭ на 20-22 см. Урожайность пшеницы повысилась на 0,43 т/га, уровень рентабельности - на 26,5%.

Объект исследований. Темно-серая лесная тяжел осу глинистая почва и выщелоченный тяжелосуглинистый чернозем.

Апробация работы. Материалы исследований докладывались на конференции молодых ученых по современным проблемам научного обеспечения АПК в Тюменской области (1989 г.), на международной конференции «Состояние и эффективность использования ресурсов АПК РФ» (2005 г.), на международной конференции «Вузовская наука — сельскому хозяйству» <2005 г.). По теме диссертации опубликовано 4 работы.

Основные положения, выносимые на защиту;

- состояние агрофизических показателей и плодородие темно-серой лесной почвы при различных системах основной обработки;

- засоренность посевов и продуктивность севооборота при использовании систем основной обработки;

- экономическое обоснование применения различных систем основной обработки и гербицидов для повышения урожайности возделываемых культур для данной почвенно-кл имэтической зоны.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 208 страницах машинописного текста, состоит из 8 глав, выводов, предложений производству, списка литературы, включаюшего 272 источника, в том числе 4 на иностранных языках. Содержит 23 таблиц, 2 рисунка и 56 приложений.

Методика н условия проведения исследований. Исследования проводились в южной лесостепи Тюменской области на опытном стационаре совхоза «Раздольский» Армнзонского района на темно-серой лесной почве (1985-1992 гг.) и в северной лесостепи Тюменской области на опытном поле ТГСХА (д. Утешева) на выщелоченном черноземе (2002-2004 гг.)

/, Опытное пале совхоза « Раздольски й » Армнзонского района, Климат зоны южной лесостепи континентальный, неустойчивый, характеризуется суровой и продолжительной зимой и умеренно-теплым коротким летом. Зона недостаточного увлажнения, периодически подвергается атмосферным засухам. Годовое количество осадков 330-350 мм, из них около 200 мм выпадает в вегетационный период. Продолжительность безморозного периода составляет 120-130 суток. Сумма положительных температур достигает 2100°С, гидротермический коэффициент- 0,9-1,0,

Вегетационные периоды 1985-1986 гг. были с недобором тепла и обильным выпадением осадков. Летний период 1987 г. характеризовался жаркой, с

повышенным выпадением осадков погодой; 1988-1989 гг. - умеренно жаркой с недостатком влаги практически в течении всего вегетационного периода. Лет-кие месяцы 1990-1991 гг. также были умерено жаркими с периодическим выпадением осадков, недостатка во влаге растения не испытывали. Вегетационный период 1992 г. отличался умерено прохладной погодой и обильным выпадением осадков.

Почвенный покров опытного участка представлен темно-серой лесной почвой тяжелосуглинистого механического состава с нейтральной реакцией среды, содержанием в пахотном слое гумуса 4,1%, N-N03 — 15,1 мг/кг, Р2О5 — 5,0 и КзО -23,5 мг/100 г почвы.

Исследования систем основной обработки проводились в зернопаровом севообороте: черный пар-яровая пшеница —ячмень—однолетние травы —яровая пшеница. Изучали 6 вариантов основной обработки: 1 — отвальная, 2 — дифференцированная, 3 — безотвальная, 4 и 5 — сочетание СибИМЭ с КПШ согласно схемы опыта, 6 - плоскорезная (табл. 1). Повторность в опыте трехкратная, учетная площадь делянки 300 м1 (25x12).

Таблица 1 > Схема опыта в совхозе «Раздольскнй» Армизонского района

Поле, культура Вариант. Орудие. Глубина обработки, см

1 2 3 4 5 6

Черный пар ПН-4-35, 28-30 ПН-4-35, 28-30 СибИМЭ, 28-30 СибИМЭ, 28-30 СибИМЭ, 28-30 юпг, 28-30

Яровая пшеница ПН-4-35, 20-22 КПШ, 12-14 СибИМЭ, 20-22 КПШ, 12-14 КПШ, 12-14 КПШ, 12-14

Ячмень ПН-4-35, 25-27 КПШ. [2-14 СибИМЭ. 20-22 КПШ. 12-14 КПШ. 12-14 КПШ, 12-14

Горохо-овес ПН-4-35, 25-27 ПН-4-35, 25-27 СибИМЭ, 25-27 КПШ, 12-14 СибИМЭ, 25-27 КПГ, 25-27

Яровая пшеница ПН-4-35, 20-22 КПШ, 12-14 СибИМЭ, 20-22 КПШ, 12-14 КПШ. 12-14 КПШ, 12-14

Агротехники е опыте. Весной при физической спелости почвы для задержания влаги бороновали БИГ-3 в два следа, при появлении всходов сорняков проводилась промежуточная обработка СЗС-2,1 с внесением части минеральных удобрений: 20% - фосфорных и 100% - азотных, остальные — осенью РМГ-4. Предпосевная обработка проводилась КПЭ-3,8 плюс КПС-4 на глубину 5-6 см под зерновые, 6-8 см под горох с овсом, после посева поля прикатывали ЗККШ-6.

Высевались районированные сорта: пшеница—Новосибирская 67, ячмень - Луч, Одесский 100, горох-Неосыпаюшийся 1, овес-Сельма.

В первую ротацию севооборота в фазу кущения зерновых применялись гербициды: 2,4 ДА (2 кг/га по препарату) и через 7-10 суток — Иллоксан (3,5 кг/га по препарату). Во вторую ротацию ввиду слабой засоренности гербициды не применялись.

