Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ТВЁРДОЙ ПШЕНИЦЫ ПОСЛЕ ОЗИМОЙ РЖИ В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ТВЁРДОЙ ПШЕНИЦЫ ПОСЛЕ ОЗИМОЙ РЖИ В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ"



На правах рукописи

НАГИБИН Александр Геннадиевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ТВЁРДОЙ ПШЕНИЦЫ ПОСЛЕ ОЗИМОЙ РЖИ В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

06.01.01 — Общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Омск 2005

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства».

Научные руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник В.Л. Ершов

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук.

профессор Н.В. Абрамов; кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник B.C. Бойко

Ведущая организация — Государственное научное учреждение

«Курганский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

Защита состоится !5 декабря 2005 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 220.050.01 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет» по адресу: 644008, г. Омск-8, Институтская площадь, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан 27 октября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.П. Пьянов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Увеличение производства высококачественного зерна — важная задача сельского хозяйства. В условиях рыночных отношений наряду с увеличением валовых сборов зерна важное значение имеет экономическая эффективность производства. Одним из путей повышения экономических показателей может быть наращивание производства востребованного высококачественного зерна твёрдой пшеницы. Освоение технологий возделывания культур с применением минимальных обработок почвы н других ресурсосберегающих приёмов улучшает экономические результаты производства.

В сложившихся условиях производители зерна отдают приоритет низкозатратным культурам и технологиям. Это привело к сокращению площадей посева твёрдой пшеницы. В Омской области площади посева этой культуры сократились: с 25,1 тыс. га в 1991-1995 гг. до 9,7 тыс, га в 1996-2000 гг.

Отказ производителей от посева твёрдой пшеницы объясняется её меньшей пластичностью, повышенной требовательностью к плодородию почвы, в результате чего урожайность её в сравнении с урожайностью мягкой пшеницы в производственных условиях часто получают ииже. Низкие урожаи твёрдой пшеницы во многом связаны с недостаточной проработкой элементов технологии её выращивания в современных системах земледелия. Опыт, накопленный при изучении мягкой пшеницы, зачастую напрямую переносился на технологию вырашивания твёрдой пшеницы, без учёта её биологических особенностей. Это отрицательно сказывается на урожайности и качестве зерна, особенно в неблагоприятные по погодным условиям годы.

Озимая рожь — перспективный предшественник под твёрдую пшеницу в зоне южной лесостепи, однако недостаточно изучен, особенно в вопросе эффективного применения средств химизации.

Совершенствование системы основной обработки почвы в севооборотах лрн интенсификации технологии возделывания культур (применение удобрении н средств защиты растений) позволяет при значительном ресурсосбережении сохранить плодородие почвы и получать экономически целесообразные урожаи.

Цель исследований — разработать эффективную систему основной, предпосевной и послепосевной обработки почвы и применения средств химизации при возделывании твёрдой пшеницы после озимой ржи в условиях южной лесостепи Западной Сибири.

Задачи исследований:

- изучить влияние различных систем основной обработки почвы и средств химизации при длительном их применении в четырехпольном зернопа-ровом севообороте на агрофизические свойства, питательный режим почвы, динамику влагозаласов и водопотребление твёрдой пшеницы;

- дать оценку применения различных систем обработки почвы, комплексной химизации и отдельно взятых компонентов на фитосаиитарное состояние посевов^—-

ЦНБ МСХА

фонд № —

- установить влияние систем обработки почвы, средств химизации на урожайность к технологические свойства зерна твёрдой пшеницы;

- дать экономическую и биоэнергетическую оценку технологиям возделывания твёрдой пшеницы.

Научная новизна. В работе обоснованы и определены оптимальные сочетания основной обработки почвы и средств химизации под твёрдую пшеницу по предшественнику озимая рожь, обеспечивающие сохранение и расширенное воспроизводство плодородия почвы, повышение продуктивности и качества зерна культуры. Установлена положительная роль комбинированной системы основной обработки почвы в севообороте с твёрдой пшеницей. Выявлены особенности фитосанитарного состояния агроценоза в севообороте с твёрдой пшеницей при ресурсосберегающих системах обработки почвы. Определены оптимальные приёмы предпосевной н послепосевной обработки почвы при посеве твёрдой пшеницы сеялкой СКП-2,1 в зависимости от варианта зяблевой обработки почвы. Установлена высокая экономическая и биоэнергетическая эффективность применения комбинированной системы обработки почвы в севообороте с применением средств химизации.

Положения, выносимые на защит;:

- система комбинированной обработки почвы в севообороте в сочетании со средствами химизации, обеспечивающая оптимизацию агрофизических параметров плодородия, накопление и экономное расходование почвенной влаги, положительно влияющее на фитосанитарное состояние посевов, продуктивность и качество зерна твёрдой пшеницы после озимой ржи;

- приёмы предпосевной и послепосевной обработки почвы, обеспечивающие в сочетании с основной обработкой повышение урожайности твёрдой пшеницы;

- экономическая н биоэнергетическая оценка систем обработки почвы под твёрдую пшеницу с использованием средств химизации.

