Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование основных элементов системы земледелия на серых лесных почвах Волго-Вятского региона

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование основных элементов системы земледелия на серых лесных почвах Волго-Вятского региона"

^ V Б ^Ф'Л^ТЦРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙС ТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ

' российской Федкрации

а иш

mi

'лШКжая государственная сельскохозяйственная академия

На правах рукописи

' ИВЕНИН Валентин Васильевич

УДК 631.58:631.445.25

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ ЕМЛЕДЕЛИЯ НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ НОЧВАХ ВОЛГО-ВЯТСКОГО

РЕГИОНА

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Кинель-1997

Работа выполнена б Нижегородской сельскохозяйственной академии в 1982-1996 гг.

Научный консультант — доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.П.Заикин.

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки Российской

Федерации, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Х.Х.Хабибрахманов,

Заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор сельскохозяйственных наук,

профессор А.И.Кузнецов, ''

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н.И.Зезюков

Ведущее предприятие — Нижегородский научно-исследовательский

проектно-технологический институт аграрно-промышленного комплекса

"/^"с1997 г. в ^

Защита диссертации состоится "/ ()" 1997 г. в 'И

часов, на заседании диссертационного совета Д 120.47.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук при Самарской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 446400, Самарская область, г.Кинель-4, п.Усть-Кинельский, Самарская сельхозакадемия.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного ) Г.К.Марковская.

Совета кандидат биологических паук

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Основополагающими звеньями зональных систем емледслия являются севообороты и механическая обработка почвы. Рыночная -кономика и развитие многоукладное™ сельскохозяйственных предприятий :оздают условия для повышения продуктивности земледелия, изменения 'ровня его специализации, что без дальнейшего совершенствования в лементах системы земледелия может способствовать нерациональному ^пользованию и воспроизводству плодородия. На серых лесных почвах Европейской части России в научных исследованиях В.П.Нарциссова (1957, 982), С.А.Наумова (1969), А.И.Кузнецова (1977), Г.Г.Данилова (1978), {.Х.Хабибрахманова (1986), Л.В.Ильиной (1988) и др. получили обоснование шогие закономерности процессов, протекающих в почве под влиянием механической обработки, сельскохозяйственных культур и при их чередовании ! севооборотах. Однако, в этих исследованиях, по вполне объективным фичинам, не могли быть учтены условия развития земледелия в последние оды, что обуславливает необходимость дальнейшего изучения роли :евооборотов, обработки почвы и сидереции в изменении плодородия почв и «ергенической эффективности земледелия. Поэтому совершениствование :евооборотов, обработки почв и сидереции имеют большое теоретическое и фактическое значение для Нечерноземной полосы России. Наши исследования ¡ыполнялись в соответствии с тематическим планом научно-гсследовательских работ Нижегородской государственной сельхозакадемии.

На 1986-1990 гг. научно-техническое задание 0.51.01.01.02.03.Т. 'Разработать и внедрить зональные системы земледелия, обеспечивающие »ациональное использование сельскохозяйственных угодий, расширенное «(¡производство плодородия почвы и защиту ее от эрозии, повышение фодуктивности и устойчивости растениеводства в 1986-90 гг. и до 2000 г. в 1ечерноземной зоне РСФСР", имело номер государственной регистрации

01.86.0098922.

Цель работы. Дельнейшее развитие научных и практических основ природоохранного, ресурсосберегающего земледелия на серых лесных почвах Волго-Вятского региона Нечерноземной полосы Российской Федерации.

Задачи исследований.

1. Изучить роль культур севооборота как предшественников и механической обработки в изменении плодородия почв, засоренности посевов и поражаемости культур болезнями.

2. Определить продуктивность звеньев севооборотов при различном сочетании культур в них и в зависимости от приемов механической обработки почв.

3. Определить энергетическую эффективность возделывания сельскохозяйственных культур при их различном чередовании, приемов механической обработки почв.

Научная новизна исследований. Предложена и обоснована система совершенствования севооборотов и механической обработки почв в современных условиях. Изучен характер изменения агрофизических, агрохимических и биологических показателей плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур под воздействием севооборота, приемов механической обработки и сидерации. Впервые на серых лесных почвах Волго-Вятского региона в таком объеме дана энергетическая оценка изученных приемов и возделывания культур в практике земледелия.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- о расширенном воспроизводстве гумуса путем сидерации;

- о более рациональном использовании пласта клевера на светло-серых лесных почвах северной части Нечерноземья под озимую пшеницу;

- об использовании сидеральных культур для повышения плодородия серых лесных суглинистых почв и урожайности сельскохозяйственных

культур;

- о возможности лучшего сочетания повторых посевов зерновых культур в севооборотах;'

- о более эффективной заделке навоза в занятом пару;

- о безотвальной обработке почвы под озимые после непаровых предшественников;

- о рациональных приемах весенней основной обработки почвы.

Практическая ценность. Результаты исследований предназначены для

внедрения в сельскохозяйственных предприятиях, ведущих земледелие при разных формах собственности на серых лесных почвах Волго-Вятского региона. Предлагаемые приемы совершенствования схем севооборотов, механической обработки почвы, сидерации, позволяют повысить сбор зерна и кормов и энергетическую эффективность земледелия, улучшают экологическую обстановку в агроландшафтах.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы при написании книг "Севообороты и некоторые приемы обработки серых лесных почв Нижегородской области" (1995), "Механическая обработка почвы" (1996), "Зеленые удобрения—путь биологизации и интенсификации земледелия Нижегородской области" (1996), которые содержат рекомендации по совершенствованию основных звеньев зональной системы земледелия в регионе.

Разработанные приемы безотвальной обработки почвы под озимые применяются в Нижегородской области.

Материалы диссертации используются в учебном процессе Нижегородской государственной сельхозакадемии, где автор работает по совместительству.