Убирали зерновые в фазу полной спелости зерна прямым комбайнирова-нисм, а однолетние травы на зеленый корм — во второй половине июля при

массовом цветении гороха и полном выметывании метелок у овса. После убор' км урожая зерна проводилась основная обработка согласно схемы опыта. После уборки однолетних трав на зеленый корм предварительно за 1,5-2 недели до основной обработки выполнялась предпахотная обработка КПЭ-3,8 на 10-12 см.

В поле черного пара осенью после уборки предшественника осуществлялась культивация КПЭ-3,8 на 10*12 см, затем — основная обработка согласно схемы опыта. Весной — ранневесеннее боронование БИГ-3 в два следа, затем ло мере появления сорняков - три послойные обработки КПЭ-3,8 на 10-12, 8-10 см с боронованием. До 10 августа паровое поле перепахивали СибИМЭ на 2830 см, до перепашки вносили 50 т органических удобрений на гектар. До ухода в зиму выполняли 2 обработки КПЭ-3,8 на 8-10 см.

Методика учетов и наблюдений. Плотность почвы определялась ло методу Качииского в пахотном слое, влажность почвы — термо статно-весовым методом в слое 0-100 см, запасы влаги - расчетным методом в шестикратной повторности. Содержание нитратного азота определялось по Грандваль-Ляжу, подвижного фосфора и обменного калия — по Чирикову, биологическая активность почвы — методом «льняных полотен». Засоренность посевов учитывалась количественно-весовым методом в 12-тикратноЙ повторности на площадках размером 0,25 м1. Структура урожая определялась по методике государственного сортоиспытания, экономическая и биоэнергетическая оценки - по методике СибНИИСХоза (Неклюдов А.Ф., 1993) и ТГСХА (Абрамов Н.В., Селюко-ва Г.П., 2000).

2. Опытное »оде ТГСХА, д. Утегиееа.

Климат зоны северной лесостепи континентальный, характеризуется продолжительной зимой и коротким, умеренно теплым летом. Годовое количество осадков 374 мм, из них около 232 мм выпадает за вегетационный период. Продолжительность периода с температурой выше 0°С составляет 194 суток, выше 10°С - 114-123 суток.

По характеру температурного режима и особенностям распределения осадков в период вегетации годы исследований характеризовались: 2002 - умеренно теплый и влажный, 2003 - теплый и умеренно влажный, 2004 - жаркий с засушливым периодом в первой половине лета, умеренно влажным во второй его половине.

Почва опытного поля — чернозем выщелоченный, тяжелосуглинистый, пылевато-иловатый, на карбонатном покровном суглинке, с содержанием в слое 0-30 см: гумуса - 7,0%, N-N03 - 0,8-1,2 мг/кг, Р2О5 - 18,3 и КгО - 23,0 мг/100 г почвы.

Исследования велись в зерновом с занятым паром севообороте: горох с овсом - яровая пшеница - овес при различных системах осенних обработок почвы: отвальная, безотвальная, дифференцированная (табл. 2). Применялись гербициды: баковая смесь Пума Супер 100 с Секатором (0,5 л/га + 125 г/га) на посевах яровой пшеницы н Агритокс (1,0 л/га) в посевах овса. Опрыскивали в фазу кущения культур. Весной, при наступлении физической спелости почвы, проводили ранневесеннее боронование в 4-6 следов БЗСС. Врезали удобрения

(аммиачную селитру, диаммофоску) сеялкой СЗС-2,1 Л на глубину 5-6 см. В день посева проводилась предпосевная культивация КПС-4 на глубину 5-6 см с боронованием. Сеяли С3-3,6.

Высевали районированные сорта: пшеница — Тулунская 12, овес - Таежник. горох - Флагман 5 (в составе однолетних трав). Убирали урожай пшеницы и овса прямым комбайнированием в фазу полной спелости зерна, однолетние травы - в фазу бутонизации гороха. Урожай зерна учитывали подел я ночным обмолотом комбайном «Сампо-500» с пересчетом на 100%-ную чистоту и 14%-ную влажность в шестикратной повторностк. Математическая обработка данных учета урожая выполнена по БЛ. Доспехову с помощью программного продукта «oda 1, oda 2», разработанного на кафедре ЭМ и ВТ Тюменской ГСХА (Доспехов Б,А., Васильев И,П., Туликов A.M., 1987). Экономическая эффективность рассчитана в соответствии с методикой СибНИИСХОЗа (Неклюдов А.Ф., 1993) иТГСХА (Абрамов Н.В., СелюковаГ.П., 2000).

Таблица 2 - Схема опыта в учхозе ТГСХА, д. Утешева

Поле Вариант. Орудие. Глубина обработки, см

Отвальная Безотвальная Дифференцированная

Однолетние травы (горох с овсом) Вспашка ПН-4-35, 28-30 Рыхление стойками СибИМЭ, 28-30 Вспашка ПН-4-35, 28-30

Яровая пшеница Вспашка ПН-4-35, 20-22 Рыхление стойками СибИМЭ, 20-22 Рыхление стойками СибИМЭ, 20-22

Овес Вспашка ПН-4-3 5, 20-22 Рыхление стойками СибИМЭ, 20-22 Рыхление стойками СибИМЭ, 20-22

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние основной обработки на водно-физические свойства почвы

Плотность почвы. Плотность пахотного слоя по севообороту за годы исследований (1985-1992) по изучаемым системам обработки темно-серой лесной почвы была оптимальной и составляла перед посевом культур 1,18-1,22 г/см\ перед уборкой— 1,22-1,24 т^см'.

