Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование основной обработки почвы под яровые зерновые культуры севоборота в степном Заволжье

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование основной обработки почвы под яровые зерновые культуры севоборота в степном Заволжье"

[ИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ САМАРСКИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

РГВ ОА

На правах рукописи

ЛИГАСТАЕВА Лариса Федоровна

УДК 631.51:631.41:633.1(470.43)

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД ЯРОВЫЕ ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ СЕВООБОРОТА В СТЕПНОМ ЗАВОЛЖЬЕ

06.01.01 - общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Кинель 1994

Работа выполнена в лаборатории обработки и защиты почв от эрозии Самарского научно-исследовательского института сельского хозяйства им. Н. М. Тулайкова.

Научный руководитель - заслуженный работник сельского хозяйства Российской Федерации, доктор сельскохозяйственных наук, профессор И. А. Чуданов

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, академик Академии технологических наук Российской Федерации А. И. Шабаев,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А. А. Марковский

Ведущее предприятие - Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства.

Защита состоится _1994 года

в '•/ч. на заседании специализированного совета К. 120.47.01 при Самарском сельскохозяйственном институте.

Адрес: 446400, Самарская область, г. Кинель-4, п. Усть-Кинельский, специализированный совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан ". о- ¿¿¿гл. . 1994 года

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат биологических нау:

Г.

К. Марковская

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одна из основных проблем совре-знного земледелия - обеспечение оптимальных условий возделн-1ния сельскохозяйственных культур при минимальных затратах руда и средств с учетом улучшения экологической обстановки.

Наиболее эффективным средством воздействия на физико-мв-знические и биологические процессы, происходящие в почве,яв-яется основная обработка.

Особую важность она приобретает в засушливых условиях реднего Заволжья, где, по существу, является основным спосо-ом регулирования режима влажности.

Широко распространённая в настоящее время вспашка почвы скоряет процессы разрушения структуры и гумуса, создаёт усяо-ия для развития водной и ветровой эрозии, требуя при этом олыпих энергетических и трудовых затрат.

В то же время внедряемые во многих регионах России мияи-¡альная и безотвальная обработки не в состоянии решить всех проблем, т.к. в течение нескольких лет применения споеобству->т засорению полей, уплотняют почву, ухудшают ее свойства.

Назрела необходимость дифференцированного подхода к ос-ювной обработке почвы в севообороте с учетом конкретных сло-швшихся условий, благодаря которому сглаживалось бы отрицате-сьное и усиливалось положительное воздействие тех или иных фиёмов.

Поисками оптимального сочетания различных способов без-

>твальной и гланимальной обработки почвы с традиционной шгудс-юй занимается Самарский НИИСХ. Объектом наших исследований

5ыли яровые культуры зернопаропропашного севооборота.

Представленная работа являлась одним из разделов госу-

дарственной проблемы 0Ц.032.03.01.Т1.К03 ( 20 )"Разработать эффе тивные приемы накопления, сбережения и рационального использован влаги в районах недостаточного.увлажнения" и выполнена в соответ ствии с тематическим планом научных исследований лаборатории обр ботки почвы Самарского НИИСХ, номер государственной регистрации 01830075525.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - изучить воз можность применения мелкой и "нулевой" обработки в сочетании с плоскорезным рыхлением и щелеванием под яровые зерновые культуры в системе дифференцированной основной обработки почвы в севообор те.

В задачи исследований входило: _ _ •

- дать сравнительную оценку различных способов основной обработки по воздействию на агрофизические свойства и пищевой режим почвы, засоренность посевов, величину и качество урожая;

- представить их экономическую характеристику;

- р^азработать рекомендации для сельскохозяйственного производства.

Новизна и практическая ценность работы. Впервые для зоны Степного Заволжья изучено влияние плоскорезного рыхления и щеле-вания на влагонакопительную способность мелких и "нулевой" обработок черноземных почв под яровые культуры в-системе дифференцированной обработки в севообороте, выявлена их экономическая эф фективность по сравнению с традиционной вспашкой.

Результаты исследований, выводы и предложения могут быть ис пользованы в степной зоне Самарской области на площади 305 тыс.г

Апробация. Результаты исследований докладывались на рес-

5ликанской агрономической конференции " Освоение зональных /чно обоснованных систем земледелия б республике" (Уфа, 36 г.); на конференциях молодых учёных в Самарском.НИИСХ и . карском СХИ (1988, 1989 гг.), где получили положительную енку.

Публикация. По результатам работы бшго опубликовано 7 стай в журналах "Земледелие", " Степные просторы", "Зерновое зяйство", сборниках Самарского книжного издательства и I ин-рмационный листок ( в соавторстве);

Структура и объём работы., Диссертация изложена на 161 стр. шшнописного текста-на. русском языке, иллюстрирована 15 рисками, содержит 34 таблиц, состоит из введения, 5 глав, вы-)дов и рекомендаций производству. Список литературы включает .0 наименований, из них 13 иностранных. Приложения состоят из 19 таблиц.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВВДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Условия проведения исследований. Г&бота проводилась в Э85 - 1988 гг на опытных полях лаборатории обработки почвы амарского НИИСХ, расположенных в западной части засушливой ерноземной степи.

Почва опытного поля - чернозём обыкновенный террасовый,' алогумусннй, среднемощный тяжелосуглинистый с содержанием гу-уса в горизонте А (0 - 55 см) 3,7 %, средним содержанием лег-:оги,дролизуемого азота и подвижного фосфора и высоким - обмент-:ого калия.

