Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование основных элементов систем земледелия в лесостепи Западной Сибири

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование основных элементов систем земледелия в лесостепи Западной Сибири"

ОМСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫП ИНСТИТУТ ИМЕНИ С. М. КИРОВА

11,1 прапах рукописи

АБРАМОВ Николай Васильевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

06.01.01 — общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

ОМСК 1992

Работа выполнена в Тгадвдаком сельскохозяйственном анстц- 1 туто.

Научный консультант - доктор сельскохозяйственных наук, ■ профессор А.М.Ситников

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор С .С.Сдобников,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор П.И.Кувнецов,

доктор сельскохозяйственных наук . доцент A.A.Конов

Ведущее предприятие - Сибирский ордена Трудового Красного Внаме а яаучыо-исаледовательакий институт сельского хозяйства.

Бодита диссертации! состоится " 15 " октября 1992 года в 10 часов на заседаний специализированного совета Д 120.19,01 при Омском ордена Ленина сельскохозяйственном институте имени С.М.Кирова в 29 аудитории 1-го учебного корпуса.

Адрес: 644008, Омск-8, Омский сельскохозяйственный институт

С диссертацией мохно ознакомиться в библиотеке Омского сельскохозяйственного института им. С.М.Кирова.

Автореферат разослан " августа 1992 года.

Ученый секретарь п/,'■,

специализированного совета J JüUiO/}' в.П.Пьянов

' '' I •1.1

., . .. -.л'Л

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одним из главных элементов зональных систем земледелия являются севообороты и обработке почта. Ноша законы на землепользование и развитие рыночных отношений дают предпосылки развития государственных предприятий, арендных коллективов, кооперативов, частных хозяйств узкой специализации, что может отрицательно проявиться в обеспечении расширенного воспроизводства плодородия почв. В работах Б.П.Балпова (1914), Т.О.Мальцева (1861), А.И.Шевлягнна (1955Х У.З.Журавлева (1969), Н.Т.Вороновой (1961), С.С.Сдобвикова (1964), А.М.Овтникова (1965), В.А.Юферова (1965), В.А.Федот-кина (1568), В.О.Трушина (1969), Н.З.Милащенко (1977), В.Н.Слеоарева (1278), Н.И.Фольмера (1978), П.И.Кузнецова (1989), Ю.Б.Моценко (1990), А.ф.Неклюдова (1990), В.ГДолмо-ва (19£0), А.А.Конева (1991) и др. получили обоснование многие закономерности почвенных процессов под влиянием систем обработки почвы и состава культур в севообороте. Однако ни в-полной мере раокрыта роль обработки почвы и оево-боротов в поддержании бездефицитного баланса органического вещества и в улучшении гумусового состояния почвы. Ранее проводимые .исследования в Тюменской области по изучению обработки почек без оборота пласта но дали положительного результата п повышении продуктивности пашня, так как в изучении до"нсго вопроса отсутствовал системный подход, не было необходимой натери-алъно-тохнической базы (орудия, средства химизации). В современных условиях считаем, что поставленные на изучение вопросы актуальны и имеют определенное научное и прикладное эна-. ченпе.

Цель работы - дальнейшее развитие теоретических основ и практических приёмов интенсивного, ресурсосберегающего, природоохранного земледелия .(севообороты, обработка почвы, способы сева, интенсивная техйЬлопш выращивания зепновых) на чернозёмах и темно-серых лесных почвах Западной оиблрн и определение их влияния на продуктивность пашни, повышение эффективного плодородия почвы.

Задачи исследований: углубить теоретическое обоснование продуктивности полевых п гормо-та совоп^рротоп при раэли' •

лом уровне интенсивности земледелия; разработать 0олае эффективную систему основной и предпосевной обработки почвы, обеспечивающих сбалансированные процессы синтеза и минерализации органичоского вецоства почвы; дать оценку способам сева зернових культур; углубить обоснование условий минимализации обработки почвы чернозёмов и серых лесных почв в полевых севооборотах; усовершенствовать интегрированную систему защиты растений от сорняков и болезней; обосновать более эффективную систему мер по расширенному воспроизводству плодородия черноземов; дать экономическую и биоэнергетическую оценку разработанным приёмам интенсивного земледелия Западной Сибири.

Научная новизна. Предложена и обоснована система расширенного воспроизводству плодородия черноземных почв в интенсивном и экологически сбалансированном земледелии. Доказана воз-моавооть насыщения половых севооборотов зерновыми культурами до 83 %.т фоне применения удобрений и пеогицидов. Бри этом сохраняется плодородие почвы. Обоснована реальность получения двух-трох урокаев кормовых культур за один вегетационный период в кормовом севообороте; однолетние травы - озимая рожь + всеькая сиесь (с 1£86 г. - поукосно сурепица) - ячмень. Углублено теоретическое обоснование дифференцированной и безотвальной обработки о элементами млнимализации в леоо-степной зоне Западной Сибири, которое повышают продуктивность пашни и её плодородие. Изучено положительное влияние соломи и сурепицы в качестве органического удобрения на плодородие чернозёма выщелоченного. Разработана концепция по стабилизации водного реглш в метровом олое йочвн. Разработана методика и определены параметры равновесной плотности чернозёма выщелоченного. Для характеристики процесса изменения уплотнения почвы от сева до кущения-колошения зерновых предложен коэффициент интенсивности уплотнения'(К^ ). Изучена миграция нитратного азота до глубины пяти метров при различной интенсивности использования чернозема выщелочеа ного. ' •

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- научные принципы и условия построения севооборотов интенсивного типа;

- обоснование концепгди перехода от интенсивной обработ-

ки к минимальной!

- параметры водно-физических свойств почв, обеспечивающих оптимальный режим синтеза и разложения органического вещества;

- направление почвообразовательного процесоа в условиях интенсивного i эмледеляя;

- рациональная система приёмов расширенного воспроизводства плодородия чернозёма выщелоченного; <

- теоретические предпосылки по дальнейшему совершенотвова-шш системы основной обработки почвы.

Практическая ценность и реализация результатов и;оледова-»

яай-

Разработанные принципы построения специализированных севооборотов могут исполъзогатьоя в разных формах хозяйствования (колхозами и совхозами, кооперативами, фермерскими хозяйствами) при производстве зерна. Освоение интенсивных севооборотов, безотвальной обработки почвы о элементами минимализвцил, о использованием соломы и сурепицы на фона /VçoPgQ^Q обеспечит расширенное воспроизводство плодородия почвы. Указанные элементы системы земледелия позволяют увеличить продуктивность пашни до 40-45 ц к,од./га, что достигнутого уровня выше в полтора-два рпза.

Полученные результаты была использованы при разработке зональной системы земледелия Тюменской области, при подготовке рекомендаций и проектов внутрихозяйственного землеустройства. Реализация полученных в опытах результатов ведётся через на-учно-проиэводотвр.ниую систему "Агрономия"', руховодитпем которой являетоя автор.

Оояонше положения диссертации опубликованы в научных ïpy-дах ТюмейокогЬ СХИ (1979), Омского СХИ (1979, 1983, 1984, 1985, 1986), СибНИИ сельского хозяйМва (IS8I, 1988, 1991), ВАСХНИЛ (1990), Ь журналах "Зерновое хозяйотво" (1984), "Химизация сельского хозяйства" (1988), "Сибирский веотяин сельскохозяйственной науки" (IS89), "Земледелие" (I9Ô2).

Апробация работы^ Ооновныо положения диссертации были использованы автором в докладах на научно-технических конференциях в Вомени (1978, 1979, I98T, 1984, 1987); Омске (Ш* Соскачеганском университете в Канаде (1991); на региональных совещаниях в Тюмени (1979); Кургане (1983); Свердловске

О

(1986); на всесоюзных научно-технических конферонциях АН СССР в Минске (1982); Ставрополе (1985); на областных и районных агрономических семинарах и солещпиях (Тюмень, 1978-1990 гг.).

Публикации. По итогам исследований автором опубликовано 32 печатные работы объёмом более 10 п.л.

Объём работы. Диссертация состоит из введения, оеми глав, общих еыеодов, предложений производству и списка литературы. Текстовая часть изложена на 313 страницах и содержит 102 таблицы , 40 рисунков. В приложении 56 таблиц. Список литературы включает 514 названий, из них 53 - на иноотранных языках,

8а оказанную помощь при обсуждении методики исследований и подготовке рукописи к защите автор выражает признательность докторам сельскохозяйственных наук В.А.Федоткину, А.М.Синикоеу, А.Ф.Неклюдову, В.Н.Слесареву, за участие в проведении комплексных исследований автор благодарит кандидатов с.-х. наук Р.Т.Золототрубову, А.С.Йвненко, Н.М.Сулимову, ст. ир^лодаватоли Т.В.Деулину, ассистентов Е.А.Вахтомина, М.А.Коноплина, Н.В.Фисунога, зав.лабораторией почвенных анализов Е.Г.Петрову, а также коллектив кафедры земледелия Омского СХИ и студентов-дипло!,шиков.

