Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Способы минимализации зяблевой обработки черноземных почв Центрального Предкавказья

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Способы минимализации зяблевой обработки черноземных почв Центрального Предкавказья"

На правах рукописи

СПОСОБЫ МИНИМАЛИЗАЦИИ ЗЯБЛЕВОЙ ОБРАБОТКИ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ

06.01.01. - общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Ставрополь 1996

Работа выполнена в Ставропольской ордена Знак Почёта научно-исследовательском институте сельского хозяйства

НПО "Нива Ставрополья"

г.с-.,/чг1ые руководители - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, чл.-корр. академия технологических наук Рябов К.И.;

кавдцдат сельскохозяйственных наук, - старший научный сотрудник Орлов В.В.

и-.адшльнае оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Дороико Г.Р.;

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Панков iO.iL

5й.д.у ;,:о предприятие - Ставропольская селекционно-опытная

станция ВШИ кукурузы

Защита состоится сtc.cz/)-1^X^1996 г. на заседании диссертационного совета Д lijO.53.Ol при Ставропольской,, государственной сельскохозяйственной академии Адрес: 355014, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12

С диссертацией кото ознакомиться в библиотеке Ставропольском государственной сельскохозяйственной

академии

Антоое-рерат разослан "/3" ^ ¿и^Я 1996 г.

»•чзнчя секретарь

диссертационного совета В.Н.Желтопузов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

.____Актуальность темнгВ настоящее время поиск эффективных

приёмов Мининализации без снижения урожайности культур является одной из первоочередных задач отечественной науки в области обработки почв.

Наиболее актуальна проблема охраны от эрозии зяблевых полей, т.к. в структуре посевных площадей они'занимают 50-б0&, а 84% из них находятся на дефляционноопасной территории.

Основным, рекомендуемым в настоящее время агротехническим противоэроэионннм приёмом является плоскорезная зяблевая обработка. Однако, в раде случаев, она не в полной мере соответствует почвенно-климатическим условиям сельскохозяйственного производства европейского юга России.

В отличие от Сибири и Казахстана здесь понижена её влаго-накопительная и почвозащитная эффективность, повышенная опасность распространения болезней и сорняков. В связи с чем, разработка эффективных противоэрозионных способов зяблевой обработки для условий региона является весьма актуальной.

В условиях Северного Кавказа нулевая зяблевая обработка показала себя весьма эффективной (Рябов Е.И., Орлов В.В.,1981), Однако многие агротехнические параметры этого нового способа почвозащитной обработки не разработаны.

Исследования проводились в соответствии с планом НИР на опытном поле отдела земледелия Ставропольского НИИСХ по задание 01.04.02 "Усовершенствовать эффективные системы почвозащитной основной паровой и предпосевной обработки почв с использованием новых почвообрабатывающих орудий и гербицидов" на 1986-1990 гг. Регистрационный номер во ВНТИЦентре 01.8?.0С98165..

Цель и задачи исследований. Целью исследований явилось определение агротехнических параметров, агрофизических и экологи-» ческих условий, обусловливающих эффективность применения нулевой зяблевой обработки.

Достижение поставленной цели предполагало решение следующих задач:

1. Установить оптимальные дозы гербицидов при возделывании кукурузы по нулевой зяблевой обработке.

2. Изучить возможность исключения мевдурдцных культивации

при возделывании кукурузы по нулевой' зяблевой обработке.

3. Определить последействие нулевой зяблевой обработки под кукурузу на последующие культуры и возможность постоянного её применения б севообороте.

4. Выяснить необходимость и эффективность ранне-весенней культивации при Еозделывании поздних пропашных -культур по нулевой зяблевой обработке.

5. йзучэть возмонность применения нулевой.зяблевой обработки под соргс, яровые бобово-злаковые парозанимающие смеси.

6. Изучить возможность замены химических средств борьбы с сорняками в системе нулевой обработки на альтернативные экологически более безопасные.

Научная новизна. Впервые для условий Северного Кавказа изучен и "¡епцтан новый почвозащитный приём - нулевая зяблевая обработка. Доказана её высокая эффективность в борьбе с эрозией, засухой и сорной растительностью при возделывании кукурузы на основе применения гербицидов. Экспериментально доказана взаимосвязь изменения теплового режима почв под воздействием обработок и динамикой почвенной влаги в полевых условиях. Определена целесообразность замены лущения жнивья в послеуборочный период в целях у лу щения, водного режима почв обработкой эффективными гер-бчцздзми. Установлена необходимость и эффективность ранне-весенней культивации в системе нулевой зяблевой обработки. Выявлено снижение концентрации гербицвда в зерне кукурузы и сорго на фоне нулевой обработки с весенней культивацией. Изучено последействие гербицидов на последующие культуры севооборота и эффек- • тивность применения нулевой зяблевой обработки под сорго, яровые бобово-злаковые парозанимающие смеси.