Метеорологические условия за годы исследований были дос-'аточно разнообразными по количеству и распределению осадков ю месяцам и декадам и температурному режиму. " (I

1985 и 1986 гг. характеризовались высокой теплообеспечен-ностыо вегетационного периода, 1987 и 1988 гг - более низкой по сравнению со среднемноголетней нормой.

Б 1985 г. ГТК вегетационного периода составил 0,92, что

выше нормы, однако основная часть осадков выпадала в период ко

». '

лошение - уборка урожая; в 1986 г. ГТК равен 0,72, весь вегетационный период, sa исключением.фазы кущение - колошение, был сухим; в 1987 г. ГТК составил 1,03, осадки выпадали лишь во второй половине вегетации; в 1988 г. при ГТК 0,77 большее количество осадков отмечалось в период посев - всходы.

Значительнее колебания атмосферного орошения и температуры воздуха в течение вегетационного периода особенно затрудняли рост и развитие ранних яровых культур в 1987 и 1988 гг , проса в 1986 и 1988 тт.

Методика исследований, наблюдений и учётов. Исследования проводились в 7-польном зернопаропропашном севообороте с чередованием культур: чистый пар - озимая пшеница - просо - яровая пшеница - кукуруза - яровая пшеница - ячмень.

Изучались следующие способы основной обработки почвы

под яровые зерновые культуры: *

I. Лущение стерни БДТ-2,5 на 8 - 10 см /

Вспашка ПН-4-35 на 20 - 22 см через 2-3 недели П. Лущение стерни БДТ-2,5 на 8-10 см

Рыхление КПГ-250 на 20-22 см через 2-3 недели • Ш. Лущение стерни £ЦТ-2,5 на 8-10 см

Щелевание ЩН-2-140 на 35-40 см поздней осенью 37. Двухкратное лущение стерни ЕДТ-2,5 на 8-10 см с интервалом 2-3 недели

У. Рыхление КПШ-5 на 8-10 см

Рыхление КПГ-250 на 20-22 см через 2-3 недели УТ. Рыхление КПШ-5 на 8-10 см

Щелевание ЩН-2-140 на 35-40 см поздней осенью УЛ. Рыхление КПШ-5 на 12-14 см

Щелевание ЩН-2-140 на 35-40 см поздней осенью УШ. "Нулевая" обработка'

Щелевание ЩН-2-140 на 35-40 см поздней осенью

Примечание: в дальнейшем в тексте и таблицах будут указываться номера вариантов согласно схеме опыта

В качестве основной обработки под чистый пар и кукурузу рименяли вспашку на глубину 25-27 см.

Опыт закладывался в 4-кратной повторности, .двумя блоками 1-1У и У-УШ варианты), расположение делянок в блоках последо-этельное. Размер делянки 5 х 50м = 250 м2, учётная площадь ,1 х 50 м = 105 м2.

Предпосевная обработка почвы под яровые культуры осущест-лялась поперек делянок и включала закрытие влаги игольчатой ороной ЕИГ-3 к культивацию КПЭ-3,8 на глубину посева (перед осевом проса - две культивации)- Посев производился сеялкой 3-3,6. Для посева использовались семена районированных сортов ровой пшеницы - Жигулёвская ( 4,5 кош.всхожих зёрен на гек-эр), ячменя - Донецкий 8 ( 4,5 млн.всхожих зёрен на гектар), роса - Саратовское - 6 (2,5 млн.всхожих зёрен на гектар).

Послепосевное прикатывание проводилось при помощи кольча-ых катков ЗККШ—6А.

В фазу кущения яровых культур на всех вариантах прменялась об работка гербицидом 2,4 Д -аминная соль.

Уборка урожая проводилась прямым комбайнированием Сампо-500 в фазу полной спелости.

В севообороте применялась следующая система удобрений: в паровом поле под основную обработку вносилось 0^45^45; под озимую пшеницу - при посеве в рядки Pjq, внекорневая подкормк веснойпод ПР°С0 ~ ПРИ посеве в рядки ^£0^20' под ЯР°~ вую пшеницу после проса - при основной обработке í^^q, весно при посеве в рядки ^fáo ' под КУКУРУЗУ - ПРИ основной обрабо ке 1^90^60^25' посеве в Рядки Pjq; п°Д яровую пшеницу пос ле кукурузы - при посеве в рядки 1^20^20 ' под я™6111" ~ ПРИ посеве в рядки ^20 ^ 20* Применялись аммиачная селитра (34 % А'ОД суперфосфат двойной ( 42 - 49^0г),хлористый калий (58 - 62 % Kj))Удобрения разбрасывались поперек делянок пере; основной обработкой разбрасывателем 1РМГ-4, при подкормке озе мых вручную, при посеве одновременно с высевом семян зерноту-ковой сеялкой.

Закладка опыта, постановка и проведение всех наблюдений осуществлялись по методике , разработанной Б.А. Доспеховым ( 1979, 1985),

Согласно поставленным задачам, на всех вариантах опыта определялся структурно-агрегатный состав почвы по Саввинову, водопрочность агрегатов по Бакшееву, объёмная масса методом цилиндров, влажность - высушиванием, содержание нитратного азота - по Грандваль-Ляжу, доступного фосфора - по Чирикову, обменного калия - по Масловой, интенсивность распада клетчатки - методом аппликаций. Засоренность посевов, густоту расте-

1й и их сохранность к уборке, биометрические показатели, рруктуру урожая и его качество определяли по общепринятым это дикам.

Учёт урожая проводился в фазу полной спелости зерна путем злошного обмолота учетной площади комбайном Сампо-500, зерно риводилось к стандартной влажности и чистоте.

Данные учёта урожайности и наблюдений за влажностью почвы атематически обрабатывались методом дисперсионного анализа.

