Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование системы обработки светло-серых лесных почв в звене севооборота "занятой пар/горох/ - озимая рожь - ячмень в Чувашской Республике

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Салюкова, Надежда Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

1 .ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1.Занятые пары в полевых севооборотах Нечерноземной зоны. 6 1.2.0сновная обработка почвы под парозанимающие культуры.

1.3. Продуктивность звена севооборота занятой пар - озимые зерновые в зависимости от системы обработки почвы.

1.4. Последействие основной обработки почвы в звене севооборота занятой пар - озимые.

2. МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Цель и задачи исследований.

2.2. Методика проведения исследований.

2.3. Характеристика почвенных условий.

2.4. Характеристика погодных условий.

2.5. Агротехника в опытах.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3. ОСНОВНАЯ ОБРАБОТКА ПОЧВЫ ПОД ГОРОХ.

3.1. Влияние приемов основной обработки на агрохимические, агрофизические и биологические свойства почвы.

3.2. Влияние приемов основной обработки почвы на засоренность посевов гороха.

3.3 Влияние приемов основной обработки почвы на структуру урожая и урожайность.

4. ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД

ГОРОХ НА ПОСЕВАХ ОЗИМОЙ РЖИ.

4.1. Влияние приемов обработки почвы на агрохимические, агрофизические и биологические свойства почвы.

4.2. Влияние приемов обработки на засоренность посевов озимой ржи.

4.3. Влияние приемов обработки почвы на структуру урожая. и урожайность озимой ржи.

5. ДЕЙСТВИЕ ПРИЕМОВ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА ПОСЕВАХ ОЗИМОЙ РЖИ.

5.1. Влияние предпосевной обработки почвы на агрофитоценоз озимой ржи.

5.2. Влияние предпосевной обработки почвы на структуру и урожайность озимой ржи.

6. ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯЧМЕНЯ.

7.ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНА ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА "ГОРОХ - ОЗИМАЯ РОЖЬ - ЯЧМЕНЬ".

7.1. Оценка звена севооборота по выходу урожая и его качеству.

7.2. Экономическая оценка.

7.3. Биоэнергетическая оценка.

ВЫВОДЫ.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Совершенствование системы обработки светло-серых лесных почв в звене севооборота "занятой пар/горох/ - озимая рожь - ячмень в Чувашской Республике"

АКТУАЛЬНОСТЬ

Система обработки почвы, являющаяся одной из основных элементов системы земледелия, играет важную роль в повышении плодородия почвы, урожаев возделываемых сельскохозяйственных культур и продуктивности севооборота.

Так как обработка почвы требует больших энергетических затрат, на полях должны применяться такие способы основной обработки почвы, которые при минимальных затратах способствовали бы сохранению плодородия почв и повышению урожайности сельскохозяйственных культур. Главная цель обработки почвы - создание мощного окультуренного пахотного слоя, обеспечивающего благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур с момента прорастания семян до созревания урожая.

Обработка почвы, как в целом и система земледелия, не может быть одинаковой для различных почвенно-климатических условий и носит зональный характер. Поэтому изучение влияния различных способов основной обработки почвы является актуальной проблемой Чувашской Республики.

В республике изучением различных видов основной обработки серых лесных почв, черноземов и дерново-подзолистых почв занимались С.И.Андреев (1937), И.Н.Антипов-Каратаев и С.И.Андреев (1952), В.П.Нарциссов (1960),А.И.Кузнецов (1969), А.И.Кузнецов, В.М.Мутиков, В.Т.Спиридонов (1977), К.З.Смелов

1977), Л.М.Войкин, Е.С.Михайлова (1982), В.М.Мутиков (1989), Н.М.Кувшинов (1981) и пришли к мнению, что необходим дифференцированный подход при выборе системы основной обработки почвы.

Поиск путей снижения энергоемкости способов основной обработки почвы является актуальной проблемой, особенно в связи с сильным удорожанием материально-технических средств в сельском хозяйстве в последние годы.

Технология обработки почвы высокопроизводительными орудиями нового поколения - чизельными плугами-рыхлителями ПЧ-2,5 и II 4-4,5, плоскорезами-глубокорыхлителями КПГ-250 -изучались в стране довольно активно (В.Ф.Ладонин, И.А.Пабат и др., 1996; Л.Н.Иодко и др., 1990; Ж.В.Никольская, 1985 и др.). Вопросы влияния их на свойства почв, оценка агротехнической и энергетической эффективности в условиях Чувашской Республики не были широко охвачены исследованиями.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Целью исследований является установить наиболее перспективные способы и орудия основной обработки почвы в звене севооборота, горох - озимая рожь - ячмень.