Практическая ценность. На основании полученных данных исследований производству предложены рекомендации по агротехническим параметрам технологии нулевой зяблевой обработки. Определены её место в севообороте, оптимальные дозы гербицедов, значение до-поеешых и послепосевных культивации.

Реализация и апробация результатов исследований. Рекомевдо-¡.ашгая технология прошла производственную проверку в СХП "Пе-лагиадское" Шпаксвского района, в АО им.Кирова Труновсного района и колхозе "Заря" Петровского района Ставропольского края. Ос-новнне положения и выводы диссертационной работы были доложены

и одобрены на учёном совете НПО "Нива Ставрополья" в 1989 г.

и на межвузовской научно-практической конференции молодых учё------------

.нах..и-специаяистов"в"1991~г!~"и"опубликованы в статьях.

Положения, выносимые на защиту:

1. В полевых условиях в почве имеет место практически значимый термоперенос влаги..

2. Дущение жнивья в системе зяблевой обработки имеет значение в борьбе с сорной растительностью, но создаваемый при этом рыхлый мульчирующий слой ухудшает условия сохранения и накопления влаги в пожнивной период.

3. Ранняя весенняя культивация в системе кулевой зяблезоя обработки улучшает условия жизни растений и повышает урожайность поздних пропашных культур.

4. Нулевая обработка почвы стимулирует дифференциацию её слоёв по плодородию и должна чередоваться в севооборотах со вспашкой.

5. Нулевая зяблевая обработка под кукурузу и сорго обспе-чивает лучший водный режим, действенную борьбу с сорняками при условии применения эффективных гербицадов и повышает урожайность этих культур.

Структура, содержание и объем работы. Диссертацил состоит из введения, шести глав, выводов и предложений про'изгодству, изложена на 160 страницах машинописного текста, включает 43 таблицы в тексте и 11 в приложении, 1 рисунок. Список чепельаован-ной литературы составляет 192 наименования, из них 17 .;ару:;е:.с-ных авторов.

1. УСЛЭВШ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЩОВАНЙЙ

Исследования проводились в 1962-1992 годах на эксг;рт1Ш1;-тальном поле отдела земледелия Ставропольского НЙИСХ, ^;люло- , ленного в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского ;.рг.я. Среднегодовое количество осадков по многолетним метеодимцм составляет 450-530 ми, гидротермический коэффициент - С,?-!, .

Годы исследований характеризовались разными климат: \с.:1:~ ми условиями. За период с 1982 по 1992 годы благопри.пт:чг . г:, формирования урожая кукуруЭы на зелёную массу, кукурузы ' го на зерно и гороха с овсом отмечены 1985, 193?, 1938, иъ?

1992- годы. Наиболее неблагоприятным по увлажнению был 1986 год. За весенне-летний период (март-август) выпало 34% осадков от среднемноголетней нормы, что отрицательно повлияло на формирование урокая кукурузы.

Основным методом решения поставленных задач являлись полевые опыты. Они проводились по следующим направлениям:

Опыт 1. Изучение оптимальных доз гербицвдов, эффективности мевдурадных культивация кукурузы и последействия их на последующие культуры в звене севооборота: кукуруза на силос (опыт) -озимая пшеница - яровой ячмень с подсевом эспарцета - эспарцет. Закладывался по следующей схеме:

Схема опыта № Iх'

•з Виды и дозы (кг/га д.в.) герби-

цвдов в смеси .

вари- Основная Меадуряд-

анта обработка Атразин 2,4-Д ■ ные

- обработки

___2 3 5 . • 12

1. Отвальная

(контроль) - - - +

2. Отвальная .

3. (контроль) . _ + + _ -

Нулевая + - + +

4. Нулевая + ■ + -

5. Нулевая + - ■ - + +

6. Нулевая + _ - ■■ - +. -

7. Нулевая - + + +

8. Нулевая - + + - -

9. Нулевая - + + +

10. Нулевая + ■ - - + -

И. . Нулевая - + ■+

12. Нулевая - + + ' - -

13. Нулевая - - * + -г + +

14. Нулевая + + . -

х) примечание: отсутствие фа! «тора,

. + присутствие фактора

Основная обработка на контрольных вариантах ( 1 и 2 ) псо-водилась в соответствии с рекомевдациями-по системе^поздней отдельной -зяби.——'

На вариантах нулевой обработки: 3-14 в конце июля - начале августа после массового появления всходов сорняков ручным опрыскивателем вносились гербициды согласно схемы опыта.

Весной на этих вариантах проводилась первая весенняя культивация тяжёлым культиватором КРГ-3,6 на глубину 12-14 см б агрегате с боронами, предпосевная культивация паровым культиватором ' КПС-4 на глубину 8-10 см.