СОДЕРЖАНИЕ РАШШ

Дда написания работы использованы результаты многолетних опытов (1977-1931 гг.), проведенных в лесостепной зоне Западной Сибири (в границах Тюменской области). Опыты по изучению севооборотов о различным насыщением зерновыми, приёмов и систем основной обработки почвы на фоне комплексной химизации, без гербицидов, без удобрений и гербицидов заложены в 1976г. Здесь также имеются посевы'бессменной пшеницы, чередование шаеницц с овсом л участок залежи. Изучение интенсивной технологии проводилось с 1986 г., предпосевной обработки почвы с 1588 г. Почва - чернозём выщелоченный, мощноот& гумусового горизонта 30-35 см, общий запас гумуса около 400 т/га,тяжелого механического состава, рН водной бьшшш 6,0, валовое содержание азота в олое 0-30 ом 0,40 %, фосфора - 0,18 %. В 1982 г, в Исегоком районе на чернозема выщелоченном заложен опыт по изучению систем основной обработки почвы и опоообов сева. В шкей части лесостепной зоны (Арыизонский район) на

выщелоченном чернозёме и геыно-серой лесной почве о 1984 г. проводилооь изучение систем основной обработки почвы. Б работе наложены приёмы расширенного воспроизводства плодородия черноземных я оерых лесных почв пра освоении интенсивного а экологически сбалансированного земледелия. Объектом исследований была ояотема: агрофитоцоноз - климат (метеорологические условия) - почва - растение. Предает исследований - ссновша элементы системы земледелия: севообороты, основная и предпосевная обработки почвы, удобрении, средства защиты растений.

Работа выполнялась в соответствии о тематичеоким планом научно-исследовательских работ, ии|р 01.02.01.Н:0.51.01 "Разработать п внедрить зональные системы земледелия, обеспечивающие повышение продуктивное 1'и и охрану сельскохозяйственных угодий, более эффективное использование почвоино-климатиче-ских реоурсов и средств интенсификации земледелия.

I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Проанализированы основные этапы развития систем земледелия по отрано и региону Западной Сибири. Дана оцегча эффективности севооборотов, обработки почты, средств химизации по влиянию на продуктивность пешни и плодородие шчвы при различном уровне развития производительных оил и производственных отношений. Определен ряд вопросов, которые необходимо решить в уоловиях современного земледелия.

2. ПОЧЕЕШО-КЛИМАТИЧВСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДСВАЛЙ

Площадь сельскохозяйственных угодий в Западной Сибири составляет 38,1 млн га, или 15,5 % земельного фонда, в том чио-ле под пашней нанято 19,6 млн га, или 8,5 % (М.И.Булычев, 1971). Значительная доля почвенного покрова представлена черноземами и темно-серыми лесными почвами. В пашне лесостепной зоны Тюменской области чернозёмы занимают 403,1 тнс. га, или 34,5 %, а темчо-обрые лесные почвы - соответственно 153,7тыс. га, шш 13,0 % (Л.Н.Карвтяя, 1990). Климат леоостопной гоны континентальный, характеризуется холодной продолжительной зимой и коротким умерен, .о-жаркшл летом. Годогьэе количество дедков составляет в соверной лесостепи 374, в юрнезогной лесостепи - 336 т, из них соотввтст ioH.no 232 и 213 вкпедает за

вегетационный период. Суша активных температур 1860-1940°.

Период полевых исследований охватывал многообразие особенностей погодных условий, характерных для лесоотепной зоны Западной Сибири. 1978, 1979, 1980, 1984 годы отнесены К влажным с благоприятным температурным режимом воздуха; 1977,1981, 1983, 1985, 1986, 1990 года - к средним по метеорологическим условиям; 1987, 1988, 1989 годы - к неблагоприятным по увлажнению с высокой температурой воздуха.

Учетная площадь делянок 200-350 1?, повторноеть 3-4-кратная, размещение рандомизированное. Агротехника в опытах соответствовала общепринятым нормативы. Наблюдения проводили в соответствии с методическими рекомендациями НИИСХ Юго-Воото-ка (1973); Гщтометеоо луабы (1975), ВНИИЗХ (1982) и др.

Учет урожая проводили методом прямого коыбайнирования СКД-5 "Нив"!" и "Саг-шо" о пересчетом на 100^-ную чистоту и 14?-ную влажность. Основные результаты обработаны методами математичеокой сгатдатихи на МК-56 и ЕЦ Омского СХИ. Экономическая оценка проводилась по методике СцбКИИСХоза (А.К.Шеме-тов, 1977; А.Ф.Неклвдов, В.Г.Холмов, Б.С.Кошелев и др.,1981). Биоэнергетический анализ изучаемых приёмов дан по методике ВАСХНИЛ (1989).

3. ОЦЕНКА ОСНОВНЫХ ЭЛИШТОВ СИСТЕМ ЗШЕДШЯ

В УЛУЧШЕНИИ АГРОФИЗИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЛОДОРОДИЯ ГОЧВ

Развитие концепции по стабилизации водного режима в метровом слое еочец. Концепция основывается на многолетних экспериментальных данных, обосновании положений и вытекающих из них задач.

Первое. Из работ М.Ф.Стихина (1959), И.С.Сидорова (1966), Ы.Д.Васильева (1970), М.Н.Гуренева (1970), В.АЛОферова СШ)), Г.Т.Руденко (1976), А.Н.Тишна (1978), В.<&.Трушина (1978), С.А.Воробьёва (1979), П.Т.Вороновой (1980), А.Ф.Неклюдова (1980), проведенных в различных зонах и в различные годы, видно, что ьлагообеопеченнооть зерновых лучше после хороших предшественников только в первый год. Севообороты же Западаой Сибири одно, двухзьенные, в каждом из которых по 3-4 даля.Из первого положения вытекает задача продлить влагонакопительный э®ект предшественников на дгд-три года.

Второе. Зерновые культуры во влажный и средние по увлажнению годы формируют урожай на ВО % за счет влаги слоя почвы 0-40 см, в засушливые года урожай создаётся на 48,3 % за счет влаги в слое 0-30 см и на 30,7 % - за счет влаги слоя 30-60см, то есть в критические по увлажнению годы уровень урожая будут определять запасы влаги в слоо 30-60 см. Современная интенсивная обработка почвы с применением тяжеловесной техники ведёт к переуплотнению пахотного и подпахотного ей слоев. Объёмная масса пашни перед севом пшеницы превышала объёмную массу целины в метровом слое на 0,05-0,19 г/ом3, а водопроницаемость с глубины 30 см на пашне была ниже в три раза. Ив второго положения вытекает задача необходимости совершенствования обработки почвы с целью исключения переуплотнения пахотного и подпахотного слоёв. Для решения поставленных задач предлагаются следующие приёмы:

а) исключение ооновной и пиверхноотной обработок почвы позволило уменьшить уплотнение её в слое 30-40 ом на 0,1 г/ом3, в слое 40-50 см - на 0,06 г/см3 по сравнению с ежегодной отвальной обработкой (рис. I). При этом влажность почвы в этих олоях была при нулевой обработке больше на 4,8-3,5 %, чем при отвальной, а водопроницаемость слоя глубже 30 ом увеличивалась на 0,15 мм/мин;

б) в основу решения вонрооа по продлению влагонакопительно-го эффекта предшественников положены мероприятия, -обеспечивающие повышение агрофизических и биологических сеойств почвы путем использования дополнительных источников органического вещества. Использование соломы и сурепицы на сидерат в качестве органичеокого. удобрения обеспечило за четыре года увеличение содержания водоустойчивых агрегатов диаметром болое 0,25 мм в пахотном слое зернопаропропашного сехооборота на 2,4 %, эерно-пропашого - на 4,6 %. Содержание гумуса за период с 1983 , по 1989 г. возросло соответственно на 0,23 и 0,33 %. При этом введение поукосного посева пооле парозанимающей культуры сурепицы на сидерат способствовало в третьем поле зернопропашного севооборота сохранить продуктивной влаги к севу ячменя в мет-° ровом слое больше на 9,1 мм, в том числе в с. .ое 0-60 см - на 7,1 :-m, чем в третьем поло зернопаропропашного севооборота. Внесение в почву солотлы обеспечило увеличение содержания вла-

ги к севу я" л.емя в завершающем поле зернопаропропашного оево-обороча в метровом слое на 17,7 мм, в том числе в слое 0-60 ом

Ю

20

О 30

| 40

§ 60

ее

100

13 Г5 17 19 21 23 |,0Ь 1,12 1.18 1,24 . ВО 1,31 Впяшость почвы, % Объемны шсся, г/см*

Рис. I. Влажность почвы, объёмная масса в зависимости от оистемы основной обработки почвы (среднее за 1987-1990 гг.)

- отвальная обработка; --- дифференцированная;

-х— безотвальная; - о - нулевая

- на 6,1 мм .в сравнении о контрольным вариантом.

Равновеонея плотности*. Для теоретического обоснования перехода к минимальной обработке нообходимы параметры равновесной и оптимально" плотности сложения-почвы. Специальных исследований равновесной плотности почв в Сибири ранее не проводилось. Нами разработана методика определения равновесной плотности. Принцип, её определения основан на объёмных изменениях- и гравитации плотной и рыхлой почвы. В процессе набухания и усадки структурные связи агрегатов в изрхних слоях почвы были более прочны благодаря повышенной гумуснроваяности. Почва после уплотнения более интенсивно переходила в её естественное состояние. Так, при исходной плотности 1,30 г/смэ объёмная масса верхнего олоя (0-10 ом) в процессе набухания-усадки за 4 цикла скизилаоь на 0,09 г/см3, а в слое 20-30 см - па 0,03 г/см3. За шест-ь циклов набухания-усадки чернозем выщелоченный достиг равновесной плотности 1,10 (при насыщении водой) - 1,26 г/см3 (при высушивании),

Методика определения равновесной плотности разработана совместно с профессором Омского СлИ В.Н.Слесарешм.