Задачами исследований предусматривалось изучение влияния разных способов и орудий основной и предпосевной обработки почвы на ее агрофизические свойства, водный режим и содержание питательных веществ, засоренность посевов, биологическую активность почвы, структуру и урожай гороха и озимой ржи, а также экономическая и энергетическая оценка. 5

Исследования проводились в 1993 - 1997гг. на серых лесных почвах опытного поля Чувашской государственной сельскохозяйственной академии.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Способы основной обработки почвы с применением большого количества новых и существующих орудий, влияние их на свойства светло-серых лесных почв, агротехническая и энергетическая эффективность в Чувашской Республике изучены впервые.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

Заключается в разработке рекомендации для внедрения в сельскохозяйственное производство Чувашской Республики на светло - серых лесных почвах чизельные способы основной обработки почвы с применением плуга - рыхлителя ПЧ - 4,5 и ПЧ - 2,5 с соответствующими им комплексами орудий и машин для предпосевной подготовки и посева гороха, озимой ржи и ячменя.

Заключение Диссертация по теме "Общее земледелие", Салюкова, Надежда Николаевна

всходы кущение выход в трубку колошение полная спелость -1ю м ы

Ю СЛ

N3 оо и) и) ы о\ и> оо о 2 к» ю ю ю к> ю оо и) и) ы и> и> и) 00 ч-ь

00 ^

Ы КЭ К) Ю ч. и> ы ОО и» Ю и> СГ\ и> оо о о на 28-30 см - 1,23, по вспашке на 28-30 см - 1,23.

К уборке урожая озимой ржи объемная масса почвы в слоях 020, 20-40 см увеличиасься по всем способам обработки. В верхнем слое повышение произошло в пределах 1,27-1,31 г/см3. Сравнительно меньший показатель отмечался в варианте с чизельной обработкой на глубину 43-45 см. Несколько выше (1,28 г/см3) объемная масса была в вариантах с глубокой вспашкой, чизельной и плоскорезной обработками на глубину 28-30 см.

В нижнем слое (20-40 см) плотность сложения почвы была значительно выше и находилась в пределах 1,30-1,38 г/см3. Сравнительно менее уплотненными нижние слои почвы были в вариантах с глубокой обработкой на 28-30 и 43-45 см - 1,30-1,34 г/см3. При вспашке на 20-22 см объемная масса оказалась наиболее высокой -1,36-1,38 г/см3.

По данным С.И.Долгова и С.В.Астапова (1959), объемная масса для пахотного слоя (0-25 см) среднесуглинистых почв более 1,25 г/см3 считается сильно уплотненной, для подпахотного слоя (25-50 см) 1,35 является несколько уплотненной, но еще хорошего сложения.

В целом благоприятные условия до уборки урожая наблюдались в вариантах с глубокой обработкой.

В соответствии с объемной массой изменялась скважность и аэрация почвы, это отмечают в своих работах Ф.И.Левин (1965), И.Б.Ревут (1961), В.Н.Димо (1958), и эта закономерность наблюдалась в наших опытах (прил.5, рис.12, 13).

Скважность почвы - величина обратно пропорциональная объемной массе. Весной в фазе кущения озимой ржи общая скважность по всем вариантам была на 6,1-7,2% выше, чем перед уборкой.

Весной в верхнем слое (0 - 20 см) скважность изменялась по вариантам от 56,1 до 57,8%. В нижнем слое (20-40 см) этот показатель был меньше на 5-6%.

К уборке скважность в верхнем слое уменьшилась до 5051,1%, в нижнем - до 46,9-50%. Наибольшая скважность наблюдалась в вариантах с глубокой обработкой, так после чизельной обработки на 43-45 см она равнялась 51,1%, глубокой вспашки, чизельной и плоскорезной обработках на 28-30 см - 50,8%. Наименьшей скважность была в контрольном варианте - 50,4-49,6%.

На всех вариантах отмечалось постепенное уменьшение скважности почвы сверху вниз по профилю пахотного слоя и разница составила 1,5-2,7%.

В верхнем слое скважность не была меньше 50%, в нижнем слое меньше 47%, что соответствует благоприятным условиям возделывания зерновых культур.