Экономическая эффективность, различных способов и глубины бработки почвы подсчитывалась по общепринятой методике (Т.М. оза, 1980 г), нормативам й ценам, действующим в Самарской об-асти на I сентября 1993 года.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

. ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ПОЧВЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ

Структурное состояние пахотного слоя. Исключительная важ-юсть структуры почвы была установлена еще в ХУШ в. А. Т. Бо-ютовым и подтверждалась в дальнейшем К.К. Гедройцем (1909), I.A. Костычёвым ( 1922) H.A. Качинским (1946), В.Р. Влльям-зом (1938) и рядом современных учёных. Установлено, что:наибольшей агрономической ценностью, обладают--почвенные агрегаты размером 0,25-10 мм.

По мнению многих исследователей ( Макаров И.Д., 1987; Колмаков П.П., I98I; Холмов В.Г.,.,1986 и др.) улучшение структуры пахотного слоя при помощи вспашки возможно.лишь условиях оптимальной влажности почвы.; В засушливой зоне при. обработке происходит сильное распыление; верхнего слоя пашни,

техногенная нагрузка на почву приводит к трудноустранимой деформации пахотного и подпахотного слоев ( Васильев В.П., Чу-данов И.А., 1984; fetetk.au Н. ,Кипге ^ 1987 и др.)

Однако данные, полученные И.П. Котоврасовым и др.(1990), Е.И. Рябовым и др. (1990),ДО.М.Васютиным; и др. (1968), свидетельствуют об ухудшении структурно-агрегатного состава почвы после нескольких лет применения поверхностных и плоскорезных обработок.

Разнообразие мнений даёт основания для пересмотра односто ронней ориентации земледельцев как на традиционную вспашку, так и на безотвальные приёмы.

В наших исследованиях безотвальные и минимальные обработки проводимые в течение 1-2-х лет, значительно повышают содержание агрономически ценных почвенных агрегатов в слое 0-30 см по сравнению с ёжегодной вспашкой. На вариантах с сохранением стерни (У-УШ) коэффициент структурности составлял от 1,96 до 2,26. Предварительное лущение на вариантах 1-1У снижало коэффициент структурности до 1,53-1,84.

Максимум ценных частиц содержался в пахотном слое почвы. в ненарушенном состоянии ("нулевая"об|>аботка со щелеванием) -68,6 %, минимум - при ежегодном обороте пласта на контроле -60,4 %.

На вспашке уменьшалось и количество почвозащитных агрегатов размером больше I мм в слое 0-5 см ( 65 %). Безотвальные обработки на фоне дискования повышали их содержание до 67,1 - 68,0$, на фоне мелкого плоско резного рыхления - до 69,073,0 %,нулевой" обработки - до 75,0$.

Поскольку количество почвозащитных частиц на снижалось до критической границы ( 50,0%), имеются основания для применения вспашки в севообороте без риска подвергнуть почву ветровой эрозии.

Большое значение имеет способность почвы сохранять оптимальную структуру под влиянием внешних факторов ( изменения влажности, температуры, механического воздействия). Важным показателем устойчивости строения почвы является водопрочность агрегатов. По данным И.В. Кузнецовой ( 1979), при содержании в почве 60-75 % водопрочных агрегатов размером больше 0,25 мм пахотный слой обладает достаточно устойчивым строением для успешного применения приёмов минимализации без опасения уплотнить почву. В наших исследованиях количество водопрочных агрегатов на вспашке составляло 59 %, на вариантах с измельчением стерни - 60,0- 60,8 %, с сохранением стерни - 61,4 - 61,8 %.

Сложение почвы. Установлено, что на рост и развитие яровых зерновых культур в засушливой зоне черноземных почв наиболее благоприятное воздействие оказывает такое сложение почвы, при котором объёмная масса пахотного слоя находится в интервале 1,10-1,20 г/см3 (A.M. Васильев и И.Б. Ревут, 1965; П.К. Иванов, 1968; М.К. Сулейм^в и В.Т. Фогель, 1973 и др). При этом общая скважность не должна быть ниже 50 и вше 65 % (H.A. Качинский, 1947, 1958; С.И. Долгов и С.А. Модина, Г969; Д.И. Буров, 1970 а др.), оптимальное количество пор аэрации - 20-25 % (A.M. Васильев и И.Б. Ревут, 1965 и др.).

Для черноземных почв, обладающих хорошей структурностью, величина равновесной ( естественной) объёмной массы находится

1/2 3-1678

в пределах 1,06-1,21 г/см3 (Г.И. Казаков, 19990) и совпадает с оптимальной для яровых зерновых культур, что создает предпосылки для сокращения числа и глубины механических обработок.

Это особенно актуально для зоны недостаточного и неустойчивого увлажнения, к которой относится, в частности, Степное Заволжье. По данным Н.С. Немцова ( 1980), М.К. Сулейменова ( 1984 ), И.А. Чуданова ( 1984), В.А. Рулидовой ( 1990) и др., вспашка в этих условиях ведет к чрезмерной рыхлости почвы, что способствует быстрому её иссушению, а плоскорезные и поверхностные обработки поддерживают плотность почвы в оптимальных границах.

Однако, на наш взгляд, недостаточно изучено комплексное воздействие на сложение почвы поверхностных и " нулевой " обработок в сочетании с глубоким безотвальным рыхлением.

Наши исследования показали, что в первый год применения безотвальных и минималнных приёмов основной обработки объёмная масса пахотного слоя увеличивалась по сравнению со вспашкой передпосевом проса на 1,8-6,3 %, яровой пшеницы по кукурузе -на 1,8 - 8,2 % ( табл. I).