Апробация работы. Материалы диссертации сообщались на конференции посвященной 150-летию со дня рождения П.А.Костычева (Рязань, 1995). На

выездной сессии Российской академии сельскохозяйственный наук (Киров, 1995); на семинаре-совещании заведующих кафедрами земледелия, растениеводства и кормопроизводства сельхозвузов России (Орел, 1996); на научных конференциях преподавателей и сотрудников Нижегородской Государственной сельхозакадемии (Нижний Новгород 1984, 1986, 1991, 1996); на научно-практических конференциях (Нижний Новгород, 1990,1996).

Публикации. Основные положения диссертации напечатаны в журналах "Земледелие" (1986, 1987, 1988, 1990, 1995, 1996), "Сельское хозяйство Нечерноземья" (1984, 1985), "Зерновое хазяйство"; в трех книгах, научных трудах Нижегородской, Рязанской и Кировской сельхозакадемий. Всего по теме диссертации опубликовано 40 научных работ общим объемом 42,4 печатных листа.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 280 страницах компьютерного текста, состоит из 8 глав, выводов, предложений. Содержит 87 таблиц, 5 рисунков и 20 страниц приложений. В списке использованной литературы 672 наименования, в том числе 34 на иностранных языках.

За оказанную помощь при обсуждении программы исследований автор благодарен Заслуженному деятелю науки РСФСР, доктору сельскохозяйственных наук, профессору В.П.Нарциссову. За участие в проведении комплексных исследований автор весьма признателен преподавателям и сотрудникам Нижегородской государственной сельхозакадемии: доктору сельскохозяйственных наук, профессору ВЛ.Заикину; доцентам, кандидатам сельскохозяйственных наук Ф.П.Румянцеву, Е.М.Санкиной, В.Л.Строкину, В.И.Ошуркову, А.Г.Щаблыкину; ведущему инженеру М.П.Усовой; нашим дипломникам бывшим студентам агрономического факультета НГСХА.

Содержание работы

1. Состояние вопроса

Проанализированы основные этапы развития учения по севооборотам, обработке почвы и сидерации в России, зарубежных странах и Волго-Вятском районе. Дана оценка севооборотов, механической обработки почв и сидерации по влиянию на элементы плодородия, фитосанитарное состояние посевов и продуктивность пашни. Определены проблемы, решение которых в современных условиях позволит увеличить урожайность при уменьшении энергетических затрат.

2. Природные условия, программа и методика исследований

Значительную часть пахотных земель Волго-Вятского региона Нечерноземной полосы Российской Федерации составляют серые лесные почвы. Только в Нижегородской области их площадь под пашней превышает 950 тыс.га. и составляет более 43% всех пахотных земель, в Марий Эл, Мордовской и Чувашской республиках и Кировской области, входящих в Волго-Вятский район, их доля составляет от 6,3 до 55% в структуре почвенного покрова.

Климат региона умеренно- и среднеконтинентальный. Осадков выпадает 450-550 мм. за год. Вегетационный период длится 119-146 дней. Сумма положительных температур выше 10°С равна 1800-2350°С.

Период полевых исследований (1982-1996 гг.) в достаточной мерс характеризовал многообразие ососбенностей погодных условий лесостепной зоны Нечерноземной полосы европейской части России. Были благоприятные по увлажнению и температуре годы и менее благоприятные, но в период исследований не было лет резко засушливых, которые наблюдались в регионе несколько раньше (1972 и 1981).

Учетная площадь делянок колебалась от 60 до 500 м2. Повгорность 3-4

кратная, размещение вариантов систематическое, с частичной рендомизацисй и рендомизированное. Агротехника в опытах зональная. Наблюдения и учеты проводили по общепринятым методикам. Основные результаты обрабатывали методами математической статистики (Доспехов Б.А., 1985) на микрокалькуляторах и в ВЦ Нижегородской сельхозакадемии. Биоэнергетическая оценка, изучаемых приемов, дана по методике РАСХН (Кащенко A.C., 1994).

Почвенный покров опытных участков был представлен светло-серыми лесными легко- и средпесуглинистого гранулометричесого состава, типичными для северной части региона распространения серых лесных почв Волго-Вятского района. Содержание гумуса в пахотном слое колебалось от 1.65 до 3,11%, pH сол -5,-5,6.

Почвы малооструктуренные и обладают способностью быстро уплотняться. Полевые опыты проводили на опытном поле в учхозе "Новинки", в производственных посевах на специально выделенных опытных полях колхоза "Россия" и ТОО "Лакша" Богородского района Нижегородской области. Исследования вели в длительном двухфакторном, краткосрочных полевых и вегатационно-полевом опытах.

Схема полевого длительного опыта включала три схемы севооборотов, которые различались видом пара: черный (40т./га. навоза), сидеральный горчичный (40т./га. навоза), сидеральный многолетний люпин (без навоза). Севообороты изучали при двух системах минеральных удобрений (РпоКбо и ^боР|2оКбо)- По пару шла озимая пшеница, а затем картофель, ячмень с подсевом клевера, клевер, озимая пшеница, ячмень (на 1/3 поля подсев многолетнего люпина).

Объектом исследований была система; агрофитоценоз-климат (агрометеорологические условия)-почва-расгение. Предмет исследований: основные элементы системы земледелия (севооборот, обработка почвы,

удобрения, в том числе сидераты).

3. Результаты исследований

Влияние чередования культур, удобрений и механической обработки на

показатели плодородия:

Воспроизводство гумуса. Для поддержания бездефицитного баланса гумуса в зависимости от севооборота на серых лесных почвах может быть система, основанная на применении навоза (торфо-навозных компостов) и минеральных удобрений или — навоза, сидератов и минеральных удобрений. При внесении в севообороте в среднем за год около 12 т/га органических удобрений в виде навоза или навоза и сидератов позволяет иметь положительный баланс гумуса. В исследованиях, выполненных под нашим руководством на светло-серых лесных почвах в учхозе НГСХА "Новинки", в сидеральном люпиновом пару в среднем за 1989-94 гг. ежегодно поступало в почву 39^(1,2 т/га зеленой массы и корней (в пахотном слое) люпина. Это количество сидерата оказало положительное действие на содержание гумуса в почве, так же как и 40 т/га навоза (табл.1). В звене севооборота (пар, озимая пшеница, картофель, ячмень) с люпиновым паром содержание гумуса возросло на 0,14%, а в звене с черным паром, где вносили эквивалентное по массе количество навоза — на 0,13-0,15%. Следовательно сидеральные культуры могут быть использованы для создания бездефицитного баланса гумуса в системе удобрения на удаленных от ферм полях севооборотов, куда доставка навоза сопряжена с большими издержками. Доля чистых паров на удаленных землях может быть уменьшена и они могут быть заменены сидеральными.