Весной, перед посевом культур, плотность почвы по вспашке составляла 1,18 г/см1. На варианте с наибольшими элементами минимализации основной обработки (под черный пар - обработка СибИМЭ на 28-30 см, под культуры -КПШ на 12-14 см) отмечалась более высокая плотность почвы и была выше контроля на 0,04 г/см', по остальным системам обработки плотность почвы равнялась 1,20 г/см1. За период вегетации почва уплотнялась в среднем на 0,Й1-0,04 г/см\ Уменьшение глубины обработки приводило к уплотнению пахотного слоя почвы.

Анализ различных по увлажнению лет показал, что по мере увеличения засушливости вегетационного периода увеличивалась и плотность почвы. В среднем за 1988-1989 засушливые годы плотность почвы на посевах пшеницы (поле 2) повышалась до 1,26-1,35 г/см' (на контроле - 1,25), на ячмене до 1,261,33 г/см* (на контроле — 1,23).

Водный режим почвы и влагообеспеченность культур. В среднем по севообороту ло изучаемым системам обработки запасы продуктивной влаги перед лосевом культур в пахотном слое почвы были на уровне вспашки н составляли 36,5-38,1 мм (на контроле - 37,4 мм), в метровом слое - по безотвальной системе обработки и сочетании СибИМЭ с КПШ на уровне контроля 135,2135,5 мм (на контроле - 134,4 мм). По дифференцированной и плоскорезной системам обработки запасы на 3,4-5,9 мм были выше контроля и соответствовал)! в слое 0-30 см — удовлетворительной, в слое 0-100 см — хорошей обеспеченности доступной влагой (табл. 3).

После засушливых лет весной следующего вегетационного периода запасы продуктивной влаги перед посевом опускались до неудовлетворительной отметки. Изучаемые системы обработки в эти годы по накоплению и сохранению влаги в почве имели преимущество перед вспашкой. Лучший результат получен при сочетании СибИМЭ с КПШ, которые создавали наиболее оптимальные физические свойства почвы.

Весной I9S5 и 1989 гг. в среднем по севообороту запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы составляли по вспашке 22,6 и 29,3 мм, по дифференцированной, по безотвальной и ло плоскорезной системам обработки они были выше на 3,9-6,4 и на 1,3-7,7 мм. В метровом слое почвы наибольшие запасы влаги отмечены в 1985 г.: по плоскорезной системе обработки (108,8 мм), в 1989 г. - при чередовании СибИМЭ с КПШ (115,9 мм), что выше контроля на 18,7 и 6,4 мм.

В 1987 и 1988 годы с хорошим осенне-зимним увлажнением изучаемые системы обработки обеспечивали условия влагонакопления в пахотном слое равные контролю, в метровом - по дифференцированной системе обработки выше на 6,2 мм и по безотвальной системе обработки в 1988 г. выше на 16,6 мм.

Таблица 3 - Запасы продуктивной влаги по полям севооборота _ перед посевом культу р, мм (1985-1992 гг.)_

Система обработки почвы Слой ПОЧВЫ, см Годы исследований

1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992

Отвальная 0-30 22,6 20,6 37,S 51,3 29,3 48,6 40,1 47,5

0-100 90,1 1S3.S 162,5 172,3 109.S 137,4 99,8 120,1

Дифференцированная 0-30 27,1 19,0 36,7 53,6 31,5 42,7 43,8 45,0

0 -100 99,2 176,6 i ¿8,7 178,5 111,2 138,6 114,0 115.6

Безотвальная 0-30 29.0 18,9 38,4 52.2 34,2 38.5 37,5 43,0

0-100 96,7 177,4 161,7 188,9 102,0 115.5 116,4 II 8,8

Сочетание СибИМЭ с КПШ 0-30 27,7 19,5 36,5 49,9 30.6 42,9 40,3 44,6

0-100 106,7 171,2 ¡ 162,6 175,1 103.8 131,7 112,7 115,1

Сочетание СибИМЭ с КПШ 0-30 28,3 18,0 . 37,8 49.8 32,5 40,6 50,4 47,9

0-100 103,9 167Д 162,7 174,2 115,9 N3,3 126,3 120,7

Плоскорезная 0-30 26,3 17J 37,4 51,3 37,0 44,9 41,7 48,7

0-100 108,8 171,6 i 165,8 168,9 106.3 140,1 127,1 134,3

НСРоз для глубины 0-30 ем - 2,26, для глубины 0-100 см - 7,63

Перед уборкой культур за годы исследований лучшие результаты по обеспечению растений влагой, как в засушливые, так и в умеренно влажные и влажные годы в пахотном и метровом слоях почвы получены при сочетании СибИМЭ с КПШ и по плоскорезной системе обработки. В среднем по севообороту запасы влаги составили на контроле в слое 0-30 см - 43,8 мм, в 0-100 см — 140,6 мм, по дифференцированной, безотвальной, плоскорезкой системам обработки запасы влаги были выше в слое 0-30 см на 1,1-5,6 мм, 0-100 см - на 2,59,5 мм (табл. 4).