Практическая значимость н реализация результатов исследований. Использование результатов исследования по применению ресурсосберегающих технологий возделывания твёрдой пшеницы на основе чередования приёмов основной обработки почвы в севообороте с использованием по необходимости как отдельно взятых средств химизации, так и ах комплекса будет способствовать более рациональному их использованию, увеличению экономической эффективности и повышению продуктивности севооборота.

Применение комбинированной системы основной обработки почвы в сочетании с комплексной химизацией позволяет получать урожай зерна на уровне вариантов с ежегодной вспашкой, а в некоторые годы выше, при значительном энерго- и ресурсосбережении.

Использование рекомендаций, разработанных на основе проведенных исследований, позволит получать устойчивые урожаи зерна твёрдой пшеницы высокого качества при высокой экономической эффективности производства и обеспечить воспроизводство почвенного плодородия.

Предложения производству рассчитаны на сельскохозяйственных товаропроизводителей в южной лесостепной зоне Западной Сибири, имеющих различный уровень финансового, материально-технического обеспечения и специализации.

Рекомендуемые технологии возделывания твёрдой пшеницы внедрены в 2003-2004 гг. в ОПХ «Омское» и в ОПХ «Боевое» Сибирского НИИСХ, на площади 452 га. Получена урожайность в среднем 2,72-3,32 т/га, что на 0,670,82 т/га больше, чем при обычной технологии. Условный чистый доход от усовершенствования технологии составил 460-680 тыс. руб.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на конференции молодых учёных в ОмГАУ (Омск, 2003 г,), в СибНИИСХ (Омск, 2003 г.), на заседаниях НТО отдела земледелия СибНИИСХ (2003, 2004 и 2005 гг.) и опубликованы в шести работах общим объемом 1,0 печатный лист.

Объём н структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 169 страницах и состоит из введения, шест глав, выводов, предложений производству, библиографического списка (188 наименований, в т.ч. иностранных — 8). В работе содержится 24 таблицы, 4 рисунка и 29 приложений.

Условия, объект и методика исследований. Исследования проводились в 2002-2004 гг. на стационаре лаборатории земледелия чернозёмной лесостепи ГНУ СибНИИСХ СО РАСХН, который расположен в зоне южной лесостепи. Погодные условия в годы исследований были разнообразны: в 2002 г. преобладала прохладная и дождливая погода в течение всей вегетации, ГТК ■» 1,44; 2003 г. был влажным и жарким, с неравномерным распределением осадков в течение вегетации, ГТК •= 1,22; 2004 г. характеризуется высокими температурами воздуха и недостатком влаги, ГТК = 0,66 за май—август.

Почва опытного участка — чернозем выщелоченный среднемощный, сред-негумусовый, тяжелосуглинистый. Содержание гумуса 6-8%. Имеет благоприятные водно-физические свойства.

Объект исследования — система: почва — агрометеорологические условия — агрофитоценоз с твердой пшеницей. Изучались зависимости, условия и особенности процессов, протекающих в почве и воздействующие на растения твердой пшеницы при разных системах обработки почвы, при систематическом комплексном применении средств химизации и отдельно составляющих их компонентов (удобрения, гербициды, фунгициды, ретарданты, инсектициды).

Изучалось влияние длительного применения систем обработки почвы и средств химизации различной интенсификации на агрофизические показатели, водный, питательный режимы почвы, фнтосанитарное состояние посевов твёрдой пшеницы, урожайность и качество зерна.

Для выполнения поставленных задач осуществлялись исследования в двухфакторном стационарном опыте. Кроме того, был заложен дополнительно краткосрочный опыт по изучению эффективности различных приёмов предпосевной обработки почвы и ухода за посевами.

Опыт 1. Стационарный опыт заложен и полностью развёрнут в пространстве в 1987 г. С 2003 г. идет пятая ротация четырёхпольного зернопарового се-

вооборота с чередованием культур: пар — озимая рожь — твёрдая пшеница -овёс. Повторность опытов четырехкратная, площадь делянок по обработке почвы - 2156 м1, в вариантах с использованием средств химизации - 30S м1.

В опыте изучаются следующие варианты систем основной обработки почвы;

1. Отвальный (вспашка на 20-22 см, ежегодно),

2. Комбинированный обработка (под озимую рожь — плоскорезная обработка на 23-25 см; под твёрдую пшеницу — вспашка на 20-22 см; под овёс - без основной обработки почвы).

3. ПлоскорезныЙ (плоскорезная обработка на ] 0 -12 см, ежегодно).

Основная обработка почвы в зависимости от варианта проводится плугом

ПН-4-35 в агрегате с боронами или орудием ОТГГ-3-5.

Для изучения эффективности средств химизации в сочетании с вариантами основной обработки почвы на делянки с вариантами обработки почвы в поперечном направлении налагались варианты химизации методом расщепленных делянок.