Биологическая активность почвы. Растительные выделения и микробиологическая деятельность в почве имеют большое значение в жизни агрофитоценозов. Изучение активности целллюлозоразлагающих бактерий в почве методом аппликаций по степени разложения льняного полотна показало,

что наиболее активно оно проходило под озимой пшеницей при заделке навоза под ее предшественник плугом и в меньшей степени при внесении навоза под тяжелую дисковую борону. Существовала тенденция более быстрого разложения льняного полотна при запашке навоза плугом с предплужником, когда навоз заделывался в значительной степени в виде прослойки на дно борозды. Здесь же получена более высокая урожайность парозанимающей культуры и озимой пшеницы.

1. Влияние удобрений внесенных в парах на содержание гумуса через четыре года ротации севооборота

Вид пара Ежегодная доза мине ральных удобрений Внесено органических удобрений, т/га Содержание гумуса, %

в пару под картофель до начала опыта через 4 года ротации севооборота

навоза сидерата

Черный 40 — 40 1,58 1,67

Горчичный Р120К60 40 18,1 40 1,60 1,68

Люпиновый — 39 40 1,48 1,62

в среднем по фону 1,55 1,66

Черный 40 — 40 1,62 1,77

Горчичный ^Р,20К60 40 18,5 40 1,69 1,84

Люпиновый — 41,2 40 1,67 1,81

в среднем по юну 1,66 1,81

• НСР05 0,11%

Наиболее интенсивно разложение льняного полотна происходило под озимой пшеницей, посеянной по кукурузе. Степень разложения льняного полотна под озимой пшеницей была при заделке навоза плугом с предплужниками на 12,1% выше, чем под пшеницей по горохо-овсяно-подсолнсчниковой смеси. Л урожайность озимой лшенипы была по горохо-овсяно-подсолнечниковой смеси на этом варианте заделки навоза на 13,5% ниже, чем по кукурузе.

2. Влияние пара на интенсивность разложения льняного полотна под

озимой пшеницей (экспозиция 60 дней, в среднем за 1991-93 гг.), %

Вид пара Доза миниральных удобрений Слой почвы, см

0-20 20-30 0-30

Черный РпоКбо 36,6 25,7 33,0

Горчичный 33,3 23,3 30,0

Люпиновый 45,5 33,4 41,2

Клеверный 31,5 21,9 28,3

Черный ^()Р|2оКбО 38,3 27,0 34,5

Горчичный 34,4 25,3 31,4

Люпиновый 58,0 36,8 44,3

Клеверный 33,1 25,0 30,4

НСР05 для удобрений 1,6 1,3 1,5

для паров 2,5 1,7 2,3

для сравнения частных различий 3,6 2,2 2,8

Сидеральный люпиновый пар в среднем за 1991-93 гг. способствовал повышению биологической активности почвы под озимой пшеницей, посеянной по этому пару (таблица 2). В слое 0-30 под озимой пшеницей по

люпиновому пару за 60 дней экспозиции разлагалось на 8,2-9,8% больше льняной ткани, чем под пшеницей по черному пару. Таким образом, сидеральный люпин способствовал усилению биологической активности почвы по сравнению даже с чистым паром, в котором вносили навоз (40 т/га).

Сидеральные культуры не оказывали отрицательного влияния на нитратный режим почвы под озимой пшеницей. Во все годы наблюдений количество нитратов под озимой пшеницей с осени и до уборки было одинаковыми по люпиновому, клеверному и черному парам. Внесение азотных удобрений (N60) повышало содержание нитратов под озимой пшеницей по всем видам паров. Например, осенью это увеличение составляло 1,2-2 мг на 100 г почвы (при НСР»5 0,3-1,6).

Плотность и структурно-агрегатный состав почвы. Наибольшее влияние на плотность почвы оказывает механическая обработка. Но на серых лесных почвах это действие непродолжительно. Вспаханные на зябь они сильно уплотняются уже осенью, а к весне часто на полях ранней зяби плотность почвы приближается к величине 1,4 г/см3, то есть равна плотности необработанной почвы. Значительное разрыхляющее влияние на почву оказывает сидераты и травосеяние. В среднем за 1989-94 гг. под озимой пшеницей плотность почвы в слое 0-20 см. по люпиновому пару осенью была на 0,05 г/см3 меньше, чем по черному пару с внесением в него 40 т/га навоза. В отдельные годы разрыхляющее действие сидерального люпина сказывалось на второй год.

Разуплотнение светло-серых лесных почв при сидерации и травосеянии связано с их оструктурированием. Так в среднем за 1991-93 гг. в почве под озимой пшеницей по сидеральному и клеверному пару весной было на 4,75,3% больше водопрочных агрегатов, чем под озимой пшеницей по чистому пару, а перед посевом озимой пшеници эти различия были еще выше и составляли 5,3-9,1% (при НСР05-2%).