Таблица 4 - Запасы продуктивной влаги по полям севооборота _ перед уборкой культур, мм (1985-1992 гг.)_

Система обработки почвы Слой почвы, см Годы исследований

1985 19S6 1987 1988 1989 1990 1991 1992

Отвальная 0-30 65,2 70,7 51,6 25,7 15,4 24,1 37,8 59,9

0- 100 197,6 238,3 178.2 107,0 74,5 63,7 108,8 156,4

Дифференцированная 0-30 68,1 76,9 53,6 25,8 11,1 26,4 37.Й 59,4

0-100 205.1 241,6 182,7 101,0 68,9 67,5 109,4 168,6

Безотвальная 0-30 72,6 31.5 53,2 28,1 I7f8 21,1 37,3 58,0

о-юо 200,6 246,0 184.5 108,4 95,1 69,6 98,9 160,5

Сочетание СибИМЭ с КПШ 0-30 76,6 93,8 56,7 26,5 15,8 24,8 37,7 63,4

0-100 213,8 258.5 180,9 101,4 86,1 68,4 94.7 173,1

Сочетание СибИМЭ с КПШ 0-30 70,9 85,5 53,8 26,5 17.8 23,5 36,0 59,9

0-100 215,8 266,7 183,3 97.8 85.5 68,7 1)1,7 166,9

Плоскорезная 0-30 73,3 79,2 55.6 29,4 15,5 24,2 45,9 64,8

0-100 212,9 275,4 174,6 102,7 80,7 74,6 121,4 158,7

MCPos для слоя 0-30 см - 3,31, для слоя 0-100 см - 23,18

Засоренность полей зернопарового севооборота

Совокупность и своевременность проведения агротехнических и химических мероприятий в сочетании с зернопаровым севооборотом позволили эффективно бороться с сорняками и снизить засоренность посевов до минимума. В среднем по севообороту за годы исследований засоренность посевов по шкале A.M. Туликова оценивалась для малолетних сорняков как очень слабая, для многолетних — слабая степень засоренности. Количество сорняков по вариантам колебалось в фазу кущения в пределах 4,8-6,1 штУм1, в том числе многолетних- 1,0-1,3 шг./м1, перед уборкой - 12,7-14,0 шт7м2, в том числе многолетних - 1,2-1,8 шг./м1.

В первые годы исследований (1985, 1986) при использовании безотвальной и плоскорезной способов обработки почвы по отношению к вспашке отмечалось увеличение засоренности на всех полях зернопарового севооборота. Максимальное количество сорняков в эти годы отмечено при сочетании СибИМЭ с КПШ - 34,0-40,0 штУм1, что выше контроля на 7,1-10,9 шт7ма (табл. 5).

Сухая масса сорных растений в 1935 г. по безотвальной обработке и на контроле составляла 31,1-31,5 r/м', по остальным системам обработки она была

выше контроля на 4,6-7,4 г/м1. В 1986 г. по вспашке масса сорняков составляла 55,6 г/м1, на уровне контроля (52,8-55,3 г/м1) - по дифференцированной системе обработки и при сочетании СибИМЭ С КПШ, ниже контроля (на 11,2-14,9 г/м1)

— по безотвальной и плоскорезной системам обработки.

Количество многолетних сорняков в 1985 г. в зависимости от обработки сильно не варьировало и было в пределах 0,1-0,8 шг./м1, в 1986 г„ несмотря на самую низкую засоренность малолетними сорняками, по отвальной обработке отмечалась наибольшая засоренность многолетними сорняками (9,0 иггУм1), что выше других систем обработки на 2,1-6,2 штУм1.

На третьем году исследований (1987) большее количество сорных растений по изучаемым системам обработки по отношению ко вспашке сохранялось, но интервал между ними существенно сократился. По вспашке сорняков было 5,0 штУм1, по остальным системам обработки - выше на 2,2-4,3 шт./м1. Количество многолетних сорняков по вариантам составляло 1,4-3,4 штУм1 (на контроле

- 1,4 шт./м1).

Таблица 5 - Засоренность культур зернопарового севооборота _ перед уборкой, шт./м1 (1985-1992 гг.)_

Система обработки почвы Сорные растения Годы исследований

1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992

Отвальная Всего 29,1 26,9 5,0 7,0 5,2 4,1 5,4 9,2

в т.ч. мн. 0,3 9.0 1.0 2,0 0,4 0,3 0,0 1.0

Дифференцированная Всего 35,7 28,1 7,2 4.2 6,5 3,8 8,6 7,4

в т.ч. мн. 0,7 6,0 1.0 0,5 0,0 »И 2,0

Безотвальная Всего 37,5 26,6 8,0 2,8 7,2 6,0 9,7 10,3

в т.ч. мн. 0.1 2,8 2,0 1.0 1,8 0,1 |_А° 1,6

Сочетание СибИМЭ с КПШ Всего 37.0 35.0 9,8 2,5 5,1 4,6 6,7 10,6

в т.ч. мн. 0.8 6,5 3,0 0,8 0.6 0,4 0,0 и

Сочетание СибИМЭ с КПШ Всего 40,0 34,0 9.5 2,8 6Г6 5,0 4.0 11,3

ь т.ч. мн. 0,0 4,7 и 1,2 03 0,8 0,7 1.6

Плоскорезная Всего 36,7 28,8 9,0 V 8,6 4,4 10,0 11,6

в т.ч. мн. 0,3 4,6 2,2 1.2 0,5 0,3 0,3 1,4

НСРю всего — 2.29, по многолетний сорнякам — 0,96

Примечание; мн. - многолетние сорняки

В последующем с 1988 до 1992 г. засоренность полей по изучаемым системам обработки практически оставалась на одном уровне со вспашкой и существенно не изменялась.