Изучались шесть вариантов .химизации:

!. Контроль (без средств химизации); 2. Система гербицидов; 3. Система удобрений и гербицидов; 4. Система удобрений, гербицидов и фунгицидов; 5. Система удобрений, гербицидов, фунгицидов и ретардантов; 6. Система удобрений, гербицидов, фунгицидов, ретардантов и инсектицидов или комплексная химизация. <

Система гербицидов включала применение в севообороте 2,4-ДА и суль-фонилмочевш; в посевах твёрдой пшеницы в фазу полного кущения применяли Секатор (0,2 кг/га). Система удобрений включала применение минеральных удобрений: в пару — Р«. под твёрдую пшеницу — КцР10- Ретардант — в фазу выхода в трубку применялся препарат Тур (4 л/га). Из фунгицидов применяли Тилт (0,5 л/га), при первых признаках листостеблевых инфекций. Из инсектицидов применяли БИ-58 (0,7-1,5 л/га), в фазу выхода в трубку. Средства защиты растений и ретардант вносились с помощью штангового опрыскивателя с нормой расхода воды 200 л/га.

Опыт 2. В даухфакториом опыте на трёх фонах основной обработки почвы изучали эффективность приёмов предпосевной, послепосевной обработки почвы и ухода за посевами твёрдой пшеницы.

В опыте изучали следующие варианты основной обработки почвы (фактор А):

1. Вспашка на 20-22 см (отвальный фон);

2. Без осенней обработки (нулевой фон);

3. Плоскорезная обработка на 10-12 см (плоскорезный фон).

Варианты предпосевной, послепосевной обработки почвы и ухода за посевами (фактор В);

1. Посев сеялкой СКП-2,1 (контроль);

2. Дополнительное прокатывание после посева (ЗККШ-6);

3. Культивация за 10—12 суток до посева (КПС-4 +- БП-0,9);

4. Боронование до всходов (БЗСС— 1,0);

5. Гербициды в фазу кущения (днален).

После уборки озимой ржи в 3-й декаде августа почву обрабатывали согласно схеме опытов: вспашка — плугом ПЛН-4-35; плоскорезная — орудием ОПТ-3-5. Весной при наступлении физической спелости почвы «закрытие влаги» в два следа по стерневым фонам проводили боронами БИГ-ЗА, по отвальным фонам боронами БЗТС-1,0. Внесение минеральных удобрений производили {до посева) сеялкой С3-3,6. Твёрдую пшеницу сорт «Омская янтарная» (селекции СнбНИИСХ) высевали 22-25 мая сеялкой СКП-2,1, норма посева 4,5 млн всхожих зёрен. Учет урожая — однофазной уборкой комбайнами «Сам* по-500» и «Сампо-130», вся солома при уборке измельчалась и разбрасывалась по полю.

Наблюдения и учеты проводились по общепринятым методикам. Влажность почвы — весовым методом в слое 0-100 см, в сроки: перед посевом, в фазу выхода в трубку, перед уборкой. Элементы питания в почве: в смешанных образцах, отобранных одновременно с образцами на влажность. Р2Оз и К^О в слое 0-20 см, N-N(>1 в слое 0-100 см. Содержание нитратного азота — по Грандеадь-Ляжу, подвижного фосфора и обменного калия — из одной вытяжки по Чирико-ву. Учет засоренности посевов твёрдой пшеницы — по методике НЙИСХ Юго-Востока (1969) и СибНИИСХ (1977). Фенологические наблюдения, уч&г густоты стояния растений, определение структуры урожая проводили согласно методике ГСИ (1984). Урожайность зерна приведена к 100%-Й чистоте и 14%-й влажности. Математическая обработка данных по Б. А. Доспехову (1989). Биоэнергетическая оценка по методике Ю.И. Ермохина, А.Ф. Неклюдова (1994). Оценка экономической эффективности предшественников по методике СибНИИСХ (1987).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Плотность н агрегатный состав почвы. Плотность пахотного слоя выщелоченного чернозёма перед посевом зависит от системы основной обработки лочвы и составляет 1,09 г/см* - на фоне отвальной системы обработки и 1,13 г/см' - на фоне комбинированной системы основной обработки почвы. При плоскорезной системе обработки плотность почвы возрастает до 1,17-1,19 г/см1, или на 5,3-73%. и находится в интервале, близком к оптимальному (НСР<в = 0,07).

Почва после посева имеет хорошее структурное сложение пахотного слоя. На контроле (без средств химизации) доля агрономически ценных агрегатов составляет 64% при отвальной и комбинированной системах обработки почвы. При плоскорезной системе обработки их доля несущественно ниже, на 1,6-1,7%,

В варианте с-применением средств комплексной химизации комбинированная система обработки по показателям содержания агрономически ценных агрегатов в почве имела преимущество, по сравнению с ежегодной отвальной и плоскорезкой системами обработки. При этом доля эрозионно устойчивых

фракций варьировала в пределах 26—23% и слабо зависела от системы обработки почвы.