Влажность почвы. Влажность почвы имеет большое -значение в регионе для проведения качественной обработки и при посеве озимых. На яровые культуры влияние предшественников через влажность почвы практически не проявляется. Изучение влияния предшественников озимых на влажность почвы, запасы продуктивной влаги показало, что оно проявляется не во все годы, но в большее число лет. Так в среднем за 1989-93 гг. наибольший запас продуктивной влаги в метровом слое перед посевом озимой пшеницы был в черном пару (табл.3). Он оставался в среднем за 5 лег большим и весной под озимой пшеницей по чистому пару на 9,3-10,4 мм по сравнению с озимой пшеницей по клеверному и сидеральному люпиновому парам. Однако запасы воды в почве во всех сучаях были достаточны для получения дружных всходов и дальнейшего роста, и развития озимой пшеницы. Таким образом, предшественники могут оказывать отрицательное влияние через влажность почвы только на озимые.

3. Влияние пара на запас продуктивной влаги под озимой пшеницей, мм

Вид пара Слой почвы, см. Перед посевом 1989-93 гг. Весной 1990-94 гг. Перед уборкой 1990-94 гг.

Черный о-зо 47,2 44,8 49,2

0-100 195,3 192,5 153,7

Горчичный (сидеральный) 0-30 41,8 43,0 54,0

0-100 178,1 184,6 163,4

Люниновый (сидеральный) 0-30 39,6 43,0 54,0

0-100 164,1 183,2 162,1

Клеверный 0-30 38,7 41,5 56,1

0-100 165,0 182,1 167,1

Засоренность пооевов. Наиболее часто влияние предшественников и приемов обработки на серых лесных почвах Волго-Вятского региона проявляется через засоренность последующих культур. Влияние предшественников, приемов обработки почвы сказывается на засоренности культур в зависимости от видового состава сорняков и складывающихся погодных условий, роста и развития последующих культур. Так в исследованиях по непаровым предшественникам (1982-84 гг.) более высокая засоренность озимых была после ячменя, а после гороха на 4-42 шт./м2 меньше.

Способы отвальной и безотвальной вспашки после предшественников не оказали различного заметного влияния на степень засоренности озимой ржи и озимой пшеницы. В других исследованиях (ТОО "Лакша" 1993-95 гг.), наоборот, количество сорняков в озимой пшенице в меньшей степени зависело от предшественника, чем от обработки почвы под него (табл. 4). Запашка навоза плугом с предплужником под предшественник озимой пшеницы уменьшала засоренность в начале ее весенней вегетации на 33-36 шт./м2 по сревнению с заделкой навоза под предшественник дисковой тяжелой бороной.

Огромное значение в снижении засоренности у нас в России придается паровым полям. В наших исследованиях чистый пар способствовал уменьшению засоренности озимой пшеницы в период осеннего кущения почти в 2 раза по сравнению с люпиновым сидеральным паром. Весной эти различия составили 20,9 шт./м2 сорняков или по чистому пару их было меньше на 34,1% (табл.4). Наиболее сильно чистый пар способствует снижению численности многолетних сорных растений. В озимой пшенице по чистому пару их было: осенью в 4 раза, весной на 58-66% и перед уборкой на 55% меньше, чем в пшенице по люпиновому пару. Эта отрицательная сторона люпинового сидерального пара является показателем, который требует применять в посевах

после него дополнительные мероприятия по борьбе с сорняками.

4. Влияние паров, непаровых предшественников и обработки почвы на засоренность озимой пшеницы в среднем за три года, шт./м2

Способ заделки навоза Предшественник Количество сорняков

в начале вегетации (весной) в конце вегетации

1993-1995 гг.

Плугом с предплужниками амарант на силос 62 60

кукуруза на силос 54 47

однолетние травы на силос 63 63

Плугом без предплужников амарант на силос 71 75

кукуруза на силос 65 66

однолетние травы на силос 75 76

БДТ-3 амарант на силос 96 94

кукуруза на силос 90 84

однолетние травы на силос 96 102

1991-1993 гг.

Плугом без предплужников черный пар 61,2 13,9

горчичный пар 77,1 22,1

люпиновый пар 82,1 20,6

клеверный пар 67,8 16,8

НСР05 11,7 4,4

Корневые гнили зерновых. Результаты исследований по влиянию предшественников и звеньев севооборотов на распространенность корневых гнилей показали, что она в значительной степени зависит от

иредшественника.Так в полевых опытах в колхозе "Россия" было установлено, что озимая пшеница и озимая рожь наиболее сильно поражались при повторном их возделывании и после ячменя. Распространенность корневых гнилей по гороху составляла 23,5-25,2% или почти в 1,5 раза меньше, чем при размещении озимых по ячменю. В опытах по заделке органических удобрений под предшественник озимой пшеницы отмечено, что заделка навоза в верхний слой (0-15 см) тяжелой дисковой бороной способствует увеличению количества растений озимой пшеницы, пораженных корневыми гнилями (табл.5). В меньшей степени озимая пшеница была поражена корневыми гнилями при посеве по пропашным культурам. Таким образом, за счет правильно выбранного предшественника и приема обработки почвы можно уменьшить пораженность зерновых культур корневыми гнилями.

5. Распространенность корневых гнилей озимой пшеницы в зависимости

от предшественника и способа заделки навоза под него

Способ заделки навоза под предшественн и к Предшественник (силосные) Количество пораженных растений, %

1993 г. 1994 г. 1995 г. среднее

Плугом с предплужниками амарант 25,5 30,8 35,7 30,6

кукуруза 31,1 31,8 34,1 32,3

однолетние травы 37,6 36,4 47,1 40,4

Плугом без предплужников амарант 33,7 36,4 44,5 38,2

кукуруза 33,2 33,0 43,3 36,5

однолетние травы 32,3 43,1 48,8 41,4

БДТ-3 амарант 43,7 42,3 58,2 48,1

кукуруза 37,1 39,9 47,4 41,5

однолетние травы 42,0 50,5 63,1 51,8

НСР05 10,5%

Влияние чередования культур, обработки почвы, сидерации на урожайность, продуктивность культур, энергетическую и экономическую