Оптимальная плотнорт^. Оптимальная плотность чернозема выщелоченного для пшеницы составила 1,01-1,17, для ячменя -1,20-1,27 г/смэ. Оптимальная плотность тано-серой лесной почвы составила для пшеницы 1,06-1,235 для ячменя - I 221,29 г/см3. Сопоставление равновесной и оптимальной плотности чернозема выщелоченного деёт основание оделять зеклтсченяе.что возможен переход на минимальную обработку почвы под ячмень, а под пчешщу необходимо рыхление, так пан рошоваоиая плотность больше оптимальной на 0,06 г/ом3« В севообороте это предопределяет дифференцированную обработку почвы: глубокая -реэ в 3-4 года о последующей поверхностной обработкой. Повышение плодородия почвы даёт говмокность дероходи на мину-мальнул обработку под сое культуры севооборота. Пулеыя обработка чернозема выщелоченного в течение 14 лет при копользовашш ооло-ми н сурепицы на сидерат в качество органического удобрения способствовали увеличению гуыуса в слое 0-20 ом на 0,38 $ а водопрочных агрегатов на 11,3 % по сравнению оо вопаикой, Э!го уменьшило верл1зао границу равновесной плотности до I,1Ь г/смэ и приблизило н оптшшяой плотности почва дяя тгеняцн.

При характеристике приёмов оптимизации плогнооти олежония почвы ученые доходят в основном от параметров оптимпъной плотности. Считаем, что для полного представления о физическом состоянии почвы отого недостаточно, так как взят фактор реальности в короткий промежуток времени, что но странаот процесса становления фактической плотности сложения. Предлагаем динамику плотности сложения почвы выряжать коэффициентом интенсивности уплотнения почвн (К;ш ). Коэффициент интенсивности уплотнения почвы показывает, во сколько рав уплотнилась почва за период от оава до фазы кущения или колопеНня зерновых, Выбор данного периода обусловлен в оснобном формировании,! корневой оиотемй. Резкие физические изменения е почве могут вызвать негативные явления. Ксоффициент интенсивности уплотнения почвы зависит от исходаой плотности олояонп (перед севом1, структуры почвы и её водипрочноети, влажности почвы. Установлено, что чра величине коэффициента интенсивно-гти уплотнения шчвы 1,05-1,09 формируются боле^. блэгеприят-. ныв условия для развития -астений (таол. I). В среднем коэффициент интенсивности уплотнения почвы, согласно ноэфйицивн-

ту детерминации, определяет урожайюоть пшеницы на 31,6 %. I. Корреляция Iт ) коэффициента интенсивности уплотнения (Кш,) о урожайноотыо пшеницы (ореднее за 1983-1986 гг.)

Урожайное \п пшеницы, ц» ь '.Коэффициент интенсивности ! 'го! уплотнения почвы I Коэффициент корреляции

33,4 1,05 0,81 ± 0,36

30,1 1,09 0,67 ± 0,27

28,2 1,09 0,28 ± 0,15

27,4 1,10 0,33 ± 0,17

18,4 1,11 0,54 ± 0,22

18,2 1.П 0,74 ± 0,30

Структура почвы. Водопрочнооть почвенной структуры овяза-на о наличием в почве органичооких клеящих веществ. Гуминовая кислоте и гуматы обладают более высокими поквзателжи клеящей прочности, чем оотальные группы кислот. (П.В.Ввршинин, 1958). В целях расширенного воспроизводства плодородия почвы необходимо больше оотавить органического вещества в почве, которое являотся основным источником образования гумуса в почвах Сибири. Использование промежуточных культур вооле озимой р&и на 8вленув массу в квишх опытах позволило увеличить в пахотном слое агрегатов размером 10-0,25 Ш на 6,9 %, а их водопрочнооть - № Б %. Запашка сурепицы на оидерет после однолетних трав способствовала увеличению содержания агрегатов 10-0,25 мй да 6,8 %, а их водопрочнооть - на В %. Минеральные удобрения ^12сЛ)0%0 Увеличивали содержание агрегатов фракции 10-1 мм при обычной технологии выращивания зерновых на 6,8 %, при интенсивной технологии * на 6,3 %, а водопрочнооть агрегатов -осотввтотвенно на 7,0 и 10Д (табл. 2). Увеличение же нормы . минеральных удобрений до Л^о^мЛо ока®ывало Диопергирую-щее действие на почву: водопрочных агрегатов уменьшилось при обычной технологии выращивания зерновых на 12,4 %, при интенсивной технологии - на 17,X % относительно предыдущего уровня минеральных удобрений. В течение первых трех лет обработки почвы без оборота пласта преобладали процессы разрушения структуры почвы верхнего слоя. Так, в 1977 г. водопрочных агрегатов в слое 0-10 ом при безотвальной обработке было меньие на 14,4 %, чем по вспапте, а в 1980 г. - на 15,8 %

2. Структура почвы и её водопрочиость в слое 0-30 си в эаввоимооти от применения средств химизации (чернозем шцелоченннй, среднее за 1986-1987 гг.)

Технология! Стаооб Юодержаниа агрегатов равмером 10-1 мм возделнва-! проое- [при оухом прооаивании, 0,25 мм - ш

ния ! ва ___мокром.

зерновых ! '--- — ■ —" ■

I

Обычная Сухой ЗБ.4 39,0 42,2 35,1

В воде 47,0 55,8 54,0 40,6 *

Интенсив- Сухой 35,7 42,4 41,0 38,5

ная В воде 42,2 57,6 52,3 35,2

(табл. 3). Пооле шести лет обработки почвы без оборота пласта

водопрочных агрегатов в олое 0-30 ом было больше на 6,2 %, а

после 14 лет - на 7,1 % по сравнению оо вспашкой.

3. Динамика водопрочных агрегатов в зависимости от оистемы

основной обработки почвы (черновом выщелоченный)

Система ! Слой основной { почву, обработки { см почвц 1 Содержание водопрочных агрегатов

1977 г.11680 г.11883 г. 11986 г. I 1989 г.

Отвальная 0-10 57,4 55,7 51,6 66,0 48,6

10-20 62,9 56,4 58,8 64,0 54,4

20-30 52,0 55,0 50,5 54,9 42,8

0-30 57,4 56,7 53,6 58,3 48,6

Дифферен- 0-10 цированная ^¿о 42,1 62,1 55,4 61,9 56,1 63,3 63,0 70,2 57,3 58,2

20-30 63,2 52,2 52,8 52,X 48,0

0-<30 55,8 56,5 57,4 61,8 54,6

Безотваль- 0-10 43,0 39,9 50,5 65,9 57,3

над . 10-20 63,8 64,6 64,9 59,3 55,0

20-30 60,9 61,2 60,8 57,2 54,8

0-30 55,9 65,2 58,8 60,8 55,7

Нулевая 0-10 45,0 47,5 69,3 70,5 63,1

. 10-20 63,0 65,8 65,5 71,0 62,5

20-30 - 60,2 62,3 54,8 56,0 53,8

0-30 56,1 58,5 63,2 65,8 59,8

Это объшиявтся условиями структурообразовения. Первым условием являлось то, что ври обработке почвы без оборота плаота органическое вещество концентрировалось в верхнем слое. Б процессе биохимических прекращений пожнивных и корневых оотвтков возникали высокомолекулярные, растворимые в воде клеящие вещество, с участием которых и формировалась водопрочная структура. Вторым условием отруктурообравовашя явяялооь расположена почвеншк чаотиц. При безотвальной обработке объёмная масса почни била больше на 0,06-0,07 г/ом8, чем по вспашке, это да-вало частицам больше вероятности попадания в оиловые поля межлолекулярных оил. Расчеты показали, что оодеркаиие водопрочних агрегатов находилось в средней тесноте связи о величиной объёмной мвосн. Коэффициент корреляции ооотевил 0,67*0,24. Третьим условием отруктуроибрезования являлось оптимальное увлажнение почвы. Запаси продуктивной влаги в слое 0-30 см о момента сева до уборки были больше на 3,2-4,9 мм при безотвальной обработке относительно контроля. Это позволило частицам лучше перемещаться по отношению друг к другу и создавать идеальную их "упаковку".

4. ПРИЕШ ПОВЫШЕНИЯ А1Р0ХИМИШЗКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНО'ЗШЫХ и СЕРЫХ ЛЕСШХ ПОЧВ ЗАПАДНОЙ • • . СИБИРИ

Актуальность вопроса передвижения нитратного азота по профилю почвы ьозроола в последние годы в свя8И о большими объёмами поставок минеральных удобрений сельскому ховяйотву (В.И.Кирюшин, Г.И.Ткаченко, 1986; Д.А.Кореныдов, 1990). Наблюдения же за миграцией нитратов на выщелоченном черноземе в основном ограничивались глубиной 100-200 ом. Нами был условно взят' метровый слой почвы возможного потребления азота расте"".ями. Потерл нитратного азоте в конце первой ротации вернопаролропа¡¿:юто севооборота составили в слое. 100-300 см 141 кг/га, а в зернопропашком - 43 кг/га. С начала второй ротации изучеемкх севооборотов уровень химизации был повышен. Количество нитратов в слое псчвы 100-500 см вернопропашкого севооборота составило 432,8 кг/га (табл. 4)«Введение занятого пара и использование поукосно оидеральйоЙ культуры позволило сократить потери в слой 100-500 ом до 102,2 кг/га.