ВодиыЙ режим почвы н вод о потребление твёрдой пшеницы. Высокие запасы продуктивной влаги в среднем 140—153 мм в метровом слое почвы, к посеву культуры, накоплены вследствие увеличения зимних осадков на 57 мм (120%), по сравнению со срепнемноголетней нормой. За счёт этого влагообес-печенность культуры была вышкой до периода выхода в трубку включительно.

Запасы продуктивной влаги при посеве в 2003 и 2004 гг. по всем вариантам оценивались как высокие (на уровне НВ): 170-155 мм в варианте без средств химизации (контроль), и 158-203 мм в варианте с применением средств комплексной химизации. В 2002 г. — как удовлетворительные, 73-111 мм в варианте без применения средств химизации н 91-119 мм в варианте с применением средств комплексной химизации. Однако за сч&г большого количества осадков в течение вегетации культура не испытывала дефицита во »лаге.

Влагообеспеченность культуры существенно зависела от приёмов предпосевной и послепосевной обработки почвы (табл. 1), Наибольшие запасы продуктивной влаги (в слое 0-50 см) в период полных всходов отмечены на фоне вспашки и нулевой обработки в сочетании с боронованием до всходов — 80 мм. На фоне плоскорезной обработки почвы — в варианте с промежуточной культивацией — 72 мм. На фоне с нулевой обработкой при бороновании до всходов (БЗСС-1,0) расход влаги снизился на 13 мм в сравнении с контролем. Следовательно, в весенний период до всходов с помощью различных приёмов можно существенно улучшить влагообеспечениосгь культуры в период всходы — кущение.

Расход влаги агрофитоценозом на формирование одной тонны зерна твёрдой пшеницы в варианте без применения средств химизации наибольший при плоскорезной обработке - 134 мм/т. При комбинированной системе обработки составляет в среднем-116 мм/т или на 13% меньше (табл. 2).

Применение средств комплексной химизации снижает водопотребление твёрдой пшеницы в расчёте на единицу урожая на 52 мм на тонну или на 42%. При этом потребление продуктивной влаги на единицу урожая слабо зависит от системы обработки лочвы.

Питательный режим почвы Обеспеченность культуры нитратным азотом по А.Е. Кочергину (1965) в зависимости от варианта химизации была на уровне от средней до высокой. В варианте без применения средств химизации перед посевом содержание нитратов в слое почвы 0-40 см оценивается как среднее 11,1-13,5 мг/кг почвы, независимо от системы обработки почвы.

На фоне систематического применения средств комплексной химизации обеспеченность нитратным азотом ло сравнению с контролем существенно повышалось на фонах с отвальной и комбинированной системами обработки, и к посеву она оценивалась как высокая (17,8 и более мг/кг). При этом на фоне плоскорезной обработки почвы обеспеченность азотом остаётся на среднем уровне (12,3 мг/кг), или на 44-53% меньше, чем иа вариантах со вспашкой под твёрдую пшеницу.

Таблица 1

Запасы продуктивной влаги в почве в слое 0-50 см в период полных всходов в зависимости от системы обработки почвы и приёмов ухода за посевами твёрдой пшеницы (в среднем за 2002-2004 гг.) '

__ _ __В миллиметрах

Предпосевная обработка почвы и приёмы ухода (фактор В) Основная обработка почвы (фактор А) Среднее по В, НСР(и=5 мм

Вспашка Нулевая Плоскорезная

Посев СКП-2Л (контроль) 72 67 64 68

При каты вание после посева (ЗККШ-б) 76 74 69 73 *

Культивация за 1012 суток до посева (КГТС-4) 79 73 72 75

Боронование до всходов (БЗСС-1.0) 80 80 66 75

Среднее по А, НСРо; = 6 мм; 77 74 68 73

Примечание. Для частных средних НСР05 = 3 мм.

Таблица 2

Расход влаги на 1 тонну зерна твёрдой пшеницы в зависимости от системы основной обработки почвы п средств химизации (в среднем за 2002-2004 гг.)

В миллиметрах

Химизация (фактор В) Система основной обработки почвы(фактор А) Среднее по В

Отвальная Комбин нроваиная Плоскорезная

Контроль (без химизации) 126 Пб 134 125 .

Комплексная химизация 74 74 72 73

Среднее по А 100 95 103

При систематическом применении минеральных удобрений в варианте с комплексной химизацией содержание подвижного фосфора в почве (по Чири-кову) повышается до уровня высокой обеспеченности, а при ежегодной плоскорезной обработке за счёт концентрации вносимых удобрений в 0-20 см слое почвы возрастает до очень высокой - 220 мг/кг почвы.

Обеспеченность твёрдой пшеницы обменным калием находится на очень высоком уровне во всех вариантах независимо от системы обработки почвы и средств химизации (250-345 мг/кг).