эффективность

В исследованиях, проведенных в колхозе "Россия" (1981-83 гг.) остановлено, что использование пласта клевера двухгодичного пользования юд озимые культуры позволяет получить на 3-10,1 ц/га зерна больше, чем при юзделывании по нему ячменя. Даже в 1982 году озимые, которые высевали по ыасту клевера в экстремально засушливом 1981 г., дали прибавку в урожайности по сравнению с ячменем 3,0-7,8 ц/га. Это позволило сделать швод, что двулетний пласт клевера на светло-серых лесных почвах централь-«й части Нижегородской области эффективней использовать под посев ззимых культур, в первую очередь, под интенсивные сорта озимой пшеницы, г!з непаровых предшественников в этих опытах лучшим был горох и ячмень, соторый сам размещайся по пласту многолетних трав. Наибольшая урожай-юсть озимой пшеницы была получена по безотвальной обработке почвы после предшественника. В среднем по двум закладкам опытов по гороху при безотвальной обработке получено 42 и/га зерна озимой пшеницы, что на 1111,5 ц/га больше, чем при повторении озимых, и на 3 ц/га, чем по ячменю. В :реднем по всем четырем предшественникам урожайность озимой пшеницы по 5езотвальной обработке была выше на 15,8% (5,6 ц/га), а озимой ржи ^ответственно 4,8% (1 ц/га). Таким образом в этих опытах урожайность >зимой пшеницы зависши от предшественника (77%) и от приема обработки гочвы (22%), а озимой ржи практически только от предшественника.

При различных приемах заделки навоза под предшественник озимой писницы ее урожайность так же находилась в зависимости от предшествен-[ика и приема обработки почвы (табл.6). Прием обработки светло-серой [есной почвы оказывал влияние на урожайность силосных культур, по соторым высевали озимую пшеницу. В среднем по всем трем культурам

(амарант, кукуруза, силосная смесь) урожайность зеленой массы при запашке навоза плугом с предплужниками была на 6,8% выше, чем при запашке его плугом без предплужников, и на 121 ц/га или на 40,6%, чем при заделке навоза БДТ-3. Урожайность озимой пшеницы в среднем за 1992-95 гг. по всем предшественникам была выше при заделке навоза под него плугом с предплужниками. В среднем по трем предшественникам эта прибавка составила 2,6 по сравнению с запашкой навоза плугом без предплужников и 9 ц/га или 26,2% при заделке навоза БДТ-3. Заделка навоза плугом с предплужником под предшественник озимой пшеницы обеспечила самую высокую окупаемость затраченной энергии. Энергетический коэффициент при этом равнялся 2,32-2,78 и в среднем по всем предшественникам был выше на 0,16, чем по вспашке без предплужников, и на 0,61 или 31,6%, чем при заделке навоза тяжелой дисковой бороной. Прием заделки навоза под силосные культуры сказывался в целом по звену севооборота (предшественник, озимая пшеница, ячмень) на сборе валовой продукции и окупаемости затраченным энергии. Наименьшей сбор зерновых единиц в звене получен при заделке навоза БДТ-3 (табл.7). Здесь же была наименьшая окупаемость затраченной энергии. В Среднем по всем предшественникам при заделке навоза плугом с предплужниками энергетический коэффициент равнялся 2,09, плугом без предплужников — 1,97, а БДТ-3 — 1,66 или только 79,4% от первого.

В современных условиях при высоких ценах на энергоносители огромное значение имеет применение менее энергоемких приемов в земледелии. На светло-серых лесных почвах перспективной является сидерация. По исследованиям 1990-94 гг. в учхозе "Новинки" и ТОО "Лакша" установлено, что возделывание в парах многолетнего люпина позволяет иметь высокую продуктивность севооборота и его звеньев. В ТОО "Лакша" сидеральный люпиновый пар обеспечивал продуктивность звена севооборота (озимая пшеница, картофель, ячмень) на 20,7% выше,, чем звено с чистым паром, где органические

6. Влияние приемов заделки навоза под предшественник озимой пшеницы на урожайность культур, ц/га

Прием заделки навоза Предшественник (силосные) Урожайность

зеленой массы предшественника в среднем за 1992-94 гг. зерна озимой пшеницы

1993 .1994 1995 в среднем

Плугом с предплужниками амарант 406 47,3 43,3 37,8 42,8

кукуруза 425 52,1 48,2 39,0 " 46,4

подсолнечни-ко- горохо-овсяная смесь 427 43,2 42,5 36,7 40,8

в среднем 419 43,3

Плугом без предплужников амарант 379 46,1 40,8 35,5 40,8

кукуруза 399 48,8 47,0 37,4 44,4

подсолнечни-ко- горохо-овсяная смесь 398 38,2 40,1 32,0 36,8

в среднем 392 40,7

БДТ-3 амарант 277 33,2 35,5 31,7 33,5

кукуруза 296 39,8 41,0 33,8 38,2

подсолнечни-ко- горохо-овсяная смесь 321 34,5 31,6 27,9 31,3

В ср.еднем 298 34,3

НСР()5 82 7,2

7. продуктивность и энергетическая эффективность звена севооборота в зависимости от приемов заделки

навоза по опытам в ТОО "Лакша" в 1992-95 гг.

Прием заделки навоза под предшественник озимой пшеницы Культура звена ■ Выход зерновых единиц, ц/га Совокупные энергозатраты, мдж Выход валовой энергии, мдж Энергетический коэффициент

Плугом с предплужниками амарант, озимая пшеница, ячмень 167,4 101114 206785 2,05

кукуруза, озимая пшеница, ячмень 171,2 105318 213246 2,02

силосная смесь, озимая пшеница, ячмень 156,1 105965 231753 2,19

Плугом без предплужников амарант, озимая пшеница, ячмень 157,3 101035 192894 1,91

кукуруза, озимая пшеница, ячмень 166,1 105239 209009 1,99

силосная смесь, озимая пшеница, ячмень 145,6 105807 213010 2,01

БДТ-3 амарант, озимая пшеница, ячмень 131,3 100611 157404 1,56

кукуруза, озимая пшеница, ячмень 138,2 104815 176057 1,68

силосная смесь, озимая пшеница, ячмень 130,0 105620 183922 1,74

удобрения не вносили. В учхозе "Новинки" такое же звено с люгишовым сидеральным паром мало уступало продуктивности звена с чистым паром, в котором вносили 40 т/га навоза. Сбор кормовых единиц в звене с сидеральным паром был меньше только на 1,6-1,7 ц/га, чем в звене с чистым наром. (табл.8). Но энергетический коэффициент в звене с люпиновым паром превышал аналогичный показатель звена с чистым паром на 16,1-20,3%. Таким образом, сидерация эффективней применения навоза. Наибольший эффект может быть получен на землях удаленных от животноводческих ферм. Поэтому при использовании сидератов их следует практиковать на дальних полях, а навоз вносить в ближних к животноводческим фермам.