4. Содерианяв нитратного азота в профиле по чьо грунта 0-500 см при различном использовании чернозема выщелоченного, кг/га (1989 г.)

Глубина, ом . Севооборот

Зернопаро-пропвшной Вернопро ПЕИНОЙ ¡-Кормовой шюдо-сменний Плодо-смашша £ейш/.екнце|8а-D'jpKciiiiQ |ле:хь

0-100 71,5 61,8 40,3 ЗЙ.9 53,4 9,6

I00-2C0 149,1 41,9 0,0 ï?,ï 12,5 11,0

100-300 246.8 75,6 0,0 30,3 10,S 11,2

Ю0-Б00 432,8 102,2 24,S 34,8 38,7 14,8

О-БОО 604,3 164,4 73,8 11*7,8 91,1 24,4

Приостановите миграционные процесса «¡'¡траков также помогло ЕКлмчеййз многолетних трав (iuidfiepa, до.чййка) а плодосменном севообороте. 0 кормовом аег.осбороте штари нитратного азота сооташдп 24,6 М1/га, где 1,опоД18ор.ал1;<5Ь irpon^TOtHua культуру. Относительно мацыона Ьотери кКтратоз (S8,i? xtr/ria a слое 100-600 ом) под гхюотш бмоменинх зерновых объясняются интенсивным ЬапольЗотшМсМ пьшни il noEtïïïsliîtoii веаороййо-сть». S coieetBeHHMx условиях огрсФитсЦаноза потери нитратного озста sa предали метрового слоя ocaiarîah Î4,Q кг/га. Обработка поеди без оборота йлаота онклаяа мшрациомяыо процессы нитратного айста. Количество И/-Д/Оп в блое 100-500 di.i по вспашке било 102,2, по йозотгальйой odpadoTKs - '11,3, по нулевой - 17,4 кг/га. .

Состав культур в севооборотах а приёма основной обработки почвы не оказывали оущеотвенного'влияния на интенсивность кобйлизущнх процессов в дышг.ше содержания семенного калия а фоофаишй ратйи п пахотнем слов зональных почв. -

5. ВЛИЯНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ЗШЛЕ ДЕЛИЛ НА ЁКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНОЗЕМНЫХ И СЁРНХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Современное земледелие в Сибири, за исключением неболыио- „ го числа землепользователей, ведётся с отрицательны?,i балансом органического вещества. Данные опытог показали, что рекомендованная норма органических удобрений 10 т/га на фоне

минерального питания для лесостепи Западной Сибири не обеспечивала воспроизводство плодородия почвы 13 севооборотах интенсивного типа. За ротацию зернопапопропашного севооборота с 16,7 % пара, 16,7 % пропашных и 66,6 % зерновых были наибольшие потери'гумуса - 0,48 %. В зерновом севообороте, где 100 % пашни занимали зерновые и зернобобовые, гумуоа уменьшилось на 0,38 % к исходному его содержанию (табл. 5).

• 5. Динамика гумуоа в зависимости от использования чернозёма выщелоченного, % (слой почвы 0-30 см)

} Содержание гумуоа, %

Объект наблюдений

1977 г, ! 1983 г.! 1989 г.

Кормовой: Плодосменный 8,23 8,36 8,41

Подобно: Плодооменный 8,24 8,00 8,31

Зернотровянопропаиной 8,11 8,22 8,39

Зернопаропропашной 8,12 7,64 7,87

Чернопропашной • 8,16 7,88 8,21

Зерновой с занятым паром 8,17 - 8,21

Зерновой 8,20 7,82 7,92

Бессменная пшеница 8,II 7,92 8,09

Залежь 8,08 - 8,49

Учитывая, что навоз и коыпосты применяются в основном в пряфермских севооборотах, с начала второй ротации севооборотов в качестве органических удобрений были использованы солома и сурепица на сидарат. Наибольший прирост гумуса в 1989 г, (0,31-0,33 %) составил в плодосменном и зернопропапшом севооборотах. Содержание гумуса но достигло исходного за шесть лет в зернопаропропаншом, зерновом оевооборотах и под бессменной пшеницей, За первую ротацию зернопрокашного севооборота (1977-1982 гг.) гумуса уменьшилось по вспашке на 0,28?; Дифференцированная, безотвальная и нулевая обработки способствовали стабилизации гумусового состояния почвы. В период 1983-1989 гг. отмечено расширенное воспроизводство плодородия чернозёма выщелоченного по изучаемым системам основной обработки почвы. Абсолютное содержание гумуса в слое 0-30 см составило по вспашке 8,21, по дифференцированной обработке -8,35;' безотвальной - 8,24 и нулевой обработке - 8,49 %.

Увеличение подытннх гуминовых кислот наблюдалось под

бессменной пшеницей - 6,5 % к общему углероду и 0,331 % от массы почвы а в плодосменном севообороте - 5,8 % и 0,315 % соответственно. Низкой мобильностью (3,3 и 3,3 % от общего углерода) обладали гуминовые кислоты почвы в вернотравян пронаи-ном и зерновом о занятым паром севооборотах. У ученых слозяи-лссь однозначное представление об увеличении подвпяншс гумино-вых кислот, нак полояительном факторе плодородия почвы, который позволяет решить обеспеченность растений элементами питания (М.А.Егоров, 1938; Г.Я.Чеоняк, 1980; А.И.Горбшшва, В.Б. Воробьев, 1989). По нашему мнению, увеличение мобильных гумусовых кислот обусловлено болев гштеноивной трансформацией ор-гапического вещества, что создаёт напряженность в воспроизводстве плодородия почв. Недостаток гее минерального питания можно репить зп счет прешшлешшх удобреняй. Гушшосых кислот второй фракции, связанных с кальцием, больше накапливалось в зернотравянопропашном, зерновом севооборотах - 0,695 и 0,658$ от массы почвы и на эалеяном участке - 0,669 <3улзы|окдалот "агрессивной франци ч", менее ценных в качественной характеристике гумуоа, увеличивалось в зернопаронропашном еевооборото до 0,154 % от массы гочви, зернопропашном - до 0,136; зерновом - до 0,134 и под бессменной пшеницей - до 0,132 %. Высокая степень гумификации - 31 % отмечена в кормовом плодосменном севообороте. По величине « 2,16 тнп гумуса в слое 0-30 см до„ зелееша.1 участком оценивается как гумехшй. Более близким к природным процессам формирования типа гумуса было . в зериотравянопродашнем севооборота; = 2.04. Самое узкое соотношение 0ГК н было в зерновом севообороте и под бесомениой пиенпцзД (1,25 и 1,31).

Содержание подачяных фра кпд А гуыуса в пахотном слое било больше при отвальной оиотомв обработки - 6,4 % к общему углероду (табл. 6). БолоЬ благоприятный рекш формирования фракционного состава гумуса окладыззалоя г.рк дифференцированной обработке, здесь количество подвижных гумуоовых г"слот было нптеньпшм - 3,8 % к общему углероду и 0,190 % от массы почвы, а связанных с кальцием - наибольшим - 14,4 % и 0,630 %. Увеличение количества фулъвмшелот С17,5 %), особенно "агрессивной" их фракции, свидетельствует о большой активности гу- ■ муса при отвальной скотоме основной обра<&»ткя почты. Кашзв>-

шее количество "агрессивных" фульюкиолот было при нулевой обработке почвы - 1,9 % к общему углероду и 0,102 % от маосы почвы.

6. Фракционный состав гумуса в зависимости от системы основной обработки чернозёма выщелоченного в слое 0-30 см, 1989 г.

! Гумнновые шолоты ! Фуль'вокиолоты Основная ! ■ ............... !-:-

обработка 1 под-!овяэои|-1грочно|агрео-почвы !гтаные!ныэ о овязан+оивные | I !Са п |шв ш 1 г,р„ (связанные с i ] 1УМЙНОВЫХ 1 I I ! И фракциями кислот 1 Ш

Отвальная 6,4 10,8 8,8 2,6 6,1 4,8 4,0

Дифференци- 3,8 14,4 10,1 2,2 5,2 4,4 3,9

рованная

Безотваль-

ная 4,6 9,0 12,8 2,4 6,4 4,4 2,5

Нулевая 4,7 12,5 . 10,2 1,9 6,7 2,6 4,1

Роль севооборотов, оиотемы основной и предпооевной.обработки почвы г борьбе о рррияквми. При насыщении севооборотов до 100 % зерновыми к зернобобовшп приводило к увеличению в егрофитоценозах злаковых сорняков (овоюга, щетинника зеленого) , которые вбншлали до 60 % от общего количества сорной растительности. В среднем за 12 лет- (1978-1989 гг.) количество овоюга в зерновом севообороте составило 10,8 шт./м^, при максимуме в 1985 г.. 48,3 шт./м2..Это было в 10 pas больше, чем в кормовом, и в 6,8 - чем в зернопаропропаином севооборотах.