Засоренность посевов. На засорённость посевов твёрдой пшеницы оказывает влияние система основной обработки почвы, средства химизации и погодные условия в период вегетации (рис. 1).

•г / КОнтрогъ Гербициды Гербициды + Удобрения Комплексная химизация

почвы

Рис, I. Засорённость посевов твёрдой пшеницы после озимой ржи в зависимости от системы основной обработки почвы и химизации (в среднем за 2002-2004 гг.): I — отвальная; 2 — комбинированная; 3 — плоскорезная

Во всех вариантах обработки почвы без применения средств химизации засорённость посевов достигает высокого уровня и составляет 21,0-25,9% от общей надземной массы растений в агрофитоценозе. В варианте с использованием гербицидов уровень засорённости варьирует от слабой до средней (6,9~11,6% от массы агрофитоцекоза). В варианте с применением удобрений н гербицидов засорённость посевов на слабом уровне и составляет 5,3-7,7%. Применение средств комплексной химизации (удобрения, гербициды, фунгициды, ретарданты и инсектициды) позволяет повысить конкурентную способность культуры, снизить уровень засорённости до 4% по комбинированной и плоскорезной системам обработки почвы и до 7,2% при ежегодной вспашке.

На фоне комбинированной системы обработки почвы во всех вариантах с применением гербицидов доля сорняков в агрофитоценозе ниже, по сравнению с отвальной и плоскорезной системами обработки. В вариантах с применением гербицидов и других средств химизации преобладают мятликовые н однолетние двудольные сорняки, устойчивые к 2,4 — Д, доля которых в общей массе сорняков составляет соответственно 58-84% и 31-47%.

В весенний период из агротехнических приёмов подавления сорняков наиболее эффективным по фонам плоскорезной и нулевой обработки является промежуточная культивация за 10-12 суток до посева (рис. 2). По этому варианту происходит снижение засорённости посевов на 3,3-6,8% (в абсолютном выражении). По вспашке меньшую засорённость агрофнтоценоза (10,8%) обеспечивает боронование до всходов (БЗСС-1,0). Однако, наименьшую засорённость посевов твёрдой пшеницы обеспечивает применение гербицида (диален).

Рис. 2. Засорённость посевов твёрдой пшеницы после озимой ржи в зависимости от приёмов основной, предпосевной, послепосевной обработки почвы н ухода за посевами (в среднем за 2002-2004 гг.)

Развитие болезней в посевах. В период исследований степень поражения культуры септориозом не превышала порог вредоносности (1,7-3,2%) и слабо зависела от варианта обработки почвы и средств химизации.

В относительно благоприятных погодных условиях (ГТК = 0,72—1,52) развитие мучнистой росы в посевах культуры также не превышает порог вре-

9

доносности. Внесение азотных удобрений способствует интенсификации развития болезни.

Сорт твёрдой пшеницы Омская янтарная отмечен высокой устойчивостью к бурой листовой ржавчине, развитие которой не превышает 2,8%, при распространённости до 40%.

В отдельности все виды воздушно-капельной инфекции не получили в период исследований существенного развития. Однако за многие годы в сумме они оказали существенное влияние на культуру, о чём свидетельствует прибавка урожая в варианте с применением фунгицида. Применение системного фунгицида (Тнлт) подавляет развитие патогенов, при этом повышает устойчивость культуры и к возбудителям корневой гнили.

В зависимости от складывающихся погодных условий степень поражения растений твёрдой пшеницы обыкновенной корневой гнилью сильнее варьирует (21-45%) при плоскорезной системе обработки почвы, по сравнению с отвальной и комбинированной (20-31%). В вариантах с применением гербицидов и удобрений снижение степени распространения и развития болезни связано с подавлением мяггликовых сорняков и жабрея, являющихся резерваторами патогена, и более интенсивным разложением инфицированных растительных остатков в почве.

Урожайность твёрдой пшеницы в зависимости от системы обработки почвы к средств химизации. Наибольшая урожайность твёрдой пшеницы в вариантах без применения средств химизации — 2,23 и 2,21 т/га получена на фоне комбинированной и отвальной систем обработки почвы, что на 9% больше, чем на фоне с плоскорезной обработкой почвы (табл. 3).

Существенные прибавки урожайности обеспечили средства химизации: гербицид — 0,28 т/га (19,3%); удобрения - 0,47 т/га (13,0%); фунгицид — 0,36 т/га (12,7%) и ретардант-0Д9 т/га (8,8%).

Наибольший положительный эффект получен в вариантах с применением всего комплекса средств химизации при плоскорезной и комбинированной системах обработки почвы. Прибавка зерна составила соответственно 1,59 и 1,56 т/га, что выше, чем в варианте с отвальной обработкой в среднем на 11%.

Максимальный урожай зерна — 3,79 т/га получен в варианте с комбинированной системой обработки и комплексной химизацией, или на 4,2-5,0% выше, чем при других системах обработки почвы.