От показателя скважности, объемной массы почвы и степени ее увлажнения зависит содержание воздуха в почве. При слишком низком содержании воздуха в почве возникают анаэробные условия, которые отрицательно сказываются на деятельности полезных микроорганизмов и развитии корневой системы озимой ржи. По данным С.И.Долгова и С.В.Астапова (1959), величина аэрации является минимальной для зерновых культур, если она составляет 1020% от объема почвы.

В наших опытах аэрация весной в верхнем слое по вариантам была достаточно высокой 39,3-44,8%, а в нижнем слое на 11-14%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

- 0 -20 см слой, в фазе кущения ----------- 0 -20 см слой, в фазе полной спелости

------ 20 -40 см слой, в фазе кущения . 20 -40 см слой, в фазе полной спелости

Рис. 12 Последействия приемов основной обработки под горох на общую скважность почвы в посевах озимой ржи (средние за 1995 - 1996 гг.)

Варианты

-1-1--1-1—--1-1--1-.---1-1

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 -20 см слой, в фазе кущения ----------- 0 -20 см слой, в фазе полной спелости

------ 20 -40 см слой, в фазе кущения . 20 -40 см слой, в фазе полной спелости

Рис. 13 Последействия приемов основной обработки под горох на аэрацию почвы в посевах озимой ржи ( средние за 1995 - 1996 гг.) ниже. Это связано с повышенной влажностью и уплотнением этого горизонта.

К уборке в связи с уплотнением почвы показатель уменьшалась в верхнем слое на 5-8%, а в нижнем - увеличивалась на 11,5%, это происходило в основном в связи с уменьшением влажности. Аэрация в слое 0-20 см находилась вы пределах 34,7-36,1%, а в слое 20-40 см слое - 28,3-30,9. Поэтому, во всех вариантах были благоприятные условия для растений.

Важнейшей характеристикой почвенных условий для растений является влажность почвы. Действие, а также и последействие механической обработки существенным образом изменяют ее. Одним из важнейших приемов регулирования водного режима почвы подавляющее большинство исследователей считают глубокую обработку почвы. На значение глубокой обработки и улучшение водного режима указывали П.А.Костычев (1893), С.И.Долгов (1948), А.Ф.Вадюнина (1950), А.А.Роде (1956), М.К.Мельникова, Б.Н.Мичурина (1959), Н.А.Качи-нский (1970), И.П.Макаров, Г.Д.Аверьянов, 'М.С.Матюшин (1984), А.И.Кузнецов, И.Т.Бачикин (1986), П.Д.Кошкин (1986), В.Ф.Мареев, Х.Х.Хабибрахманов (1986).

В наших опытах наблюдения за влажностью почвы на посевах озимой ржи в 1995-1996 годах проводились в течение вегетации культуры. Полученные результаты представлены в табл.14.

Глубина основной обработки в занятом пару оказывает влияние на увеличение запаса воды в почве. Общие запасы влаги в слоях почвы 0-20 и 20-40 см во все годы на всех вариантах опыта были выше всего после схода снега за счет осеннего и весеннего влагона-копления.

При этом накопление и сохранение влаги в течение всего вегетационного периода зависело не только от приемов обработки почвы, но и от погодных условий. Глубокие обработки способствовали большему накоплению влаги в почве. Эта закономерность наблюдалась в течение всей вегетации озимой ржи.

В фазе всходов озимой ржи большее количество влаги присутствовало в варианте с чизельной обработкой на 43-45 см. В верхнем слое (0-20 см) запас влаги составил 33,7-35,2 мм, что на 24,3-29,9% выше контроля, в нижнем слое (20-40 см) запас влаги был 47,8-49,1 мм или на 21,6-24,9% выше. Несколько ниже результаты были по чизельной обработке на 28-30 см.

В фазе кущения общие запасы влаги были наиболее высокие по всем вариантам и особого различия между различными способами обработки не было.

В фазе цветения озимой ржи самое низкое содержание влаги наблюдалось в верхнем слое при отвальных обработках - 19,8-21,0 мм, наибольшее - по чизельной обработке 27,8-31 мм и немного уступала плоскорезная обработка - 25,4-27,5 мм. В нижнем слое (2040 см ) прослеживалась та же тенденция.

В конце июля - начале августа выпадали дожди, которые носили ливневый характер, и поэтому к фазе полной спелости озимой ржи запас влаги увеличился как в верхнем, так и в нижнем слоях почвы, но закономерность по распределению количества осадков по вариантам сохраняется.

Из средних двухгодичных данных, которые представлены на рис. 14, видно явное преимущество чизельной обработки на 43-45 см по запасу влаги как в верхнем (0-20 см), так и в нижнем (20-40 см) слое почвы.

86