Наиболее чётко процесс формирования засорённости при насыщении паши зерноуыми прослеживалось в посевах беосменной пшеницы. На третий год (1978) беосменного пооева пшеницы численность злаковых сорняков составила 2,0 шт./ы2, а их масса (в % от общей надземной массы агрофитоценоза по методике НШОХ Юго-Востока в модификации СйбНИИСХоза) 1,6 В 198I г. численность достигла 99,6 шт./м2, а масса 13,5 %. При этом отмечено исчезновение сорйямзв среднего и нижнего ярусов. Гак, если в I980-I98I гг. в бёооменнш; посевах пшеницы насчитывалось €iadlu.m acutat/nm 2. - 7,2 iM./м^, Ckflopcdiurri al turn Z. - 29,7, fibl^Onàm iapaiMfo/ium Z. -20,0; %/eopsis speciosd mi 11 2, - 24,0* To ® 1966-1989 гг.

эти оорняки отсутствовали, или количество их не превышало 0,6 шт./^.

В комплексе мероприятий поддержания биологического равно-вооия в агрофитоценоэах больная роль отводится гербицидам (Н.З.Милащенко, 1978| Г.С.Груздев, 1984; П.Ф.Ионин, 1905; Р.Т.ВолсЗтмрубово, 1986; Г.И.Воэдарев, 1991). Сиотема герби-цидоь (диален, иллоксан, триаллет) на фоне минеральных и ор-гоничеоких удобрений в опытах, проводимых нами, позволила ограничить распространение в агроценоэах злаковых и двудольных оорняков. Даяо в зерновом оевообороте овоюга в 1986-1989 гг. сократалооь до 9,0-12,9 ит./м2. В среднем за 1977-1982 гг. общее количество оорняков при дифференцированной и безотвальной обработках почш было больше ш 4,8-4,6 шт. /м2, а при нулевой обработке - п '3,0, в том числе многолетних - в 5,5 раза больше, чем на контроле.

Обработка почвы без оборота плаота сопутствовала распространение многолетних оорняков: бодяка полевого, ооото полевого» вьюнка полового; из малолетних оорняков: овсюга, щетиннику зеленого, звездчатки ородней| гретишки развеоиотой, гре-чишки вьюнковой, подмаренника цепкого, щирицу, ярутки полевой. Одновременно наблэдалооь исчезновение змееголовника, редьки дикой, аистника цикутного, липучки обыкновенной. В • 1986-1689 гг. засоренность посевов, ограничивающая урожай*-нооть культур, не являлось фактором, находящимзя в■ минимума. С использованием оистемы гербицидов онизилооь число оорняков на вспашке до 25,5 шт./г,!2, при дифференцированной обработке- до 28,7; безотвальной - до 21,0 и нулевой - до 12,6 шт./ы^, что соответствовало слабой и очень олабой степени засоренности.

Пораженнооть зерновых корневыми гнилями в условиях интен-оивкого земледелия. Недобор урояая пшеницы и ячмоня от крр- • невых гнилей в Сибири составляет ежегодно 12-17 % и более при одновременном ухудшении качества зерна (В.А.Чулкина, 1973). Повторные посевы зерновых способствовали накоплению . инфекции в почве, в результате пооле озимой ржи распространение болезни на пшеницо увеличилось до 19,3 %, поолэ ячменя-до 24,0 %. Распространение корневых гнилей на Пшенице при бессменном подделывании было больше На 13,5-14,7 %, чем

на пшенице после к.ук„рузы и однолетних трав. Увеличение пора-кённости зерновых при размещении после колосовых предшественников объясняется тем, что в условиях лесостепи Западной Сибири похнимше остатки пораженных растений при недостатке тепла в послеуборочный период разлагаются слабо, инфекция хорошо сохраняется до веонц и олункт источником возобновления болезни. Менее инфи дарованных растений было у овса. Даже в зерновом севооборота и при чередовании пшеницы с овсом, распространенность болезни на превышала 11,3 %. Использование оурепицы на сидерат онижало распространение болезни на пшенице на 3,75,0 % по сравнению с вариантом без использования сидерата. Применение гербицидов позволило снизить распространение болезни на зерновых аерноцропашного севооборота на 2,3 %, а на бессменных посевах пшеницы на 5,5 %. При правильном сбалансировании прерывающих .культур и зерновых, использовании сидератов и гербицидов не отмечалооь резкого увеличения поражаемости культур дано при насыщении оевооборотов зерновыми и зернобобовыми до 83-100 Í.

В первые годы применение обработки почвы без оборота пласта привело к увеличению пораженности растений пшеницы и ячменя. Так, на второй год (1978) безотвальной обработки распространение болоэни на пшенице было в два рава больше, чем при вспашке, на третий (1979) год распространение болезни на ячмене было выше на 4 Через оеыь лет изучаемые системы основной обработки почвы по влиянию на распространенность корневых гнилей различались слабо. В 1984 г. распространенность болеэ-. «и на пшенице в опытах ооставилв 15-17 %, а на ячмене в 1985 г, - X3-I5 %. По сообщению Ш. Hejmo.n (1985), сохранение пожнивных оотатков при бевотвальной и минимальной обработках способствует интенсивному раемножению представителей полезного эдафона - антагонистов вредителей и болезней, выполняющих • фитооанитариую роль,

б, продуктивность ими : интенсивном звшдаии

Установлена прямолинейная связь между насыщением севооборотов "зерновыми и зернобобовыми и выходом зерна с гектара-пашни. Эта-зависимость подчинена уравнению у = п,28х+1,74. -По величине коэффициента детерминации (d ^ - 0,74=0,55)

видно, что 55 % изменений в продуктивнооти севооборотов по выходу зерна обусловлено снижением или увеличением в них доли зерновых, а 45 % изменений вызвано другими факторами. С увеличением доли зерновых более 66 % роль севооборота в лроиз- . водстве зерна снижается. Так, осли при 66 % зерновых и севообороте 65,5 % урожайности яровой пшеницы получено за счет чередования культур, то при 83 % насыщении - 46,4 %, а при ICO % насыщении - только 30,9 %. Наибольшая урожайность зерновых в среднем за 1977-1990 гг. получена в зернопаропропаш-ном - 32,4 и вернопропашном - 32,1 ц/га севооборотах.

Высокие урожаи зерновых с хорошим качеством зерна были получены после черного и занятого паров, кукурузы, мнеголзтних трав, города. Данные за 1978-1990 гг. показали, что в бессменных посевах масса 100 зёрен у пшеш.шд была меньше на 1,86 г по сравнению о этим показателем при размещении после однолотних трав (табл. 7). Натура зерна у пшеницы была меньше на 21-24 г/л базисной для Помешкой облаоти и не имела существенных различий по вариантам. Из 13 лет исследований только в пяти случаях было получено зерно пшеницы после однолетних трав и кукурузы с натурой, равной базисной или выше,у пшеницу, возделываемой на постоянном участке, - четыре раза. Зерно пшеницы с низкой натурой в основном пшучено в годы с ранними заморозками и в дождевую осень.

7. Качество зерна пшеницы в зависимости от предшественников (чернозём выщелоченный, среднее за I978-I9S0rn) (H.B.Абрамов, А.С.Иваненко, В.А.Федоткин)

!Масса!Нату-!К»осод !Стекловгдность4СырсГя ¡Сырой

Предшест-IIOOO ! ра, !1фупно-!_¿_!клейко-'прото-

венники ¡зёрен,!г/л !го зер-jполная ! общая!вина, %1ш, %

Однолетние

травы 37,05 729 74,0 75 83 33 14,03

Кукуруза 36,52 727 73,6 74 82 33 14,14

Пшеница Чс Tq (бессменно)00*^ 726 71,7 70 81 31 12,62

НСР0с 1,62 16 4,3 6 4 2 0,72

По выходу кормовых единиц лучшие гоказатвлм получены среди полевых секюборотов в плодосменном - 36,8 ц/га, зернотравл-нопропашноы - 37,6 и зерноиропашном - 39,2 ц/го, где зерновые

культуры занимали 60,0-66,6 % ох площади пашни (рио. 2).

^ к

Ч/ьгх

6 и»

-

Риз . 2, ПродунтиШють севооборотов б рввличнш Прошением веряошми ^кзр'йоуём выщелоченный, ореднои йй 1977-1960 ГГ.)

Продуктивноеа'ь зерйойнры ропасшого севооборота по выходу кормовых .едай!); была 1шв эернонропешного на 10,5, а по протеину - на 29,0 %, В Кормовом о ь^ообороте йолучеНо Три урожая' озимой ржи йй зеленую меооу с воеШюй омеоью за один вегетационный период. За (три укоса урожайность золеной шзоы в среднем за 1978-1981 гг. ооставила 332,4 ц/га, Ч1Ь больше на 110,1 ц/га горохо-одаяяой о.чаои, йй 45,0 золейоЙ Ыйооа клевера за два укоса и на 48,2 ц/га донника.