На второй год эти способы обработки повышали объёмную массу на 3,6-8,2 % перед посевом яровой пшеницы по просу и на 3,7 -12,2 % перед посевом ячменя. Самое плотное сложение ( 1,18 -1,20 г/см3) наблюдалось на " нулевой " обработке со щелеванием, наиболее рыхлое ( 1,07-1,11 г/см3) - на вспашке. Имелась тенденция к увеличению объёмной массы пахотного слоя на вариантах обработки с сохранением стерни.

Применение плоскорезных орудий создавало в средней части обрабатываемого, слоя более плотную прослойку, повышающую его

Таблица I

Объёмная масса пахотного слоя почвы перед посевом яровых культур, г/см3(1985-1988гг)

Слой Варианты опыта

I П Ш 1У У Л Ш I

Просо

0-10 1,10 1,10 1,12 1,12 1,12 1,14 1,15 1,16

10-20 1,п 1,15 1,15 1,14 1,14 1,16 1,16 1,19

20-30 1,12 1,16 1,15 1,16 1,13 1,15 1,14 1,19

озо 1,П 1,13 1,14 1,13 1,15 1,15 1,15 1,18

Яровая пшеница по просу

0-10 1,09 1,П 1,12 1,12 1,13 1,15 1,15 1,18

10-20 1,11 1,15 1,16 1,15 1,16 1,16 1,16 1,20

20-30 1,10 1,13 1,14 1,15 1,14 1,14 1,17 1,19

0-30 1,10 1,13 1,14 1,14 1,14 1,15 1,16 1,19

Яровая пшеница по кукурузе

0-10 1,10 1,08 1,П 1,10 1,И 1,15 1,14 1,17

10-20 1,12 1,14 1,16 1,12 1,16 1,17 1,16 1,21

20-30 1,12 1,14 1,15 1,14 1,15 1,16 1,16 1,19

0-30 1,10 1,12 1,13 1,12 1Д4 1,16 1,16 1,19

Ячмень

0-10 1,06 1,П 1,10 1,09 1,12 1,14 1,15 1,18

10-20 1,07 1,14 1,12 1,13 1,16 1,17 1,19 1,21

20-30 1,08 1,13 1,П 1,14 1,14 1,17 1,17 1,21

0-30 1,07 1,12 1,11 1,12 1,14 1,16 1,17 1,20

4-1678

деформативную устойчивость; обработка с оборотом пласта обеспечивала примерно одинаковую плотность по всему профилю пахотного слоя; при мелком рыхлении сложение верхней его части было более рыхлым по сравнению с нижними, а щелевание по фону мелки: обработок незначительно разрыхляло нижние слои.

Расчёты общей скважности и аэрации пахотного слоя перед посевом яровых культур выявили тенденцию к повышению этих показателей на вариантах с измельчением стерни, особенно на вспашк! Если общая скважность не выходила здесь за пределы оптимальной (57,6 %), то количество пор аэрации было повышенным практически на всех культурах ( 28,5 %).

Влажность почвы. В нашей природно-климатической зоне наибольший запас доступной влаги накапливается к весне и складывается из осенней влагозарядки и зимних осадков, поэтому значительно возрастает роль основной обработки.

Анализируя экспериментальный материал, полученный исследователями в засушливых регионах ( Среднее Поволжье, Западная Сибирь и т.д.), нетрудно установить, что ни один из распространенных приёмов обработки не может гарантировать обеспечения наилучшего режима глажности несколько лет подряд, т.к. каждый из них обладает недостатками, отрицательное воздействие которы накапливается с течением Бремени.

Так, высокая водопроницаемость почвы, создававшая вспашкой на одну и ту же глубину, постепенно снижается из-за возник новения уплотненной " плужной подошвы" ( И.Ф. Пронин, 1975; В.А. Корчагин и И.Г. Карандаев, 1976), кроме того, при обороте пласта независимо от глубины идет интенсивный процесс конвек-ционно-диффузного испарения (. Д.И. Буров, 1969; И.А. Чуланов, 1975; М.П. Колтун, 1986).

По этой причине давно обратили на себя внимание безот-альные приёмы, в т.ч. шюскорезные, которые благодаря сохра-ившейся стерне препятствуют испарению ( К.Г. Шульмейстер, 975; И.Г. Карандаев, Г975; И.А. Чуданов и Г.И. Казаков, 1968; [.Ф. Медведев, 1978), способствуют формированию более высокого ¡нежного покрова { И.А. Чуданов, 1971, 1978), уменьшают глуби-гу промерзания почвы ( В.И. Еафарвна, 1972; Н.Ф. Коптев, 1986), шижают коэффициент водопотребления растений ( Р.Я. Рамазанов, [989).

Однако в годы с обилием осенне-зимних осадков на плоскорезном фоне происходит худшее впитывание талых вод за счёт повышенной плотности почвы ( Г.И. Казаков и Н.И. Кабанова, 1990), а постоянная шгоскорезная обработка со временем создает условия для капиллярного испарения ( П.П. Колмаков и A.M. Несте-ренко, 1981).

Те же недостатки, но проявляющиеся во влажные годы в большей степени, присущи поверхностным, мелким и " нулевой" обработкам ( Г.Н. Лысак и др., 1979; yor&tri<fl ^., 1978), хотя в годы с сухой осенью и малоснежной зимой они зачастую не уступают по влагонакоплению вспашке ( И.П. Котоврасов и др.,.1990; К.И. Саранин, 199Г). В ряде научных учреждений Сибири, Центрально-Черноземной зоны, Украины изучали возможность повышения влагонаколительного эффекта таких приёмов путем проведения-на их фоне более глубоких обработок плоскорезами и щелерезами (Н.З. Милащенко, 1978; Г.Н. Лысак и др., 1979 ).