При посеве твёрдой пшеницы сеялкой СКП-2,1 наибольшие прибавки урожая зерна от дополнительных агротехнических приёмов получены (табл. 4):

- на фоне плоскорезной обработки почвы - 0,3 т/га (14,4%) от промежуточной культивации за 10-12 суток до посева и 0,23 т/га (11,0%) от дополнительного при каты вания после посева;

- на фоне без осенней обработки почвы — 0,32 т/га (16,5%) от промежуточной культивации и-0,31 т/га (16,0%) от бороновании до всходов;

- на фоне вспашки — 0,14 т/га (6,1%) от дополнительного при каты вания после посева и 0,13 т/га (5,7%) от боронования до всходов.

Таблица 3

Урожайность твёрдой пшеницы после озимой ржи в зависимости от системы основной обработки почвы и применен«« средств химизации (в среднем за 2002-2004 гг.)

В тоннах на гектар

Средства химизации (фактор В) Система основной обработки почвы (фактор А) Среднее по

Отвальная Комбинированная Плоскорезная В, НСРО5 = 0,19

Контроль (без средств химизации) 2,21 2,23 2,04 2,16

Гербициды 2,48 2,39 2,46 2,44

Удобрения +■ гербициды 2,82 2,88 3,04 2,91

Удобрения + гербициды + фунгициды 3,25 3,38 3,20 3,28

Удобрения + гербициды ■ + фунгициды ретарданты 3,51 3,62 3,58 3,57

Комплексная химизация 3,60 3,79 3,63 3,67

Среднее по Д НСР(и= 0,13 2,98 3,05 3,00

Примечание. Для частных средних НСРо5 в 0,26 т/га.

По всем фонам основной обработки почвы наибольшая прибавка урожайности получена от применения гербицида, в среднем 0,42 т/га (20,0%).

Зерно твёрдой пшеницы соответствующее качеству 1-го и 2-п> класса, получено при отвальной и комбинированной системах основной обработки почвы в сочетании с применением гербицида (табл. 5). При повышении урожайности в вариантах с применением удобрений (ЪГ^Рго) до 2,8-2,9 т/га качество зерна по показателям стекло видности и сырой клейковины снижается до уровня 3-го класса.

Урожайность твёрдой пшеницы после озимой ржи в зависимости от системы основной, предпосевпой и послепосевной обработки почвы (в среднем за 2002-2004 гг.)

В тоннах на гектар

Предпосевная и послепосевная обработка (фактор В) Основная обработка почвы (фактор А) Среднее по В, НСР05 = 0,10

Вспашка Нулевая Плоскорезная

Контроль (посев СКП-2,1) 2,29 1,94 2,09 2,11

Прикатывание после посева 2,43 2,05 2,32 2,27

Культивация за 10-12 суток до посева 2,38 2,26 2,39 2,34

Боронование до всходов 2,42 2,25 2,28 2,32

Гербициды 2,58 2,47 2,54 2,53

Среднее по А, НСР05 = 0,07 2,42 2,19 2,32

Пргмечсите. Для чпстных средних НСР05 «■ 0,14 т/га.

Экономическая оценка. Возделывание твёрдой пшеницы после озимой ржи экономически выгодно. В вариантах с отвальной и комбинированной системами обработки почвы максимальная рентабельность производства твёрдой пшеницы получена в варианте с применением удобрений, гербицидов и фунгицидов (156-157%). При плоскорезной системе обработки почвы рентабельность с насыщением технологии средствами химизации имеет тенденцию к возрастанию, при этом максимальная рентабельность составила 164% в варианте с применением удобрений гербицидов, фунгицидов и ретардантов.

При сложившихся на 2004 г. ценах (в т. ч. цена реализации зерна 3 класса — 3800 рубУза тонну, 2-го класса — 4200 и 1-го класса — 4500) максимальная прибыль с одного гектара посева культуры получена в варианте с комплексным применением средств химизации — 8740 рублей. При этом затраты на гектар посева составили 5968-6127 рублей, в зависимости егг системы обработки.

Биоэнергетическая оценка. Анализ структуры затрат энергии на производство зерна твёрдой пшеницы по различным системам обработки почвы показал, что затраты совокупной энергии в варианте с плоскорезной обработки почвы меньше, чем при отвальной на 2,6-3,7%, Увеличение затрат совокупной энергии в варианте с комплексным применением средств химизации составляет 42,6-44,1% к варианту без применения средств химизации.

Качество зерна твёрдой пшеницы в зависимости от системы основной обработки почвы н средств химизации (в среднем за 2002—2004 гг.)

Вариант химизации Натура, г/л Стекло- видность, % Белок,% Сырая клейковина, %

Система обработки: Отвальная

К; 766 76 14,3 27,8

Г--" 772 80 14,7 28,4

УГ 759 85 15,2 28,8

кх 759 79 14,7 27,5

Комбинированная

К 763 76 | 14,6 28,9

Г 772 8] 14г8 28,6

УГ- 761 85 15,1 30,7

кх 758 I 14,« 29,0

Плоскорезная

К 762 64 14,2 27,6

Г 770 73 14,0 27,8

УГ 763 82 13,7 26,1

кх 765 76 14,4 27,6

Примечание. К — контроль (без химизации); Г - гербициды; УГ - удобрения, гербициды; КХ - удобрения, гербициды, фунгициды, ретарданты и инсектициды.