Зависимость формирований урожайности аерновах-при различных системах основной обработки почвы с вё плодородием и фк-тосанитарнь'м состоянием посевов рассматривалась'о позиции за-

кона минимума. Эта зависимость гырааечв через корреляцию. Остановлено, что интенсивное механичеокое воздействие при вопа-шкв приводит к деградации пахотного слоя. Биологичеокий Фактор засоренности, находящийся в минимуме, ваменяетоя водно- • физичоокими показателями плодородия почвы: взносами продуктивной влаги, плотности слокения пахотного олоя, структурным ооотояпием. Согласно коэффициенту детерминации, они определяли урожайность зерновых в IP87-I990 гг. до 52,4 %. Переход на безотвальную обработку старопахотных земель приводит в порвно четыре года к ухудшений агрофизических свойств почвы, изменение которых определяло урожайность зерновых на 17,6-25,4 Постепенное улучшение агрофизических овойотв почвы при обработке почвы без оборота пласта трансформировало ъ минимум первого порядка в 1983-1986 гг. заооренность посевов, которая определяла урожайность зерновых на 24,2 t. В неблагоприятные по погодным условиям I987-I99Ü гг. как по вопашке, так и' при дифференцированной и безотвальной обработкам в минимуме была влага. Однако, воли на отвально обработанном поле аапасн продуктивной влаги в метровом слое определяли урожайяооть зерновых на 62,4 %, то на безствально обработанном поле на 30,0 %, в при дифференцированной обработке - на 35,0 %, то еоть обработка почвы без оборота пласта амортизировала негативные явления водно-фйзйчеоких свойств на урожайность зерновых, в 'неблагоприятные по увлажнению годы. При безотвальной обработке в.формировании урожайности зерновых повышается роль биологи-чеоких факторов - засоренности пооевов и пораженкооти растений корневыми- гнялями. Однако биологический фактор следует рассматривать как временную причину снижения урожайности культур, так как в относительно короткий срок его можно устранить средствами химизации. Как показывает динамика урожай- . ности зерновых, водно-физический фактор, находящийся в минимуме, резко снижал эффективность остальных факторов. Урожайнее ть зерновых за первую ротацию 8ернопропашного севооборота (1977-1982 гг.) на безотвальном фоне была ниже на 2,0 ц/га относительно контроля, а в конца второй ротации (19871990 гг.) - больше на 2,7 ц/га (табл. 8). Увеличение доли обрабатываемых полей плоскорезом на глубину 12-14 ом свыше 60 % севооборотной площади, йедВт К снижению урожайности зор-

новых. Так, в оиотеме основной обработки почвы: ЛП-0,35 в черном пару на глубину 28-30 ом, в занятом пару.и под яровые -КПШ на 12-14 см урйкайнооть ячменя была ниже на 1,4-2,0 ц/га, чем в варианте о обработкой почвы по оиотеыа: ЛП-0,36 в черном и занятом парах на глубину 25-30 ом, под зерновые - КПШ на 12-14 оы.

8. Урожайность зерновых зернопропашного севооборота (в ореднем) в еериоимооги от оиотемы ооновной обработки почгч, ц/ге (чернозем выщелоченный)

Система ооновной обработки почвы Урожайность в среднем за

I977-ie82riJ I983-I986 1 гг. 1987-199011977-гг. ! 1990 гг.

Отвальная 36,8 32,2 24,8 31,3

Дифференцированная 36,3 32,9 26,4 31,0

Безотвальная 34,3 32,2 27,5 31,5

НСР05, ц/га 2,0 1,8. 2,1 2,4

7. ОЦЕНКА эйшаишости НРИШОВ ИШВЮИШОГО ЗИЩЩШ ЮЗШОЯ ЧАСТИ ЗАЩИТОЙ СИБИРИ НА БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ

Увеличение доли зерновых в севооборотах сопровождалось • более интаяоивной аккумуляцией энергии в продукции. Валовая энергия в урожае кормового плодосменного севооборота с наоы-щеияеы зерновыми 33,3 оставила 29,8 ГДд/га, в аернотравя-вопропашном о наоыщанием зерновыми 60 Si - 36,6, а в зерновом . оо IOO/f-иым насыщением зерновыми и зернобобовыми 43,2 ГДг^а (табл. 9). КОД окупаемооти затрат оовокугаюй анергии энерги-: ей, накопленной в урожае, также возрастал о 1,13 до 1,76 при увеличении доля зерновых в. севооборотах. Объясняется ето повышенной концентрацией энергоёмкого материала в оухом вещеот-ве зерновых относительно кормовых культур. Однако снижение доли зерновых в севооборотах менее 83 % сопровождается увеличением у пшеницы и ячменя ко эйфщиента использования энергии и приращением валовой продукции.

Экономическая оценка в стоимостном выражении показывает, что лучшие результаты по себестоимости одного центнера продукции в кормовых единицах получены в зернопропашном сево-

9. Биоэнергетическая эффективность севооборотов

и бессменных посевов (чернозем выщелоченный, ореднее за 1977-1990 гг.)

-Ш=

!мо-Показа-1вой тели 1ШЩ01-; 1омен-' I ный

Нолевые севообороты

Бесомвн4-Бес~ ные зор^смен-новыв: ! нал пшеница,' пшени-овес ! ца .! I

пло-1 зерно-до- ¡травя-сман+нопро-ПЫй !паш-I ной

•зорно+зер-паро-]но-про- I пропав- !паи-ной Jнoй

зерно+зер-вой о но-

31ИЯ-1В0Й

тым ! паром!

Затраты совокупной энергии.

ГДд/га 26,4 25,3 25,1 23,0 26,3 25,4 24,6

24,6 23,8

24,7 21,9

Выход кормовых единиц,ц/га 35,1 36,8 37,6 32,8 39,2 33,8 30,5

Валовая энергия в урожае,

1Дк/га 29,8 33,7 36,5 37,7 42,4 43,9 43,2 36,6 33,8

Энергетический коэффициент 1,13 1,33 1,45 1,64 1,61 1,73 1,76 1,48 1,37

Приращение валовой энер-

?га?Гда 3'4 8«4 п«4 14-7 1е'г 18»5 18-6 п'9 9»1 обороте - 4,59 руб., зернотравянопропашном - 4,92 и плодосменном - 4,95 руб. Самое.дешевое зерно получено в зернопаро-пропашном севообороте - 5,06 руб./ц. Более рентабельным производство продукции было в зернопропашном севообороте, ближе к нему отояли зернотравянопропашной, плодосменный и зернопа-ропропашной оевообороты, где уровень рентабельности составил ■ 146,2-150,3 %.

ймеетоя реальная возможность выразить эффективность сево-. оборотов через энергетический эквивалент не только получаемой продукции, Но и плодородия почвы. Приращение энергетического потенциала чернозема выщелоченного, за 13 лет отмечено в кормовом севообороте на 136,1 ГДк/га, в плодосменном - на 52,8{ в зерногравянопропапшом - на 211,0, в зернопропашном и зерновом о занятым паром - на 37,7 и 30,1 1Щк/га». Снижение

энаргоёмкооти точны в олое 0-30 ом отыачалооь в вернопаропро-пашноы севооборота на 108,4 ГДк/га, 9 аарновом - на 211,0 и под бессменными посевами ппенвды - на 16,1 ГДк/ге.

Наибольший прироат энергетического потенциала 346,6 ГДи/га с 1977 по 1ев9 гг. наблодалоя при дифференцированной обработке почвы, На безотвальном фоне приращение энергия в слое 0-30 ом ооотавило 238,7 Щи/гв а бело больше на 201,0 Щд/га относительно вспашки. По акономячвоким показателям дифференцированная, безотвальная и нулевая обработки превосходили вспашку. В среднем за 1977-1080 гг, оабеотоимооть 1ц кормовых единиц по ивучаемым системам ооновной обработки почвы было нижя не 0,12-0,26 руб., чем в контрольном варианте (таблица 10).

10. Экономическая оценка изучаемых сдатем основной

обработки чернозёма выщелоченного в звене однолетние . ■ трави - пшеница - ячмень (ореднее за 1677-1900 гг.)

Рентабельность производства продукции при нулевой обработке на 7,1-5,6 % выще, чем при бевогвальньй и дифференцированной, и на 12,6 %, чем При юпашке. В южной чаоти лесостепной зоны введение минимальной обработки (на глубину 12-14 ом) 1,емно-серой лоонсй почвы на полях 60 % от общей площади эерно-парового севооборота способствует увеличению себестоимости зерна на 0,12 руб./ц и онияению уровня рентабельности на 6,4/8, Оабеотоимготь I ц верновых снижалась при СЗС-2.1Л по ншаШкс на 0,98-2,36 руб.,' по безотвальной обработке - на 1,80-2,68, по нулевой - на 0,95-1,79 руб., а рентабельность соотвятст-врнно -увеличивалась на 23,<3-48,1 %, з°,3-е1Л.% и 17,7-30,3$ в оравнении о таковы/и показателями, при использовании на .посеве С3-3,6. Собеотоимость I ц'кормовых единиц Выла ниже в . Зернопропашном севообороте с гербицидами на 0,21,руб., чем в

Отвальная Ди^фвренцнрованнея Безотвальная Нулевая

36,6 6,06 5,52 143,3

36,4 4,01 5,33 160,7

36,9 4,94 6,46 149,1

30,1 ' 4,80 6,36 ' 166,2

варианте без химической прополки, а уровень рентабельности был выше и составил 167,9 %. От совместного применения удобрений и гербицидов себестоимость I ц кормовых единиц и зерна снижалась на 1,14 и 1,24 руб., а уровень рентабельности уве^ личивалоя на 40,3 %.