В последние три года исследований (1990-1992) из-за низкой засоренности гербициды на посевах зерновых культур не применяли. Засоренность в эти годы на контроле составляла 4,1-9,2 штУм1, по другим системам обработки — соответственно 3,8-11,6 шт./м1.

Биологическая активность пахотного слоя почвы За годы исследований (1937-1991) наиболее биологически активным был пахотный слой почвы по вспашке, где разлагалось льняных полотен за вегетационный период до 41,0%. Близкая к вспашке биологическая активность была

по безотвальной системе обработки (39,4%), по остальным системам обработки она оказалась ниже контроля на 6,2-10,6% (табл. 6).

Наибольшее разложение льняных полотен отмечено в умерено засушливом 1988 и засушливом 1989 вегетационных периодах и составляло: в 1938 г. при сочетании СибИМЭ с КПШ и по вспашке 54,4-54,5%, по другим системам обработки разложение было ниже контроля на 2,5-11,1%; в 1989 г.-по вспашке 38,9%, на уровне контроля - по дифференцированной и безотвальной системам обработки 36,3-38,9%, выше — по плоскорезной системе и при сочетании СибИМЭ с КПШ на 2,7-7,6%.

Таблица 6 - Биологическая активность пахотного слоя темно-серой лесной почвы пе{>ед уборкой яровой пшеницы (поле 5),% (1985-1991 гг.)

Система

Голы исследований

обработки почвы 1987 1988 1989 1990 1991 Средняя

Отвальная 38,1 54,5 38.0 41,5 32,8 41,0

Дифференцированная 28,6 50,0 36,3 26,3 32.5 34,8

Безотвальная 35.6 52,0 38,9 35,5 35,1 39,4

Сочетание СибИМЭ с 25,г 43,4 45,6 15,7 35,1 33,1

КПШ

Сочетание СибИМЭ с 23,1 54,4 43,4 13,5 35,2 33,9

КПШ

Плоскорезная 19,8 49,6 40,7 10,5 31,5 30,4

В 1989 г., когда в течение всего вегетационного периода ощущался дефицит влаги, наиболее биологически активным был пахотный слой на вариантах с минимальной обработкой почвы: по плоскорезной (40,7%) и при чередовании СибИМЭ с КПШ (43,4-45,6%). Наиболее благоприятные условия по всем вариантам складывались в нижней части пахотного слоя: интенсивность разложения полотен в слое 20-30 см в сравнении со слоем 0-10 см была выше на 26,4-15,6%, на контроле - на 37,7%.

Пищевой режим почвы За годы исследований (1987-1991) обеспеченность зерновых культур в севообороте по содержанию нитратного азота была средняя и повышенная. Наиболее обеспечена нитратным азотом была яровая пшеница после черного пара, в котором вносилось 50 т/га органических удобрений.

В среднем по зерновым культурам весной, перед посевом по изучаемым системам обработки в пахотном слое почвы нитратного азота по сравнению со вспашкой накапливалось больше на 1,7-6,3 мг/кг почвы и составляло 21,2-25,8 мг/кг почвы (на контроле- 19,5 мг/кг почвы). В течение вегетационного периода по вспашке отмечалось накопление нитратного азота, по другим системам обработки — его незначительное снижение. Перед уборкой зерновых культур максимальное содержание нитратного азота было по вспашке и составляло 24,4 мг/кг почвы, по изучаемым системам обработки - ниже на 2,3-4,4 мг/кг почвы.

Содержание доступного для растений фосфора оценивалось как повышенное и высокое, больше подвижным фосфором по всем вариантам была обеспечена яровая пшеница после черного пара.

В среднем по зерновым культурам перед их посевом подвижного фосфора было меньше по вспашке и составляло 13,5 мг/100 г почвы, по изучаемым системам обработки фосфора содержалось больше на 0,7-2,6 мг/100 г почвы.

Перед уборкой культур подвижного фосфора по вспашке содержалось 15,0 мг/100 г почвы. Выше вспашки фосфора было при сочетании СибИМЭ с КПШ и по дифференцированной системе обработки (на 1,1-1,6 мг/100 г почвы), по остальным системам обработки - на уровне контроля (14,8-15,5 мг/100 г почвы).

Урожайность культур в зернопаровом севообороте

(опытное пак совхоза «Раздальсхий» Армизонского района) В первые два года исследований (1985 и 1986) при переходе от общепринятой отвальной обработки на изучаемые системы с применением безотвальных и плоскорезных способов обработки отмечалось снижение урожайности сельскохозяйственных культур. В среднем за два года урожайность зерновых культур по вспашке была существенно выше, чем на изучаемых системах обработки (на 0,57-0,75 т/га) и составляла 2,67 т/га (табл. 7).

Таблица 7 - Урожайность зерновых культур по периодам _исследований, т/га (1985-1992 гг.)_

Система обработки почвы Годы исследований

Начало 1985-1986 Середина 1987-1989 Конец 1990-1992

Отвальная 2,67 1,43 3,52

Дифференцированная 2,07 1,47 3,52

Безотвальная 1,92 1,42 3,95

Сочетание СибИМЭ с КПШ 2,10 ив 3,86

Сочетание СибИМЭ с КПШ 2,08 1,37 3,36

Плоскорезная 2,09 и» 3,72

НСРо* 0,11-0,18 0,05-0,20 0,16-0,47

Урожайность зеленой массы однолетних трав (гороха с овсом) на контроле по годам составляла 19,05 и 24,87 т/га, на уровне с контролем был урожай по дифференцированной системе обработки - 19,1-24,08 т/га, ннже контроля на 1,22-3,22 т/га-по остальным системам.