В наших опытах ставилась задача проследить за особенностями водного режима при разных способах и глубине основной обработки почвы.

В течение всего периода исследований наиболее благоприятные условия "для аккумуляции осенних осадков складывались на вариантах с сохранением стерни ( табл.2).

. Таблица 2

Запасы доступной влаги в метровом слое почвы при разных способах обработки, мм ( 1985-1988 гг)

Варианты Просо Яр.пшеница Яр.пшеница Ячмень

опыта по просу по кукурузе

осень весна осень весна осень весна осень весна

I 81,6 102,4 64,8 108,6 61,9 III,8 67,2 123,6

П 84,6 107,0 73,9 115,5 64,8 119,6 77,5 129,7

ш 86,3 108,5 64,3 122,7 70,6 121,8 76,0 130,6

1У 84,5 102,1 67,6 108,3 69,1 112,4 70,9 121,1

У 99,4 112,1 85,4 122,5 93,4 126,1 94,6 128,2

У1 98,3 113,3 91,3 128,9 91,7 131,2 94,3 135,4

УП 101,7 115,4 93,6 132,3 101,4 133,7 95,5 141,5

УШ 102,5 115,1 92,9 129,4 97,4 133,0 97,2 136,5

Ко времени устойчивого замерзания почвы запасы доступной влаги в метровом слое на контроле были минимальными (61,981,6 мм), чуть выше на двухкратном лущении (67,6-84,5 мм). Шгоскорезное рыхление на 20-22 см по стерневому фону сохраняло влаги на 17,8-31,5 мм больше, чем контроль, а по фону с измельчением стерни - на 3,0-10,3 мм. Влагонакопительный эффект щелевания еще не успевал проявиться, однако мелкая и "нулевая"

5работка на У1-УШ вариантах снижала испарение и способствова-1 лучшему сохранению влаги.

Как в годы с малоснежными зимами ( 1984-1965 гг.), так и обильными снегопадами отмечалось лучшее накопление снега на герневом фоне ( на 4,8- 5,0 см больше, чем на вариантах с из-зльчением стерни), что создавало мощный слой талых вод на этих гриантах ( на 17,6-28,2 мм больше).

Весной плоскорезное рыхление на 20-22 им и особенно щеле-шие способствовали лучшему усвоению влаги мелкими и "нулевой" 5работками практически по всем культурам. На этих вариантах во :е годы исследований больше влаги накапливалось и в глубоких юях С 50-100 см), что особенно важно в зоне недостаточного и ^устойчивого увлажнения.

Вспашка и двухкратное лущение обеспечивали одинаковые зала-л доступной влаги в метровом слое почвы ( лущение - за счет метшего испарения, вспашка ~ за счет лучшей впитываемости).

Суммарное водопотребление и коэффициент водопотребления по-звами яровых культур имели незначительную тенденцию к снижению 1 безотвальных и минимальных обработках.

Пищевой режим почвы. Установлено, что интенсивная обработка оборотом пласта вызывает усиление процессов разложения гумуса нитрификации, что ( при высоком содержании гидролизуемого азо-1 на черноземах может привести к бесполезному расходу нитратов нарушению оптимального соотношения 1\!:Р:К ( Л.Н.Абросимова, 560; В.М.Зерфус и Л.Н.Святская, 1979; С.Я.Мухортов, 1976,1986). з данным А.Ф.Битер ( 1991), Г.Д.Аверьянова ( 1978), углубление иотного слоя до 30-35 см еще более усиливает нитрификационные зоцессы, а применение безотвальных орудий и уменьшение глубины

обработки до 14-16 см и менее активизирует их в верхнем ( 0-10 см) слое. Здесь концентрируется большая часть питательных элементов за счёт обеднения нижних слоев (Л.Н. Барсуков, 1953; И.П. Охинько и И.Ф. Татошин, 1984, 1986; E.H. Мипгустин, 1963, 1975; М.И. Сидоров, 1981). Вопрос, считать процесс дифференциации пахотного слоя по плодородию положительным или отрицательным явлением, считается дискуссионным. Большинство ученых склоняются к мнению, что на сегодняший день, по-видимому, наиболее разумным решением проблемы регулирования почвенных процессов и рационального использования плол^одия является чередование в севообороте традиционной и безотвальной обработки • (К.Т. Шульмейстер, 1975; А.Н. Соснин и В.И. Кафарена, 1978; И.П. Макаров, 1984; В.И. Марымов и др. 1990).

В задачу наших исследований входило изучение питательного режима почвы под яровыми культурами в системе дифференцированной обработки почвы в севообороте.

Перед посевом ранних яровых культур в пахотном слое почвы на контроле содержалось от 30,7 до 39,1 мг/кг почвы нитратного азота ( табл.3). Наблюдения показали, что в этот период в недостаточно прогретой почве безотвальные и минимальные обработю ( особенно с сохранением стерни) вызывали снижение тарификационной способности и уменьшение количестве нитратного азота на 2,8-7,7 мг/кг почвы по сравнению с ежегодной вспашкой. Наиб< лее низкое содержание нитратов отмечалось по " нулевой" обрабо' ке со щелеванием. ( 26,8-31,5 мг/кг почвы). На второй год применения эти приёмы усугубляли дифференциацию частей пахотного слоя по плодородию ( в слое 0-10 см нитратов содержалось в 1,-3-2,0 раза больше, чем в слое 20-30 см).