В структуре затрат совокупной энергии статьи затрат располагаются в убывающем ряду: семена; удобрения и пестициды; машины и оборудование; топливо и электроэнергия; живой труд.

Максимальный энергетический коэффициент - 3,33, и выход валовой энергии в урожае - 43,64 ГДж/га обеспечивается при комбинирован кой системе основной обработки почвы с комплексным применением средств химизации.

ВЫВОДЫ

1. Ежегодная плоскорезная обработка почвы на 10-12 см после уборки озимой ржи обеспечивает оптимальную плотность (1,17-1,19 г/см1) пахотного слоя почвы к посеву твёрдой пшеницы. Плотность почвы в вариантах с отвальной и комбинированной системами обработки почвы составляет 1,09-1,13 г/см5, или на 9% ниже, чем в варианте с плоскорезной обработкой почвы.

2. Применение средств комплексной химизации (удобрений, гербицидов, фунгицидов, ретардантов и инсектицидов) в посевах твёрдой пшеницы существенно снижает зависимость урожая зерна от запасов влаги в почве и атмосфер-

ных осадков вне зависимости от системы обработки почвы. При этом коэффициент водопотребления на 1 тонну зерна снижается на 52 мм (42%), в сравнении с вариантом без применения средств химизации.

3. Содержание элементов питания в почве зависит от системы обработки почвы в севообороте и применяемых средств химизации. Обеспеченность нитратным азотом (на контроле) без применения средств химизации в период вегетации лучше в вариантах с отвальной и комбинированной системами обработки почвы. Без применения средств химизации содержание нитратного азота в почве (в слое 0-40 см) при посеве составляет 12,6-13,5 мг/кг почвы, а варианте с применением средств комплексной химизации —17,8-18,9 мг/кг почвы.

Различия по обеспеченности твёрдой пшеницы доступными фосфором и обменным калием без применения удобрений по вариантам обработки почвы несущественны. При систематическом внесении удобрений в севообороте (Т^Рго под твердую пшеницу) содержание подвижного фосфора составляет 198—220 мг/кг почвы и соответствует высокому и очень высокому уровню обеспеченности. Со* держание обменного калия очень высокое (250-345 мг/кг) по всем вариантам.

4. В зависимости от складывающихся погодных условий засорённость посевов твёрдой пшеницы во всех вариантах обработки почвы без применения гербицидов варьирует от среднего до высокого уровня (14,5-29,1% от массы агрофитоценоза). При использовании гербицидов и удобрений засорённость снижается до низкого уровня (5,7—7,7%).

В вариантах с применением гербицидов преобладают мятликовые и однолетние двудольные устойчивые к 2,4 — Д, доля которых в общей массе сорняков составляет соответственно 58-84% и 31-47%.

б. В весенний период из агротехнических приёмов наиболее эффективно подавляет сорняки промежуточная культивация на 5-6 см за 10-12 суток до посева. В зависимости от фона зяблевой обработки снижение уровня засорённости посевов составляет 3,3-6,4% (в абсолютном выражении). Боронование до всходов снижает засорённость посевов на 1,0-5,5% и более эффективно на фоне со вспашкой.

6. В посевах твёрдой пшеницы проявляется комплекс грибных инфекций, из которых наиболее вредоносны мучнистая роса, септориоз и обыкновенная (корневая) гниль.

В разные годы каждый вид воздушно-капельной инфекции в отдельности не получает достаточного развития. Однако их суммарная вредоносность в большинстве лет оказывает отрицательное влияние на рост, развитие и урожайность культуры. Применение системного фунгицида (Тнлт) в посевах твёрдой пшеницы по первым признакам болезней позволяет подавить развитие патогенов, сохранить фотосинтетический аппарат и повысить урожайность зерна.

7. Без применения средств химизации или при ограниченном их применении более высокая урожайность твёрдой пшеницы при посеве после озимой ржи обеспечивается при комбинированной системе обработки почвы в севообороте, в сравнении с урожайностью на фонах с отвальной и плоскорезной системой обработки почвы. Максимальная урожайность — в среднем 3,79 т/га

достигается при комбинированной системе обработки почвы с применением комплексной химизации.

8. Наибольшая урожайность твёрдой пшеницы достигается при комплексном применении средств химизации, в среднем 3,67 т/га, или'на 1,51 т/га (70%) выше, в сравнении с контролем (без химизации).