основные вывода

1. Предлагается концепция оптимизации водного режима в корнеобитаемом слое, которая ооновывается на положениях и вытекающих из них задач. Первое положение: в критические по увлажнению годы уровень урожая на 30,7 % определяют запасы влаги в слое 30-60 см. Современная же интенсивная обработка почвы с применением тяжеловесной техники ведёт к переуплотнению пахотного и подпахотного её слоев. Отсюда: задача необходимости разработки системы обработки почвы, которая предохранит её от переуплотнения. Второе положение: зерновые культуры лучше обеопечены влагой после хороших предшественников только один год. Севообороты же в хозяйствах Западной Сибири од-но-двухзвенные, в каждом из которых по 3-4 поля. Вытекает задача - продлить влагонокопптельн^'й эффект предшественников на 2-3 года.

Некоторые пути решения поставленных задач. Установлено,что исключение основной и поверхностной обработок позволило умень- ; шить уплотнение почвы в слое 30-40 см на 0,1 г/см5, в слое 40-50 см - на 0,06 г/см3, а влажность увеличить па 4,8-3,5 %, водопроницаемость с глубины 30 см - па 0,15 мм/мин, чем по вспашке.

С использованием сурепицы на сидерат б третьем поле звена дополнительно накапливалась продуктивная влага в метровом слое к севу ячменя 9,1 мм, в слое 0-60 см - 7,1 км. Внесение соломы способствовало увеличению продуктивной влаги к севу ячменя в заключительном поле зернопропашного оевооборота на 17,7 мм в метровом слое, в слое 0-60 см - на 6,1 мм по орав-' нению с контрольннм вариантом.

2. Разработана методика определения равковеоиой плотное "и, в основу которой положены принципы объёмных изменений и гравитации плотной и рыхлой почти:. Определены параметры равновесной плотности чернозема выщелоченного: 1,10-1,26 г/см3.

Уточнены параметры оптимальной плотности вщцелочэнного чернозема: для пшеницы - 1,01-1,17 г/см3, для ячменя - 1,201,27 г/см3; темно-серой лесной для пшеница - 1,06-1,23 г/см3, для ячменя - 1,22-1,29 г/сма. Параметры оптимальной я равновесной плотности дают предпосылки для теоретического обоснования возможности вводить элементы ыинималязации обработки чернозема выщелоченного,

3. Составлен коэффициент интенсивности уплотнения почвы (Кцн) для характеристики процеооа изменения плотности сложения в период от сева до кущения-колошения зерновых. Величина КйН> 1,1 показывает на быстрое уплотнение почвы, в результате чего складаваютоя неудовлетворительные условия для формирования корневой системы и урожайности зерновых,

4. На "выпаханных" чернозёмах в первые три года после применения безотвальной и нулевой обработок в слое почвы 0-10 см преобладают процеосы разрушения структуры почвы. Количество структурных отдельноотей 10-0,25 мм снизилось на 7,3-14,9 %, а их водолрочность - на 7,8-15,8 % до сравнению со вопашкой. Дифференцированная обработка почвы по структурному оостоянию пахотного слоя не уступала отвальной обработке.

Лучшие условия для структурообразования (накопление органического вещества, оптимальный водный режим и плотнооть сложения пахотного слоя) складывались после трех лет применения нулевой обработки и после шести - безотвальной и дифференцированной. После 14-летней безотвальной обработки чернозема выщелоченного содержание водопрочных агрегатов в пахотном слое было больше на 7,1 %, при нулевой обработке - на 11,2 %, чем-по вспашке.

5. В целях регулирования природного равновесия при освоении комплексной химизации уса "новленн пути сокращения ^грации нитратов за пределы корнеобитаемого слоя:

- севообороты о занятым паром позволили сократить потери нитратов в 3,3 раза по сравнению с зернопаропропашным севооборотом;

- использование сурепицы на оидерат после парозанимающей культуры способствовало уменьшению миграции нитратов в слой 100-500 см в 4,2 раза относительно-зернопаролропашю^о сево-' оборота, где абсолютная величина по.терь /У-Л^з составила

432,8 кг/га;

- в' плодосменном севообороте с двумя полями многолетних *'рав потери составили 84,5 кг/га, а использование промежуточных культур в кормовом севообороте позволило сократить потери нитратов до 24,5 кг/га;

- безотвальная обработка почвы обеспечила сокращение вымывания нитратов в слой 100-500 см на 16,1, дифференцированная - на 5,3; нулевая - на 84,8 кг/га по сравнению с отвальной.

6. В условиях интенсивного земледелия рекомендуемая норма органических удобрений 10 т/га на фоне минерального удобрения ^дРддК^д не обеспечивает бездефицитный-баланс гумуса. Применение соломы в качестве органического удобрения - 1,23,2 т/га, использование сурепицы на сидерат - 2,5-3,3 т/га, посев промежуточных культур на фоне Л^дРоо^о обеспечило расширенное воспроизводотво плодородия почвы в севооборотах. Гуматный тип гумуса (0^:0^=2,16) формировался на залежном участке и в зернотравянопропашном сэвообороте (0^:0^=2,04). Самое узкое отношение 0^:0^=1,25 и 1,31 отмечено в-зерновом севообороте и под 1ессменной пшеницей.

7. Дифференцированная, безотвальная и нулевая обработки обеспечивают более интенсивный почвообразовательный процесс, чем вспашка. Содержание органического углерода в олое 0-10см здесь было больше на 2,00-1,91 %, чем при вспашке. Нулевая обработка способствовала накоплению нерастворимого остатка до 60,7 % от общего углерода, здеоь же сдернивалоя процесс накопления фульвокислот, относительное содержание которых было меньше на 3,6 %, чем при отвальной обработке.

8. Насыщение севооборотов до 100 % зерновыми и зернобобовыми приводит к увеличению в агрофитоценозах злаковых сорняков (овсюга, щетинника зеленого), которые занимали до 50 % от . общего количества сорной растительности. Биологическое равновесие в агрофитоценозах севооборотов зернового направления возможно решить при использовании системы противозлаковых гпр-бицидов группы 2,4-Д на 50 % посевов зерновых с учётом изменения видового состава сорняков во времени.

9. Обработке почвы без оборота пласта сопутствует распространение многолетних сорняков: бодяка полевого, осота полевого, Еыонка полевого; из малолетних сорняков: овсюга, щетинника зе-

левого, звездчатки средней, гречишки развесистой и вьюнковой, подмаренника цепкого, щирицы, ярутки полевой. Одновременно наблюдается исчезновение змееголовника, редьки дикой, аистника цикутного, липучки обыкновенной. Использование системы гербицидов позволило снизить число оорняков на вспашке до 25,5 шт. на м2, при дифференцированной обработке - до 26,7, безотваль-пой-до 21,0 и нулевой - до .12,6 ит./ы^, что соответствовало слабой и очень слабой степени засорения.

10. В уоловиях специализации севооборотов леоостепной зоны Западной Сибири возможно насыщение зерновыми и зернобобовыми до 83-100 % без значительного увеличения поражаемоотв культур корневыми, гнилями. Овес и горох с овсом на зерно, введенные в зерновой и зерновой с занятым паром севообороты, выполняли фи-

,тооанитарную роль. Использование поукосно сурепицы на оидерат .позволяет снизить распространение болезни на 4,3-5,0 %, а применение удобрений и гербицидов - на 2,1-2,3 %.

• Безотвальная и нулевая обработки почвы обостряют фитосани-тарное состояние посевов в первые годы её применения.-При длительной обработке почвы без оборота пласта наступает биологическое равновесие в почвенной фауне благодаря интенсивному размножению представителей полезного эдафона.

11. Установлена прямолинейная корреляция мезду наоыщением оевооборотов зерновыми и зернобобовыми и выходом зерна о гек-■тара пашни у - 0,Р8х+1,74. По совокупности выхода продукции о единицы площади и влияния на плодородие почвы в условиях зерновой 'специализации оптимальное насыщение севооборотов зерновыми 66,6-83,3 %.

-Подсевные культуры обеспечивают увеличение продуктивности пашни в кормовых единицах на 18,5 ц/га. Поукосное использование сурепицы позволяет дополнительно собрать 74,0-77,2 ц/га зеленой массы.

Интенсивное механическое воздействие цри вспашка приводит к деградации пахотного слоя. При переходе на обработку без оборота пласта старопахотных земель приводит в первые четчре годя'та?же к ухудшена» агрофизических свойств почвы, изменение которых определяло урохайность ■ зерновых - на 17,6-26,4$. •'■ 'I После 6-летней безотвальной обр^отки чернозема выщелоченного на фоне оргакоминеральнохЪ питания и применения системы гербицидов происходит улучшение агрофизических свойств почвы, что

28

позволило в 1983-1986 гг. получить урожайность зерновых на уровне вспашки - 32,2 в/га, а в 1987-1990 гг. - больше на 2,7 ц/га.