Таблица 3

Содержание основных элементов питания в слое почвы 0-30 см перед посевом яровых культур (1985-1988 гг)

Элементы Варианты опыта_

питания 1ПШ.1УУУ1УПУШ

Просо

\/о„, мг/кг

3 почвы 40,9 40,7 41,2 40,4 41,2 40,8 41,1 39,2 Р205, мг/ЮОг

почвы 22,2 23,3 21,9 21,3 23,5 22,8 21,7 20,7 1^0, мг/ЮОг

почвы 19,5 20,0 19,5 19,э' 21,3 20,9 -21,8 19,9

Яровая пшеница по просу

\/оз, мг/кг

почвы 39,1 34,1 35,3 34,5 33,9 33,4 34,6 31,5 Р205, мг/ЮОг

почвы 21,9 22,8 20,3 21,0 22,9 22,5 22,6 21,9 К20, мг/ЮОг

почвы 20,4 19,9 20,6 19,1 20,4 20,9 20,8 18,3 Ячмень

[V 03,мг/кг •

почвы 38,3 33,0 34,8 34,3 35,5 33,6 33,9 30,6 Р205, мг/ЮОг

почвы 19,6 21,9 23,2 21,2 21,8 22,1 22,7 20,4 К20, мг/ЮОг

почвы 17,3 18,9 19,7 18,3 18,4 19,3 18,7 16,3

■заданные по пищевому режиму ка яровой пшенице по кукурузе

аналогичны с результатами, полученным на яровой пшенице по просу.

Перед посевом проса в хорошо прогревшейся почве на безотвальных и минимальных обработках процессы нитрификации активизировались, и заметное уменьшение количества нитратов по сравнению с контролем происходило лишь по "нулевой" обработке со щелеванием.

Способы обработки без оборота пласта в небольшой степени увеличивали содержание в пахотном слое доступных форм фосфора и калия, при этом.также отмечалась концентрация этих элементов в верхней части пахотного слоя.

В качестве одного из показателей биологической активности почвы наш была принята интенсивность разложения целлюлозы (метод льняных полотен). Активность целлюлозоразрушающих микроорганизмов при ЗО-сугочной экспозиции была более выражена на контроле, где разложение клетчатки составило 23,4-27,5 %, в то вре мя как на стерневом фоне она снижалась на 6,6-8,1 %. В дальнейшем по мере прогревания и высыхания почвы деятельность почвенной микрофлоры интенсифицируется на тех вариантах, где сохранялось больше влаги. Поэтому ко времени уборки на вариантах безотвальной и минимальной обработки усиливаются нитрификационные процессы и содержание нитратного азота выравнивается с контролем.

Засоренность посевов. Основным фактором, ограничивающим применение безотвальной и минимальной обработки, является рост засоренности полей. При плоскорезных и минимальных способах семена сорняков концентрируются в верхнем слое почвы и получают возможность быстро прорастать, увеличивая фактическую засоренность ( Е.К. РябОЕ и В.Е. Орлов, 1981; A.M. Нестеренко, 1981 ; П.Ф. Ионин, 1981, 1987).

В этой связи актуальность приобретает послеуборочное луще-е стерни перед основной плужной или плоскорезной обработкой i.A. Корчагин и др., 1984; Н.Р. Аснка и С.И. Смуров, 1990), ил имеются данные, чта в годы с сухим вегетационным периодом юскорезное рыхление не увеличивало засоренность даже без >едварительного лущения ( И.А. Чуданов, 1976; И.Ф. Пронин, >72; И.Г. Карандаев, 1976).

Большинство учёных пришли к единому мнению, что ежегодное зименение безотвальной обработки ведет к постепенному нарастало засоренности всеми видами сорняков и избежать этого можно шь при чередовании их с традиционной вспашкой ( Ю.Б. Лога-эв и Н.И. Картамышев, 1989, 1992; Н.Ф. Михайлова и др.,1989; ,М. Круть и др., 1989; К.И. Саранин, 1991; И.А. Чуданов, 1976).

Наши наблюдения показали, что в среднем за 4 года безот-альные и минимальные приёмы основной обработки в первый год рименеяия повышали фактическую засоренность по сравнению со зпашкой незначительно ( табл.4 ).

ак, количество сорняков перед уборкой проса и яровой пшеницы эсле кукурузы на плоскорёзном рыхлении по фону мелких обработок ставалосъ на одном уровне со вспашкой или несколько снижалось, злкие обработки в сочетании со щелеванием повышали засоренность а 4,5-14,2 %, " нулевая " обработка со щелеванием - на 13,6 -8,7 %. На второй год применения засоряющее действие безотваль-ой обработки в севообороте проявилось сильнее: перед уборкой ровой пшеницы после проса и ячменя количество сорняков увели-илось по сравнению со вспашкой на 14,3-36,6 % и 20,1 - 46,8 % оответственно. При этом щелевание повышало численность и сухую ассу сорняков на мелких обработках сильнее, чем плоскорезное ыхление на 20-22 см. На "" нулевой " обработке со щелеванием

- 20 -

количество и масса сорных растений были наибольшими.

Таблица 4 Засоренность посевов яровых культур перед у борзой урожая ( 1985-19^58 гг)

Варианты П^ Яр.пшеница Яр. пшеница Ячмень

по просу по кукурузе

опыта Количество и сухая масса сорняков на I м2

шт. г шт. г шт. г шт. г

I 22,0 13,0 44,8 23,5 35,3 21,7 30,8 18,9

Б 20,4 12,8 53,9 27,4 32,9 20,8 38,3 20,2.