8. Энергетическая оценка звена севооборота с различным видом пара (пар, озимая пшеница, картофель, ячмень) в серднем за три года по результатам исследований в учхозе "Новинки" в 1990-94 гг.

Вид пара Доза минеральных удобрений Сбор кормовых единиц ц/га Энергетический коэффициент

Черный Р|2()КбО 53,9 1,53

Горчичный 54,1 1,48

Люпиновый 52,3 1,84

Черный 60,6 1,55

Горчичный 59,2 1,46

Люпиновый 58,9 1,80

9. Влияние приемов обработки почвы после непаровых предшественников под озимые и сочетания культур на продуктивность звена севооборота и прибыль (1982-85 гг., колхоз "Россия" в среднем по двум

закладкам опытов), ц/га

Год, культура Сбор в сумме по трем культурам Условная

№ п.п 1982-83 1983-84 1984-85 Кормовых единиц Сырого протеина прибыль, %

1 2 3 4 5 6 7

1. Озимая рожь Озимая пшеница Ячмень 118,5 11,9 100

2. Озимая рожь Озимая рожь Ячмень 106,7 10,1 94,7

3. Озимая пшеница Озимая пшеница Ячмень 128,1 13,7 100,7

4. Озимая пшеница Озимая рожь Ячмень 118,1 12,2 97,1

5. Ячмень Озимая пшеница Ячмень 122,5 11,7 68,9

6. Ячмень Озимая рожь Ячмень 108,4 9,5 62,2

7. Горох Озимая пшеница Ячмень 115,8 14,1 88,7

В. Горох Озимая рожь Ячмень 99,3 11,7 80,0

9. Озимая рожь Озимая пшеница Ячмень 119,5 10,9 85,1

10. Озимая рожь Озимая рожь Ячмень 105,8 10,1 86,7

И. Озимая рожь Ячмень Ячмень 116,6 10,4 65,8

1 2 3 4 5 6 7

12. Озимая пшеница Озимая пшеница Ячмень 120,8 12,9 79,5

13. Озимая пшеница Озимая рожь Ячмень 116,5 12,0 88,7

14. Озимая пшеница Ячмень Ячмень 129,3 12,4 55,4

15. Ячмень Озимая пшеница Ячмень 116,1 10,9 53,7

16. Ячмень. Озимая рожь Ячмень 106,4 9,4 47,6

17. Ячмень Ячмень Ячмень 100,5 8,2 21,9

18. Горох Озимая пшеница Ячмень 106,5 13,1 72,8

19. Горох Озимая рожь Ячмень 94,9 11,3 68,4

20. Горох Ячмень Ячмень 108,1 11,2 41,2

Примечание: в 1-8 звеньях севооборота обработку почвы под озимые 1983-84 гг. проводили плугом без отвалов, а в 9-10, 12-13, 1^16 и 18-19 —плугом с отвалом

Уменьшение энергетических затрат при правильно выбранных предшественниках и приемах обработки почвы после них может способствовать даже повышению урожайности и продуктивности севооборота. Так по исследованиям в колхозе "Россия" в 1982-85 гг. было установлено, что применение бозотвальной вспашки (15-16 см) после непаровых предшественников более эффективно в звене севооборота (непаровой предшественник, озимые, ячмень), чем отвальная вспашка на ту же глубину (табл.9). Продуктивность звена горох, озимая пшеница, ячмень по безотвальной обработке почвы после гороха была в сумме на 9,3 ц/га кормовых единиц выше, чем при отвальной нспашке. Условная прибыль при этом была выше по безотвальной обработке на 15,9%.

Основные выводы

1. На серых лесных суглинистых почвах Волго-Вятского региона Нечерноземной полосы Российской Федерации при совершенствовании схем севооборотов включать в них в качестве предшественника озимых, наряду с горохом на зерно и клевером, моголетпий люпин на сидерацию, заменяя им часть чистых паров, особенно, на землях удаленных от хозяйственных центров.

2. При необходимости повторения зерновых культур в севооборотах лучшим является сочетание зерновых и зернобобовых: горох на зерно, озимая пшеница, ячмень, где получено в среднем за год 38,6 ц/га зерновых единиц и 4,7 ц/га сырого протеина. Все другие сочетания уступают ему по сбору протеина на 0,3-2 ц/га. При условии, что кормовой белок будет производиться в других звеньях севооборота, где возделываются многолетние бобовые травы, возможно следующее звено: озимая пшеница, ячмень, ячмень, при условии, что озимая пшеница будет размещена по клеверу или чистому пару.

3. На светло-серых лесных почвах центральной части Нижегородской области пласт клевера необходимо использовать в качестве предшественника озимых, а не ячменя, что позволяет получить на 310,1 ц/га или на 8,4-26,5% больше зерна озимых, чем ячменя.