В последующие годы между изучаемыми системами обработки почвы и вспашкой интервал значений урожайности сокращался и благоприятные условия для произрастания и формирования урожайности складывались уже не только по отвальной обработке, но и по другим системам обработки.

В среднем за 1987-1989 гг. урожайность зерновых культур в севообороте из-за засушливых лет била низкой и колебалась по вариантам от 1,37 ло 1,47 т/га. Урожайность однолетних трав по вспашке составляла 18,0 т/га, по изучаемым системам обработки она была выше контроля на 0,7-3,1 т/га.

В последние годы исследований (1990-1992) системы обработки почвы с применением безотвальных способов имели преимущество перед вспашкой. Урожайность зерновых за эти годы на контроле составляла 3,52 т/га, по другим системам - выше контроля на 0,20-0,43 т/га. Урожайность однолетних траа по вспашке была 19,2 т/га, но исследуемым системам обработки выше контроля на 1,4-3,1 т/га.

В среднем по севообороту выход кормовых единиц с 1 га севооборотной площади за годы исследований составлял по вспашке — 3,03 т/га, по изучаемым системам обработки — от 2,98 до 3,07 т/га.

Экономическая и биоэнергетическая эффективность культур при различных системах основной обработки почвы

В первый год исследований (1985) максимальная стоимость продукции была по вспашке (72672 руб_/га), что выше других систем обработки на 11371587 рубУга. При максимальной прибыли по вспашке (2009,1 руб./га) достигнут уровень рентабельности 35,7%. По безотвальной системе обработки при минимальном выходе кормовых единиц и высоких затратах уровень рентабельности составил 1,9%, по другим системам обработки 16,0-19,8%. Энергетический коэффициент также был выше по вспашке на 0,20-0,34 и составлял 1,53,

L

И Отвальная

□безотвальная

02-Си6ИМЭ*КПШ

■ Дифференцированная

■ 1-СивИМЭ+КПШ О Плоскорезная

Рис. 1 Выход кормовых единиц с 1 га севооборотной площади зернопарового севооборота в 1992 г.,тк.едУга

В 1992 г. максимальная прибыль получена при сочетании СибИМЭ с КПШ — 4752,8-4980,8 руб./га и по плоскорезной системе обработки - 4684,8 рубУга с уровнем рентабельности 94,6-102,3%. По дифференцированной и безотвальной системам обработки уровень рентабельности составлял 84,0 и 82,0%, на контроле - 60,6% (табл. 8). Энергетический коэффициент по вспашке составил 1,77 и был ниже систем обработки на 0,10-0,23.

За годы исследований по зернопаровому севообороту уровень рентабельности н энергетический коэффициент по изучаемым системам обработки были выше вспашки на 2,6-16,3% и на 0,01-0,06. Лучшие показатели были при сочетании СибИМЭ с КПШ (49,2-52,9%) и дифференцированной системе обработки (49,4%).

Таблица 8 - Экономическая эффективность зернопарового _севооборота в 1992 г.____

Система обработки почвы 1 г Р 1Р б 1- Себестоимость продукции, 1 ц к.сд./руб. 3' п> Е £ о Л* е* £ ® "О 0 «ч 1 &

Отвальная 35,4 8850 155,6 5509,9 3340,1 60,6

Дифференцированная 37,0 9250 135,9 5027,0 4223,0 84,0

Безотвальная 39,9 9975 137,4 5481,9 4493.1 82,0

Сочетание СибИМЭ с КПШ 39,4 9850 123,6 «1869,2 4980,8 102,3

Сочетание СибИМЭ с КПШ 39,1 9775 128,4 5022,2 4752,8 94,6

Плоскорезная 38.1 9525 127,0 4840,2 4684,8 96,8

Урожайность яровой пшеницы в зерновом с занятым паром севообороте и экономическая эффективность систем обработки почвы н гербицидов (опытное поле ТГСХА, д. Утешева)

Анализ урожайности яровой пшеницы за годы исследований (2002-2004) показал достоверное влияние систем обработки почвы на формирование урожайности пшеницы.

В 2002 г. урожайность пшеницы по вспашке составляла 3,62 и 4,54 т/га, по безотвальной и дифференцированной системам обработки выше контроля без применения гербицидов на 0,23-0,48 т/га, с гербицидами - на 0,37-0,69 т/га. От применения гербицидов прибавка урожая составила по вариантам 0,92-1,13 т/га (табл. 9).

В 2003 г. урожайность пшеницы в опытных вариантах была выше вспашки соответственно на 0,13-0,14 и на 12-0,21 т/га (на контроле - 3,19 и 3,54 т/га). Достоверная прибавка получена только по дифференцированной системе обработки. Химическая прополка способствовала повышению урожайности по всем вариантам на 0,34-0,42 т/га.

В 2004 г. в связи с неблагоприятными погодными условиями урожайность пшеницы была низкой и составляла по отвальной обработке 1,60 и 1,84 т/га. По безотвальной и дифференцированной системам обработки б1>та выше контроля на 0,26-0,45 т/га и на 0,21-0,40 т/га. Применение гербицидов повысило урожайность на 0,19-0,24 т/га.