Ш 23,4 14,5 58,8 28,9 40,3 23,9 44,2 22,9

ЗУ 22,5 14,0 55,7 26,7 27,0 22,7 37,0 21,1

У 21,3 13,2 51,2 26,8 32,5 19,9 37,8 18,8

У1 23,8 15,7 59,0 28,4 38,3 23,1 43,8 23,2

УП 23,0 14,5 59,0 28,0 38,7 22,6 43,1 21,8

УШ 25,0 16,1 61,2 29,8 41,8 23,5 45,2 23,9

Засоренность многолетними видами в целом была невелика. Обнаруживалась тенденция к повышению количества и сухой массы многолетников на безотвальных и минимальных обработках. Однакс благодаря применению гербицида 2,4 Д - аминная соль в фазу кущения сорняки находились в подавленном состоянии.

Рост, развитие и урожайность яровых культур. Нами било установлено, что появление всходов и прохождение растениями фаз развития практически не различалось по способам обработки, за исключением 1988 года, когда в условиях холодной и влажной

есны за счёт медленного прогревания стерневой поверхности от-ечалось запаздывание всходов ранних яровых культур на вариан-ах с сохранением стерни. Тем не менее полнота всходов при без-твальной и минимальной обработке не снижалась по сравнению с онтролем, а на просе - увеличивалась на 2,5 - 3,7 %.

Сохранность растений проса к уборке составила на контроле 5,9 %, на вариантах с измельчением стерни она повышалась на 1,3 - 1,1 %, с сохранением стерни -на 0,1 - 3,8 %. Перед убор-;ой ранних яровых культур сохранность растений на разных способах обработки различалась несущественно.

Данные биометрического анализа свидетельствуют о том, что ¡езотвальные и минимальные приёмы способствовали лучшему разлита растений. На плоскорезном рыхлении и щелевании по мелким бработкам высота растений ячменя в фазу колошения превышала :онтроль на 1,3 - 4,5 см, яровой пшеницы - на 0,3 - 2,9 см, роса - на 0,7-2,5 см, увеличивалась их биомасса и продук-ивная кустистость. Снижение этих показателей по сравнению с онтролем происходило лишь при двухкратном лущении и " нуле-ой" обработке со щелеванием на ячмене и яровой пшенице по росу.

Это сказалось и при формировании урожая. Плоскорезное ыхление на 20-22 см и щелевание на фоне мелких обработок пособствовало повышению урожайности проса на 0,9 - 3,9 ц/га, ровой пшеницы по просу - на 0,5 - 1,8 ц/га, яровой пшеницы о кукурузе - на 0,1 - 3,2 ц/га, ячменя - на 1,1 - 2,6 ц/га табл. 5 ).

Таблица 5

Урожайность яровых культур; ц/га ( 1985 - 1988 гг)

Культуры, Варианты опыта НСР05

I П Ш 1У 'У У1 УП УШ я/1®

Просо 19,7 20,6 21,7 19,7 22,8 22,5 23,6 21,5 0,96 1,82 Яровая

пшеница 16,8 17,3 17,9 16,3 18,1 18,0 18,6 16,2 0,81 1,63

ПО Просу ' :

Яровая

пшеница 17,5 17,9 19,4 16,7 17,6 19,6 20,7 17,8 0,90 1,7с по кукурузе

Ячмень 24,6 24,6 25,7 24,0 27,2 26,5 27,0 23,5 1,12 1,21

Варианты с сохранением стерни, как правило, обеспечивал! прибавку урожая как на первый, так и на второй год их примет ния в севообороте. Двухкратное лущение стерни не снижало урс жайность проса по сравнению с контролем, на остальных культурах выход основной продукции уменьшайся на 0,5 - 0,8 ц/га. " Нулевая " обработка со щелеванием в первый год применения повышала урожайность проса на 1,8 ц/га, яровой пшеницы по ку курузе - на 0,3 ц/га; на второй год применения в севообороте снижала урожай яровой пшеницы по просу на 0,6 ц/га, ячменя -на 1,1 ц/га. Максимальный выход продукции по всем культурам обеспечивало щелевание по фону плоскорезного рыхления на 12-14 см.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД ЯРОВЫЕ ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ СЕВООБОРОТА

Применение безотвальных и минимальных приёмов основнбй об-эботки обеспечивало значительную экономию затрат труда и редств, что при одновременном повышении урожайности позволило низить себестоимость продукции, увеличить чистый доход и уро-ень рентабельности ( табл.6).

Таблица 6

Затраты на проведение основной обработки почвы под яровые зерновые культуры севооборота ( На I га)

варианты Затраты труда, Рост произво- Расход ГСМ Прямые чел/час тттрп^тг-т-рг затраты,

)пыта

дительности труда, %

кг тыс.руб. тыс.руб.

I 2,65 - . 27,2 1,80 2,25

п 2,25 15,1 22,4 1,48 1,86

ш. 1,93 27,2 ; 18,2 1,20 1,53

1У 2,01 24,2 19,8 1,31 1,63

У 2,17 - 18,1 21,2 .1,40- 1,79

71 1,85 30,2 17,0 1,12 1,46

УП 1,93 27,2 17,2 1,14 1,48

УШ 0,97 63,4 8,8 0,58 0,77:

Особенно сокращались затраты труда на вариантах со щелеванием. Щелевание по мелким обработкам повышало рост производительности труда на 27,2-30,2 %, а по " нулевой " обработке - на 63,4$.

Уменьшение расхода топлива на этих вариантах позволяло сэкономить на основной обработке от 0,60 до 1,22 тыс.руб.'

Наибольший экономический эффект при возделывании проса и яровой пшеницы был получен на плоскорезном рыхлении на 12 -14 см с последующим щелеванием. Здесь отмечалась самая низкая себестоимость продукции, чистый доход по сравнению с контролем возрастал на 22,8 тыс.руб. при возделывании проса, на 18,8 тыс. руб. при возделывании яровой пшеницы по просу и на 32,8 тыс.руб. при выращивании яровой пшеницы после кукурузы. Уровень рентабельности повышался соответственно на 67,8; 24,1 и 43,6 %.