4. Сидеральньтй люпиновый пар на светло-серых лесных суглинистых почвах является весьма перспективным приемом: в зависимости от погодных условий люпин в пару накапливает от 34 до 49 т/га зеленой массы и корней в пахотном слое или 7-10 т/га сухого органического вещества; снижает плотность почвы под озимой пшеницей, размещаемой по нему, на 0,07-0,10 г/см3 по сравнению с унавоженным чистым паром; повышает активность целлюлозоразлагающей почвенной микрофлоры в пахатном слое почвы под озимой пшеницей на 8,5-9,8% по сравнению с чистым паром. Но люпиновый пар способствует более сильному иссушению почвы и повышает засоренность посевов, особенно многолетними сорняками. Люпиновый пар уступает по урожайности озимой пшеницы чистому пару только на 3,4-3,7%. В целом по звену севооборота (озимая пшеница, картофель, ячмень) люпиновый нар обеспечил выход кормовых единиц лишь на 3% меньше, чем звено с чистым унавоженным паром (40 т/га). Без внесения органических удобрений звено севооборота с чистым паром уступает по продуктивности звену с люпиновым сидеральным паром на 20,7%. Люпиновый пар по окупаемости затраченной энергии при возделывании озимой пшеницы уступал только клеверному, но превосходил чистый на 67,2-81,6%. Энергетический коэффициент звена севооборота (озимая пшеница, картофель, ячмень) с люпиновым паром выше на 16,2-20,3%, чем звена с чистым, паром, при внесении в него 40 т/га навоза.

5. Основными причинами несовместимости зерновых культур в регионе являются корневые гнили, а для озимых в засушливые годы-—

влажность почвы после предшественника. При невозможности применять гербициды, причиной несовместимости зерновых в севообороте мржет быть высокая засоренность специфичными для них сорняками.

6. На светло-серых лесных почвах зяблевая обработка под ячмень имеет преимущества перед весенней основной обработкой, которая выражается в повышеинии его урожайности на 4,9 ц/га или на 23%. При необходимости проведения весенней оновной обработки почвы под ячмень после стерневых предшественников, лучшим является мелкая вспашка или лемешное лущение, которые повышают урожайность ячменя на 35,9-72,4% по сравнению с обработкой почвы дисковыми бЬронами. После пропашных экономически более эффективным является проведение весенней основной обработки средними дисковыми боронами.

7. Под озимые после непаровых предшественников (горох, ячмень, озимые) безотвальная вспашка эффективней отвальной. При безотвальном способе обработки почвы урожайность озимой пшеницы выше на 5-5,7 ц/га или 15,6-24%. Возделывание озимой ржи по безотвальному варианту не имеет преимуществ по урожайности, но безотвальный менее энергоемок.

8. При внесении навоза под силосные культуры весной, запашка его плугом с предплужником обеспечивает более высокую урожайность и окупаемость энергозатрат по сравнению с заделкой органических удобрений плугом без предплужников и, тем более, БДТ-3. Различные приемы заделки навоза сказываются на урожайности двух последующих культур. В целом по звену севооборота (парозанимающая культура, озимая пшеница, ячмень) запашка навоза плугом с предплужниками позволяет получать в среднем за год на 1,73,5 ц/га зерновых единиц больше, чем при запашке его плугом без

предплужников и на 8,7-13,4 ц/га га черновых единиц или на 20,127,4% выше, чем при заделке навоза БДТ-3.

Энергетический коэффициент при запашке навоза плугом с предплужниками и без них в целом по звену севооборота колеблется от 2,19 до 1,91 и выше, чемпри заделке его БДТ-3 на 22,4-25,8%.

9. Расширенное воспроизводство гумуса на серых лесных суглинистых почвах возможно за счет возделывания в занятых парах сидерального многолетнего люпина. Положительное влияние на содержание гумуса при участии многолетнего люпина в севообороте равно или выше чистому пару, в который вносят 40 т/га навоза.

10.В настоящее время, при дефиците гербицидов, научно обоснованное чередование культур н правильно выбранные приемы механической обработки почвы позволяют значительно снизить засоренность посевов. Чистый пар уменьшает засоренность всходов озимой пшеницы в 2 .раза по сравнению с сидеральным и в 1,5 раза—с клевером. Действие черного пара на снижение засоренности четко прослеживается на второй культуре после него, а в отдельные годы и на третьей культуре.

Предложения производству

1. На серых лесных лсгкосуглинистых и среднесуглинистых почвах Волго-Вятского региона, при существующем сокращении использования минеральных удобрений и средств защиты растений, первостепенное значение в земледелии необходимо отводить научно обоснованным севооборотам и механической обработке почвы.

2. В севооборотах наряду с чистыми увеличить долю паров занятых клевером и применять сидеральные пары. Использование в сидеральном пару многолетнего люпина уменьшает потребность в азотных удобрениях и повышает окупаемость затраченной энергии.

3. В хозяйствах специализированных на производстве зерна лучшими звеньями севооборота являются: горох, озимая пшеница, ячмень или клевер, озимая пшеница, ячмень, которые обеспечивают наибольший валовый сбор сырого протеина.

4. При заделке органических удобрений под предшественник озимых энергетически • более оправданным является запашка их плугом с предплужниками.

5. При невозможности обработки поля на зябь, под яровые зерновые после стерневых предшественников проводить мелкую вспашку (1516 см) или лемешное лущениме (10-12 см), а после пропашных — применять дисковые лущильники и дисковые бороны при глубине обработки 5-7 см.

6. Семеноводство многолетнего люпина можно осуществлять на землях, подлежащих консервации и в полосах отчуждения автомобильных дорог.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Озимые по пласту трав //Сельское хозяйство Нечерноземья,—1984.-№10,-с.31.

2. Зерновое поле колхоза "Россия" //'Зерновое хозяйство.-1984.-№>11.-с. 11-12.

3. Сев—фундамент урожая //Сельское хозяйство Нечерноземья—1985.-№8.с.22-23.

4. Стерневые предшественники ячменя на светло-серых лесных почвах Горьковской области //Полевое кормопроизводство: сб.науч.тр./Горьковский СХИ.-Горький, 1985.-е.52-55.

5. Обработка почвы в зависимости от предшественника //Земледелие.-1986-№11.-с.57 (в соавт.).