Таблица 9 • Урожайность яровой пшеницы при различных системах

основной обработки Почвы и применении гербицидов, т/га _Опытное поле ТГСХА, д. Утешева (2002-2004 гг.)

Система обработки почвы 2002 г. ] 2003 г. 2004 г. Среднее

Без гербицидов

Отвальная 3,62 3,19 1,60 2,80

Безотвальная 3,83 3,32 1,86 3,00

Дифференцирован нья 4,10 3,33 2,05 3,16

С те рбклидами

Отвальная 4,54 3,54 1,84 1 3.31

Безотвальная 4.91 3,66 2,05 I 3,54

Д ] |фферет (ирован н£л 5,23 3,75 2,24 3,74

НСР(* А 0,09 0,13 0,16

В 0,10 0,11 0,13

А - обработка. В — гербициды

В среднем за 2002-2004 гг. урожайность яровой пшеницы по вспашке (контроль) была самой низкой и составляла 2,80 т/га, по безотвальному рыхлению и дифференцированной обработке выше контроля на 0,20-036 т/га. Химическая прополка способствовала повышению урожайности на 0,51 -0,94 т/га. По вспашке урожайность составляла 3,31 т/га, по безотвальной — 3,54 т/га, по дифференцированной — 3,74 т/га.

Таблица 10 - Экономическая эффективность возделывания яровой пшеницы в зерновом с занятым паром севообороте. Опытное поле ТГСХА, д. Утешева (2002-2004 гг.)

Показатели Основная обработка почвы

Без гербицидов С гербицидам н

Отвальная Безотвальная Дифференцированная Отвальная Безотвальная Дифференцированная

Урожайность, и/га 28,0 30,0 31,6 33,1 35,4 37,4

Стоимость продукции, руб./га 7000 7500 7900 8275 8850 9350

Себестоимость, руб,/ц 155,6 140,3 134,6 1472 132,11 127,4

Затраты, руб./га 4356 4208 4255 4871 4702 4767

Прибыль, рубУга 2644 ,1292 3645 3404 4148 4583

Рентабельность, % 60,7 78,2 85,7 69,9 88,2 96.4

При возделывании яровой пшеницы максимальные затраты отмечены по вслашке и составляли 4356 и 4871 руб./га. По безотвальной и дифференцированной обработкам затраты были ниже контроля без гербицидов на 148 и 104 рубУга, с гербицидами - на 169 и 104 рубУга (табл. 10). Также по этим обработкам получена максимальная прибыль без гербицидов - 3645 и 3292 рубУга, с гербицидами-4583 и 4148 руб./га, что выше вспашки соответственно на 1001 и 648 рубУга и на 1180 и 744 рубУга. По безотвальной и дифференцированной системам обработки уровень рентабельности был выше вспашки на 17,5 и 25,0%.

ВЫВОДЫ

1. В южной лесостепи за 1985-1992 гг. применение дифференцированной и безотвальной систем обработки темно-серой лесной почвы в зернопаро-вом севообороте обеспечивало оптимальное состояние плотности пахотного слоя на уровне с контрольным вариантом (вспашкой) перед посевом — 1,18-1,22 г/см3; перед уборкой — 1,22-1,24 г/см1 (опытное поле совхоза «Раадолъский» Арммзонского района).

2. В целом по севообороту системы обработки почвы накапливали запасы продуктивной влаги в пахотном и метровом слоях почвы в предпосевной период на уровне вспашки соответственно - 36,6-38,1 мм и 135,2-137,8 мм. По плоскорезной системе обработки в метровом слое они были выше на 5,9 мм. Перед уборкой запасы влаги были выше контроля в пахотном слое на 2,4-5,6 мм, в метровом - на 2,5-9,5 мм и оценивались в слое 0-30 см как удовлетворительные, в слое 0-100 см — хорошие.

3. После засушливых лет (19S4 и 1988) безотвальная система обработки почвы стойками СибИМЭ и чередование СнбИМЭ с КПШ создавали в пахотном слое почвы перед посевом культур лучшие условия накопления и сохранения влаги по сравнению со вспашкой на 5,1 и 4,9 мм. В годы с хорошим осенне-зимним увлажнением (1987 и 1988) по системам обработки в пахотном слое почвы условия влагонакоплення были равными вспашке. В умеренно влажные и влажные вегетационные периоды (1985, 1986, 1987, 1990, 1992) перед уборкой зерновых культур при сочетании СнбИМЭ с КПШ в метровом слое влаги накапливалось выше контроля на 5,0-28,4 мм.

4. В первые три года исследований (1985-1987) при переходе на обработку почвы без оборота пласта происходило увеличение засоренности посевов малолетними сорняками и их сухой массы по сравнению со вспашкой на 3,9-9,0 штУм2 и на 2,1-8,0 г/м*. В последующие годы отвальная обработка свое преимущество в борьбе с засоренностью утрачивала. Изучаемые системы обработки почвы в борьбе с сорняками не уступали отвальной обработке и сохраняли по севообороту за исследуемые годы (1985-1992) очень слабую и слабую степень засоренности посевов возделываемых культур (11,4-14,1 штУм2, массой 19,1 и 23,2 г/м', в том числе многолетними сорняками - 1,2-1,8 цггУм1, массой 4,1-6,6 г/м1).