12. Увеличение доли зерновых и зернобобовых в структуре посевных площадей сопровождается более интенсивной аккумуляцией энергии в продукции, которая достигала в зерновом с занятым паром севообороте 43,9, а в зерновом - 43,2 ГДж. Биоэнергетическая эффективность зерновых возрастает-при выращивании, их в севооборотах с насыщением зерновыми 33,3-66,6 %. Один мегаджоулъ энергетических затрат на применение удобрений и гербицидов обеспечивает накопление в дополнительно полученной продукции

0,7 ВДж, энергозатрат на применение гербицидов - 7,8 Щж. Это свидетельствует о более эффективном действии'гербицидов,-что обусловлено.засоренноотыэ посевов, которая находилась в первом минимуме среди факторов, определяющих уровень продуктивности растений.

13. В кормовом, плодосменном, зернотравякопропаином, зерно-Цропашном и зерновом о занятым паром севооборотах с 1977 го 19$9 гг. биоэнергетическая эффективность сопровоадается приращением энергетического потенциала чернозома выщелоченного в слое 0-30 ом соответственно на 136,1, 52,8, 211,0, 37,7 и 30,1 ГДж/га, Прирост энергетического потенц'ала при отвальной, . дифференцированной и безотвальной обработкам за 13 лет соста- . вил 37,7, 346,5 и 238,7 ГДк/га.

14. По•совокупности экономических показателей (себестоимости I ц к.ед. и зерна,- уровню рентабельности) по влиянию на качество получаемой продукции более эффективными являются севообороты с насыщением зерновыми 50-66,0 %.

Рост эффективности возделываемых культур при обработке почвы без оборота пласта связан с длительностью её использования. За период первой ротации (1977-1982 гг.) зернопропашного сего- ' оборота безотвальная обработка была хугсе по есом экономическим показателям относительно вспашки и дифференцированной обработки. В 1986-1990 гт. при безотвальной обработке себестоимость зерна была ...еньше на 0,08-0,44 руб., а рентабельность - выие на 3,9-18,6 %, чем при дифференцированной и отвальной обработках.

Экономически выгодно вводить минимальную обработку (на глубину 12-14 см) темно-серой лесной и черноземной почвы на полях

29

на болев 60 % от общей площади зернопропашного и зернопарового севооборотов.

. лрвдлшения производству .

1. Для хозяйств северной леоостади Западной Сибири, специализирующихся на производстве продовольственного и фуражного зерна, рекомендуются верноцроцашдае и зерновые о занятым паром севообороты о насыщением зерновыми 66,6-83,3 %.

2. Для создания зеленого конвейера рекомендуется использовать кормовые севообороты с введением подоевных смеоей в пооевы

• озимой ряи и лоукооно использовать сурепицу после горохо-овоя-ной смеси и озимой ржи на зеленую массу.

3. Учитывая степень деградированноети и большую потенциальную заоореннооть семенами сорняков темно-серых п чернозёмных почв в северной и южной чаоти лесоотепной во!ш переход на оиоте-му обработки почвы без оборота пласта о элементами минимализа-ции осуществлять поэтапно: а) в первые 3-6 лет дифференцированная обработка - отвальная глубокая (на 25-30 ом) раз в 3-4 года (в паровых полях и под пропашные), под зерновые обработка ЛП-0,36 на 20-22 ом. При улучшении, водно-физичеоких и биологических свойств пахотного слоя перейти на: б) безотвальную обработку на глубину 25-30 см ЛП-0,35 (отойками СибйЛЭ) в паровых полях и под пропашные, йод зерновые - КШ1-5 на глубину 12-14 см. Мелкая обработка проводится на полях на более 60 % от общей площади зернопропашного и зернопарового севооборота.

. 4. Для расширенного воспроизводства плодородия почв иополь-зовать в северной И шной Части леооотепной зоны в качестве органического удобрения солому на Йене минеральных удобрений, в оеверной леооотепи - дополнительно сурепицу:на оидерат.

Список основных работ, опубликованных по теме диосертавди:

1. Влияние насыщенности севооборотов зерновыми на заоореннооть посевов и урожай зерновых культур: Тез. докл.,совещ. -Тюмень, 1978. - С. 92-93 (в соввт.).

2.Влияние севооборотов и бессменных посевов на урожай яровой пшеницы:.Тез. докл. оовещ. - Тюмень, 1979. - С.225 (в соавт.')'.

3. Влияние предшественников на пищевой режим почвы и-урожай культур в севооборотах с различным наоыщением зерновыми // Проблемы освоения нефтегазовых ресурсов в Западной Сибири. - Тюмень, 1979. - С. 105-107 (в соавт.). .

• ■ ■ зо

4. Объёмная масоа в зависимости от способов основной обработки почвы // Роль науки и передового опыта в повышении эффективности и качества сельскохозяйственного производства. - Ткъ-мень, 1979. - С. 85-88 (в соавт.).

■ 5. Влияние способов обработки на водный режим зернопропаш-ного севооборота // Агротехнические основы повышения урожайности зерновых и кормовых культур Тюменской области. - Омск,1979;

- С. 3-5 (в соавт.).

6. Влияние различных способов основной обработки почвы и гербицидов на засоренность яровой пшеницы: Тез. докл. совещ. -Тюмень, 1980. - С. 40-41 (в соавт.).

7. Влияние предшественников на пораженность зерновых культур корневыми гнилями // Науч.-техн. бюл./СО RAGXIffll. -1981.

- Вып. 15. - С. 15-20.

8. Продуктивность севооборотов с различиям насыщением зерновыми // Проблемы развития Тюменского агропромышленного комплекса в П-й пятилетке. - Тюмень, 1981. - С. 16.

9. Влияние предшественников, способов'основной обработки почвы и гербицидов на урожай и качество зерна яровой пшеницы // Агробиологические факторы повышении урожайности зерновых культур. - Омск, 1983, - С. 52-54 (в соавт.).

10. Агротехника, уроябиность II качество зерна ячменя // 'Зерновое хозяйство. - 1984. - Jé 5. - С. 36-37 (в соавт.).

11. Теоретические вопроса основной обработки почвы в оисте- ■ ма;земледелия Северного Зауралья // Некоторые проблемы эффективности сельскохозяйственного производства. - Тюмень, 1984. -С. 83-85 (в соавт.).

12. Влияние способов основной обработки почвы на урожайность и качество зерна ячменя // Пути повышения урожайности . зерновых культур Западной Сибири. - Омск, 1984. - С. 34-37 (в . соавт.).

13. Пораженность ячменя корневыми гнилями в специализирован- , ¡шх севооборотах // Некоторые проблемы повышения эффективности сельскохозяйственного производства. - Тюмень, IS84. - С.71-73.

: 14. Урожай и качество зерна озимой ржи по разным предшественникам // Резервы увеличения производства зерна в Западной Сибири. - Омск, 1985. - С. 44-47 (в соавт.). '15. Методические разработки к лабораторно-практическим занятиям по севооборотам. - Тюмень, 1985. - 28, с. (в соавт.).

31

16. Насыщение оевгоборотов зерновыми в условиях Тюменской области: Тез. науч.-практ. конф. - Свердловск, 1986. - С. 19.

17. хюдный режим почвы при различных способах основной обработки; Тез. науч.-практ. конф. - Свердловск, 1986. - С. 20. (всоавт.).

18. Роль средств химизации в повышении продуктивности пашни: Тез. докл. оовещ. - Тюмень, 1987. - С. 18.

19. Заооренность посевов при различных опособах основной обработки почвы: Тез.' докл. совещ. - Тюмень, 1987. - С,6-7(в соанг.)

. 20. Технология зяблевой обработки почвы в Западной Сибири: Учеб.пособие/ОыСХИ. - Омск, 1987. - 56 с, (в соавт.).

21. Основная обработка почвы в условиях интенсивного земледелия северной лесостепи Тюменской области // Агротехнические основы интенсивной технологии выращивания зерновых культур в Западной Сибири. - Омск, .1987. - С. J4-I7.

22. Средотва химизации в зерновом севообороте // Химизация сел. хоз-ва. - 1988. - 6. - С. 44-46 (е соавт.).

23. Продуктивнооть севооборотов в северной леооотепи // Интенсификация возделывания сельскохозяйственных культур в Западной Сибири: Сб. науч. тр./ШСХНИЛ СО. - Новосибирск, 1988.

- С. 4-18 (в ооавт.). .

' 24. Урожайность и качеотвб зерна ячкеня в звеньях зернопро-пашного оевооборота // Сиб. вест, о.-х, науки. - 1989. - й 5.

- С. 61-65 (в ооавт.).

25. Зяблевая обработка почвы на черноземах Тюменской области // Ресурсосберегающие сиотемы обработки почвы: Сб. науч.тр. /МСХШЛ. - Ы.: Агропромиздат, 1990. - С. 221-226 (в соавт.).

26. Повышение качества продовольственного и фуражного зерна при интенсивном земледелии в Тюменской области: Рекомендации.

- Тюмень, 1991. - 30 с. (в соавт.).

27. Влияние химизации на урожайность оельокохозяйственных культур Ц Совершенствование технологий возделывания зерновых

и кормовых культур: Сб. науч. тр./СибШИСХоз. - Новосибирск, •:"*,'" 1991. - С. 13-24 (в соавт.).

28... Деградация чернозема при длительном использовании тяжелой техники // Земледелие. - 1992. - К- 6. - С. 17 (в соавторстве) .