6. Непаровые предшественники озимых на серых лесных почвах //Информ.листок Горьковского ЦНТИ.-Горький, 1986,-№80-4с. (в соавт.).

7. Оценка различных сочетаний культур в звеньях севооборота и способов обработки серых лесных почв иод озимые в Волго-Вятском районе: Автореф.дис.канд.с.-х.наук.-Пермь, 1986.-16с.

8. Повышаем плодородие полей //Земледелие.-1987.-№1.-с.46^47.

9. Испытание приемов обработки почвы под озимые //Земледелие.-1988.-№2-с.10-11.

10. Интенсивные зерновые звенья севооборотов //Земледелие.-1990.-№4.-с.18.

11. Влияние сочетания культур в звеньях севооборота и системы обработки почвы на их продуктивность //Севообороты и обработка почвы в интенсивном земледелии: Сблтуч.тр./Горьковский СХИ.-Горький, 1990,-с.46-50.

12. Влияние системы основной обработки почвы и предшественников на биологическую активность светло-серой лесной почвы и урожайность культур. Сб.науч.тр./Горьковский СХИ.-Горький, 1990.-С.36-40 (в соавт.).

13. Возможность применения безотвальной обработки дерново-подзолистых и серых лесных почв //Проблемы повышения плодородия дерново-подзолистых почв и- внедрение в производство интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур: Тез.науч.конф.-Йошкар-Ола, 1991-с.211-212 (в соавт.).

14. Севообороты, система обработки почвы и борьба с сорняками //Методические указании для выполнения курсовой работы для студентов, обучающихся по специальности 3102 "Агрономия".-Н.Новгород, 1991,—28с. (в соавт.).

15. Расчет- структуры посевных площадей и проектирование севооборотов //Метод.указ.по выполнению курсовой работы для студентов, обучающихся но специальности '0706.-"Экономика и управление в отраслях АПК-Н.Новгород. 1992,-23с. (в соавт.).

16. Системный подход и технологическая дисциплина—важнейшие слагаемые в производстве зерна //Повышение плодородия почв и интенсификация зернового хозяйства.-Н.Новгород, 1994.с. 12—14.

17. Непаровые предшественники озимой пшеницы и способы обработки дерново-подзолистой почвы после них. //Повышение плодородия почв и интенсификация зернового хозяйства.-Н.Новгород, 1994.с. 15—18.

18. Продуктивность звеньев севооборотов на дерново-подзолистых почвах в зависимости от использования люпинового пласта. //Повышение плодородия почв и интенсификация зернового хозяйства.-Н.Новгород, 1994.с.19-20.

19. Влияние приемов предпосевной обработки светло-серых лесных почв на урожайность кормовых культур //Тезисы докладов Всероссийской науч.конф.-Н.Новгород,-1994.-с.15 (в соавт.).

20. Сидеральные культуры ца суглинистых почвах—один из путей интенсификации и биологизации земледелия // Сб.науч.тр.по агрономии, посвященный 150-летию со дня рождения П.А. Костычева.-Рязань.-1995 -с.46-47 (в соавт.).

21. Опыт выращивания сахарной свеклы в неспециализированном хазяйстве //Земледелие.-1995.-№1.-с.43 (в соавт.).

22. Амарант—ценная кормовая культура.-! I.Новгород, 1995.-19с.

23.Система земледелия—важнейшее звено экономической стабильности-Н.Новгород, 1995,-19с.

24. Севообороты и некоторые приемы обработки серых лесных почв Нижегородской области .-Н.Новгород, 1995.-162с. (в соавт.).

25.Влияние севооборотов на урожайность культур //Земледелие.-1996.-№2-с. 15-16 (в соавт.)

26. Продуктивность звеньев севооборота на светло—серых лесных почвах в зависимости от способа заделки навоза //Слагаемые агротехники, новые культуры и гибриды.-Н.Новгород., 1996.-е.6-8.

27. Способы заделки навоза под непаровые предшественники озимой пшеницы на светло-серых ;1есных почвах. //Слагаемые агротехники, новые культуры и гибриды.-Н.Новгород., 1996.-е.9-12.

28. Эффективность использования сидеральных паров в земледелии Нижегородской области. //Слагаемые агротехники, новые культуры и гибриды.-Н.Новгород., 1996.-е. 13-17 (в соавт.)

29. Способы заделки органических удобрений под силосные культуры на светло-серых лесных почвах. //Слагаемые агротехники, новые культуры и гибриды.-Н.Новгород., 1996.-е. 18-20.

30. Основная обработка почвы.-Н.Новгород, 1996.-34с.

31.0 севооборотах Волго-Вятского региона //Пути совершенствования севооборотов и обработки почвы: Сб.науч.тр./Нижегородская СХА-Н.Новгород, 1996.-е.4-10 (в соавт.).

32. Основная обработка почвы под ячмень. //Пути совершенствования севооборотов и обработки почвы: Сб.науч.тр./Нижегородская СХА-Н.Новгород, 1996.-е.} 1-16

33. Непаровые предшественники озимой пшеницы и способы заделки навоза на светло—серых лесных почвах. //Пути совершенствования севооборотов и обработки почвы: Сб.науч.тр./Нижегородская СХА.-Н.Новгород, 1996.-с. 1.7-25

34. Место амаранта в звене севооборота. //Пути совершенствования севооборотов и обработки почвы: Сб.науч.тр./Нижегородская СХА.-Н.Новгород, 1996.-е.26-30 (всоавт.).

35. Механическая обработка почвы.-Н.Новгород, 1996.-177с. (в соавт.).

36. Зеленые удобрения '— путь биологизации и интенсификации земледелия Нижегородской области.-Н.Новгород,1996.-1б5с. (в соавт.).

37. О некорорых основах построения полевых севооборотов на серых лесных почвах Волго-Вятского региона.//Творческое наследие П.А.Костычева и его развитие в современном земледелии:Сб.науч.тр./Рязанская СХА.-Рязань, 1996.-е.47-49( в соавт.)