5. Безотвальная система обработки почвы стойками СибИМЭ и вспашка способствовали активизации протекания биологических процессов в пахотном слое почвы, где разложение льняных полотен составляло 39,4 и 41,0%. Плоскорезная система обработки и сочетание плоскорезной с отвальной и безотвальной снижали биологическую активность пахотного слоя почвы на 6,2-10,6%. В засушливые годы наиболее биологически активными по всем вариантам были нижние слои почвы, особенно 20-30 см, где разница в интенсивности разложения с верхним 10-сантиметровым слоем составляла 26,4-45,6%.

6. Системы обработки почвы с применением безотвальных способов обработки по сравнению со вспашкой приводили за вегетационный период к снижению содержания в пахотном слое нитратного азота на 2,3-4,0 мг/кг почвы. Дифференцированная система и сочетание СибИМЭ с КПШ способствовали увеличению содержания подвижного фосфора в пахотном слое на 1,6-1,1 мг/100 г почвы.

7. В первые годы исследований (1985 и 1986) при переходе от вспашки к обработке почвы без оборота пласта урожайность зерновых культур снижалась на 0,57-0,75 т/га. В последующие три года (1987-1989) разница в урожайности между системами обработки сокращалась и варьировала в пределах 1,37-1,47 т/га. Последние три года исследований (1990-1992), независимо от погодных условий, урожайность зерновых культур по дифференцированной, безотвальной системам обработки и при сочетании СибИМЭ с КПШ была выше контроля на 0,20-0,43 т/та.

8. Наибольшая продуктивность зернопарового севооборота за годы исследований получена по дифференцированной системе обработки темно-серой лесной почвы и при сочетании СибИМЭ с КПШ, где выход кормовых единиц составил 3,04-3,07 т/га. В последний год исследований (1992) наибольший выход кормовых единиц получен по безотвальной системе обработки и при сочетании СибИМЭ с КПШ -3,91-3,99 т/га.

9. В зерно паровом севообороте наиболее эффективными с экономической точки зрения были дифференцированная система обработки почвы и сочетания СибИМЭ с КПШ, по которым получена максимальная прибыль 2523,7-2628,6 руб./га и достигнут уровень рентабельности 49,2-52,9%, превышающий контроль на 16,1-19,8%. Энергетический коэффициент повышался иа 0,06 ГДж/га. В последний год исследований (1992) максимальные прибыль и уровень рентабельности получены при сочетании СибИМЭ с КПШ - 4752,8-4980,8 руб. и 94,6-102,3%.

10. В северной лесостепи за 2002-2004 гг. исследований максимальная урожайность яровой пшеницы в зерновом с занятым паром севообороте была получена по дифференцированной системе обработки выщелоченного чернозема с применением гербицидов и составляла 3,74 т/га, что выше контроля на 0,94 т/га (опытное поле ТГСХА, д. Утешева).

11. При возделывании яровой пшеницы в зерновом с занятым паром севообороте экономически эффективной была дифференцированная система обработки с применением гербицидов, где получена максимальная при-

быль 4583 рубЛа и достигнут уровень рентабельности 96,4%, превышающие контрольна 1939 руб. и на 35,7%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В условиях южной лесостепи Тюменской области для получения высокой продуктивности темно-серой лесной почвы при минимуме затрат рекомендуется в зернопаровом севообороте применять ресурсосберегающие системы основной обработки почвы — сочетания безотвальной обработки СибИМЭ с КПШ: под черный пар и однолетние травы - обработка СибИМЭ на 28-30 и 2527 см, под зерновые культуры - обработка КПШ на 12-14 сн или под черный пар — СибИМЭ на 28-30 см, под возделываемые культуры - КПШ на 12-14 см. Ло этим системам обработки выход продукции увеличился на 0,37-0,40 т к.е./га, а уровень рентабельности — на 34,0-41,7%.

В условиях северной лесостепи Тюменской области на выщелоченном черноземе для возделывания яровой пшеницы в зерновом с запятым паром севообороте рекомендуется дифференцированная система обработки почвы: под горох с овсом - вспашка на 28-30 см, под пшеницу и овес - рыхление стойками СибИМЭ на 20-22 см. Урожайность пшеницы повысилась на 0,43 т/га, уровень рентабельность на 26,5%.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ко но ГШ нн М.А, Запасы продуктивной влаги при основных обработках почвы в южной лесостепи Тюменской области // Современные проблемы научного обеспечения АПК и подготовки кадров: Сб. науч. тр. — Тюмень, 1989. — С. бб.

2. Коноплин М.А. Засоренность полей зернопарового севооборота в зависимости от основной обработки почвы // Вузовская наука - сельскому хозяйству: Сб. науч. тр.- Барнаул, 2005.- С. 213-215.

3. Коноплин М.А. Влияние систем обработки на биологическую активность пахотного слоя темно-серой лесной почвы // Вузовская наука — сельскому хозяйству: Сб. науч. тр.-Барнаул, 2005.-С. 211-213.

4. Рзаева В.В., Коноплин М.А. Продуктивность и экономическая эффективность яровой пшеницы при различных системах основных обработок почвы н применении гербицидов // Состояние и эффективность использования ресурсов в АПК РФ: Сб. науч. тр. - Оренбург, 2005. -С. 122-123.

Подписано в печать 30.05,2005 г. Тираж 120 экз. Печать трафаретная. Заказ 2097 Отпечатано в печатном цехе «Ризограф» Тюменского Аграрного Академического Союза 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7