При выращивании ячменя наиболее эффективным в качестве основной обработки оказалось плоскорезное рыхление на 20-22 см по мелкой плоскорезной обработке. На этом варианте отмечалось снижение себестоимости I ц зерна на 0,26 тыс.руб., рост чистого дохода - на 14,1 тыс.руб. и повышение уровня рентабельности на 24,6 % по сравнению со вспашкой.

Высокая эффективность на этих вариантах достигалась не только за счёт снижения затрат на выращивание продукции, но и благодаря более высокой урожайности.

Двухкратное лущение под яровую пшеницу и ячмень, а также " нулевая " обработка со щелеванием требовали меньшего количества производственных затрат, однако за счет снижения урожайности основные экономические показатели были хуже, чем на контроле (себестоимость выше на 20-110 руб., чистый доход ниже на 2,24,1 тыс.руб., уровень рентабельности ниже на 1,5-3,9 %).

ВЫВОДЫ

На основании проведенных исследований можно сделать сле-угащие выводы.

1. Обыкновенные черноземы степного Заволжья обладают бла-оприятными природными агрофизическими свойствами, и, как пра-ило, не требуют ежегодной интенсивной механической обработки, то создаёт предпосылки для минимализашга основной обработки очвы под зерновые культуры в системе севооборота.

2. Безотвальные и минимальные способы обработки оказыва-и положительное влияние на структурно-агре$шй состав пахот-ого слоя почвы, повышали по сравнению со вспашкой содержание грономически ценных почвенных частиц и водопрочных агрегатов.

3. Применение безотвальных и минимальных обработок увели-ивало плотность пахотного слоя, однако величина объёмной ассы, общей скважности и аэрации почвы не выходили за пределы птимальннх значений для роста и развития яровых зерновых куль-УР-

4. Изучаемые приёмы минимализации ( за исключением двух-ратного лущения) под яровые культуры способствовали значите-ъному повышению содержания доступной влаги по сравнению с жегодной вспашкой. Щелевание и плоскорезное рыхление на 202 см с предварительны;/ лущением усиливали влагонакопительный ффект, т.к. обеспечивали лучшее впитывание талых вод при од-:овременном сокращении испарения влаги из почвы.

5. Минимализация основной обработки под ранние яровые ультуры снижала биологическую активность, нитрифицирующую пособность и содержание нитратного азота в пахотном слое ючвы по сравнению со вспашкой, но вместе с тем увеличивала

содержание доступных форм фосфора и калия.

6. Ежегодная вспашка обеспечивала более низкую засоренность посевов. Однако лишь "нулевая" обработка со щелеванием на второй год применения значительно повышала уровень засоренности, что вело к снижению урожайности.

7. Применение безотвальных и минимальных обработок не ухудшало полевую всхожесть яровых культур, в то же время увеличивало сохранность растений к уборке.

8. В среднем за 4 года повышение урожайности яровых культур' обеспечивали минимальные обработки в комплексе со щелеванием и плоскорезным рыхлением на 20-22 см. При этом наибольший выход основной продукции всех изучаемых культур был получен при плос-. корезной обработке на 12-14 см со щелеванием, а ячменя, кроме того, при плоскореаной обработке на 8-10 см с последующим рыхлением на 20-22 см. Снижение урожайности происходило при двухкратном лущении под ранние яровые культуры и "нулевой* обработке со щелеванием под яровую пшеницу после проса и под ячмень.

9. Все безотвальные и минимальные приемы обработки значительно сокращали основные элементы затрат на их проведение по сравнению со вспашкой, а увеличение выхода продукции позволяло снизить ее себестоимость, получить более высокий чистый доход и уровень рентабельности.

РЕКШЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

В хозяйствах степной части Заволжья в системе дифференцировг ной основной обработки почвы в зернопаропропашном севообороте по; яровые зерновые культуры рекомендуется применять минимальные обработки плоскорезными орудиями с последующим цозднеосенним щелеванием на 35-40 см или плоскорезньм рыхлением на 20-22 см, спо-

юбствующие улучшению основных элементов почвенного плодородия [ росту урожайности яровых культур.

Список опубликованных работ

1. Эффективность щелевания почвы // С~воение научно-обосно-занных систем земледелия в республике. Тезисы докладов.- Уфа, [986.- С. 35-37. ( в соавторстве)

2. Позднеосеннее щелевание и урожай ячменя //Земледелие.-[987,- № 10.- С. 43-44. ( в соавторстве)

3. Влияние щелевания на повышение эффективности поверхност-шх обработок почвы // Прогрессивные системы обработки почвы.-{уйбьяпев, 1988.- С. 97-101. ( в соавторстве)

4. Способы обработки почвы при возделывании проса в Куйбы-аевской области //Прогрессивные системы обработки почвы.- Куйбы-лев, 1988.- С. 102-106 ( в соавторстве)

5. Затраты и основная обработка почвы // Степные просторы.-1988.- № I.- С. 17-18 ( в соавторстве)

6. Какой способ обработки лучше? // Зерновое хозяйство.-1988.- № 2.- С.16. ( в соавторстве)

7. Снижение материально-технических средств при основной обработке почвы под ячмень // Интенсификация земледелия в Среднем Заволжье.- Куйбышев, 1988.- С. 33-36 ( в соавторстве)

8. Минимальные обработки почвы под яровые зерновые культуры в степном Заволжье. Информационный листок № 209-92.- УДК 631.51.1992. ( в соавторстве)