9. При посеве твёрдой пшеницы сеялкой СКП-2,1 наибольшие прибавки урожая от агротехнических приёмов обеспечиваются:

- на фоне без осенней обработки от применения промежуточной культивации до посева (0,32 т/га, или 16,5%) и от боронования до всходов (0,31 т/га, или 16,0%);

- на фоне плоскорезной обработки от применения промежуточной культивации до посева (0,30 т/га, или 14,4%) и от дополнительного прикатывания после посева (0,23 т/га, или 11,0%);

- на фоне вспашки — от применения боронования до всходов культуры (0,13 т/га, или 5,7%) и от дополнительного прикатывания после посева (0,14 т/га,

или 6,3%).

10. При возделывании твёрдой пшеницы в севообороте после озимой ржи с применением удобрений и гербицидов лучшие экономические показатели обеспечиваются при плоскорезной системе обработки почвы, где рентабельность составляет 161%, (прибыль —7521 рубУга), или на 17-22% выше, чем при отвальной и комбинированной системах обработки. Максимальный показатель прибыли (9231 рубУга) с гектара получен по комбинированной системе обработки почвы с применением средств комплексной химизации, рентабельность составила 151%.

11. В' варианте удобрения + гербициды приращение валовой энергии в урожае возрастает на 24,3—57,9% по сравнению с контролем (без химизации) в зависимости от системы обработки почвы. При использовании комплексной химизации приращение валовой энергии составляет 17,3-20,6 ГДж/га, или увеличение на 74,4—98,3% к контролю. При этом максимальный энергетический коэффициент — 3,3 и выход валовой энергии в урожае — 43,6 ГДж/га обеспечивается при комбинированной системе обработки почвы.

12. Интенсификация технологии возделывания твёрдой пшеницы в южной лесостепи Западной Сибири на основе применения средств комплексной химизации и минимизации системы обработки почвы обеспечивает увеличение урожайности, стабильное производство высококачественного зерна, улучшение финансовых показателей и повышение плодородия почвы.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В четырёхпольном зернопаровом севообороте при ограниченном применении средств химизации рекомендуется применять комбинированную систему обработки почвы, которая включает в пару под озимую рожь безотвальную обработку на глубину 23-25 см, под твёрдую пшеницу — вспашку на глубину 20-22 см и без осенней обработки почвы под овёс.

2. При посеве твёрдой пшеницы сеялкой СКП-2,1 в зависимости от состояния почвы и засорённости: по отвальному фону обработки почвы рекомендуется применять дополнительное прикатывание после посева (ЗККШ-б) или боронование до всходов (БЗСС-1,0); по плоскорезному фону - промежуточную культивацию на глубину 5-6 см за 10-12 суток до посева или дополнительное прикатывание после посева (ЗККШ-б); на фоне без осенней обработки почвы -промежуточную культивацию на глубину 5-6 см за 10-12 суток до посева или боронование до всходов (БЗСС-1,0).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

К Нагибин А.Г. Совершенствование элементов технологии воздельшания твёрдой пшеницы в южной лесостепи Западной Сибири / А.Г. Нагибин 11 Аграрная наука в новом тысячелетии: сб, науч. тр. / Ом. гос, аграр. ун-т!, — Омск, 2003.-С. 157-162.

2. Нагибин А.Г. Минимализаиия обработки почвы при возделывании твёрдой пшеницы в южной лесостепи Западной Сибири / А.Г. Нагибин // Сельское хозяйство Сибири. - 2003. ~№ 7.-С. 15-16.

3. Нагибин А.Г. Оптимизация системы основной обработки почва и средств химизации при возделывании твёрдой пшеницы после озимой ржи в южной лесостепи Западной Сибири / А.Г. Нагибин К Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых учёных: тр. междунар. науч.-практ. конф. молодых учёных СО РАСХН. - Новосибирск, 2004. - С. 87-91.

4. Ершов В.Л. Возделывание твёрдой пшеницы при ресурсосберегающих технологиях 1 В.Л. Ершов, А.Г. Нагибин//Зерновое хозяйство. -2005. —Ла 1. — С. 22-23.

5. Оптимальная система обработки почвы в севообороте под твёрдую пшеницу после озимой ржи: информ. листок №01-05 / ОмЦНТИ; сост. BJ1. Ершов, А.Г. Нагибин. - Омск, 2005. - 4 с.

6. Ершов В. Л. Возделывание твёрдой пшеницы при интенсификации земледелия в южной лесостепи Омской области / ВЛ. Ершов, А.Г. Нагибин // Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования: сб. науч. тр. второй междунар. науч.-практ.конф. —Самара,2005.-Вып. IV.-С. 209-211,

Per, № 106. Сдано в набор 13.10.05. Подписано в печать 21,10,05. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме», Печать на ризографе. Псч. л. 1,0(0,93). Уч.-изд. л. 1,27. Тираж 110 экз. Заказ Z.40

Издательство ФГОУ ВПО ОмГАУ, 644008, Омск, ул. Сибаковская, 4, тел. 65-35-18.

Отпечатано в типографии издательства ФГОУ ВПО ОмГАУ.

№2 1 з 14