Опыт 2. Определение сравнительной эффективности индустриальной и нулевой технологии возделывания кукурузы и сорго проводился одновременно с опытом 1 на том не опытном поле в звене севооборота: кукуруза и сорго на зерно (опыт) - кукуруза на силос - озимая пшеница - подсолнечник. Опыт включал б вариантов:

1. Индустриальная технология под кукурузу на зерно (контроль).

2. Нулевая зяблевая,обработка под кукурузу на зерно без 1-ой весенней культивации.

3. Нулевая зяблевая обработка под кукурузу на зерно с 1-ой весенней культивацией.

Эти же варианты применялись под сорго. В первом случае на контрольном варианте' в качестве базового гербицида применялся зрадикан, во 2-м - атразин.

Опу 3. Изучение эффективности минимал'изации обработки почвы в севообороте на основе гербицидов и огневой культивации проводился в 1989-1992 годах в звене севооборота: горох + овёс (зелёная масса) - озимая пшеница - озимая пшеница, включая 4 варианта :

1. Механическая обработка (контроль) заключалась в рекомендуемой технологии основной обработки по системе подцней ок-. тябрьской вспашки.

2. Условно названный "химическая обработка" состоял в замене механических обработок гербицидом раундап.

3. Под условным названием "физическая обработка" подразумевалось применение огневой культивации.

4. Вариант именуемый "комбинированная обработка" сочетал в себе механические и химические обработки, которые проводили так, чтобы исйользовать оптимальное сложение верхнего слоя поч-

вы для сохранения почвенной влаги в разные по температурным режимам сроки пошивного периода.

Опыт 4. В микроделяночном опыте изучалось влияние стерни, сорняков, сложения почвы на сохранение и накопление влаги.

Почва опытного участка - чернозём обыкновенный среднесугли-нистый. Содержание гумуса 4%, подвижного'фосфора - в гор.А.пах. - 23 иг на 1 кг почвы. Объёмная масса почвы в слое 0-30 см составляет 1,16 г/см".

Опыты 1 и 2 закладывались в трёхкратной повторности, опыт 3 в четырёхкратной. Расположение вариантов рендомизированное.

Полевые опыты сопровождались следующими наблюдениями: оценка ветроустойчивости поверхности почвы по методике Е.Й.Шия-того; влажность почвы - термостатно-весовым методом на глубину 150 см; объёмная масса - объёмно-весовым методом на глубину 30 см; водопроницаемость почвы - методом-рам; температурный ре-■ачк - термометрами Н.Й.Саввинова на глубину Ю, 20 см; нитратный азот - по Грандваль - Ляжу; подвианый фосфор и обменный калий - по Мачигину; запас семян сорных растений - по методике ТСХА; засорённость посевов - количественно и количественно-аесоЕым методом; динамика формирования урожая кукурузы - по методике, описанной в "Наставлении гидрометеорологическим станциям и постам" на основе измерения высоты растений и диаметра стебля; агрегатный состав - методом сухого рассева; биологи-ческуа активность - методом "аппликаций"; учёт урожая гррохо-овсякой- смеси - уборкой учётных площадей комбайном; учёт урожая кукурузы в фазе молодао-восковой спелости - скашиванием учётных делянок и взвешиванием на весах; расчёт энергетической эффективности - по методике "Биоэнергетической оценки технологий. производства продукции растениеводства" (1983). .

Статистическую обработку полученных данных проводили методом дисперсионного анализа.

2. Физические условия в почве при различных системах зяблевой обработки и их влияние на биологическую активность -и пищевой режим

2.1. Сложение почвы при разных приёмах зяблевой обработки

Значения обьёмной ьвсоы почвы в пахотном слое ни на одном

из вариантов как правило не превышали оптимальном верхней границы, определяемой для большинства сельскохозяйственных культур величиной 1.3 г/см®. Различия по._ вариантамимеющиеся-в период

------зяблеЕОй14~особенно после основной обработ:сл к моменту уборки

сглаживаются.

Определение водопроницаемости почвы в послеуборочный период (кукурузы) в сопоставлении с объёмной массой поче- показали, что самое максимальное уплотнение в это время, характеризуемое объёмной массой 1,28 г/см^, не привело н значительному ухудшению водопроницаемости.

2.2. Особенности формирования водного режима почвы

Исследованиями было установлено большое значение плотности сложения верхнего слоя почвы в период парования зяблевого поля, определяющего характер и интенсивность тепло- и водообмена ми;:с-ду атмосферой и почвой.

Замена послеуборочного лущения жнивья обработкой гербицидами существенно повышала накопление влаги в послеуборочный период (табл. 1).

Таблиц« 1

Содержание влаги в слое 0-150 см в зависимости от способов обработки, мм

Бремя

определения

В конце осени

Ранней весной

Посев кукурузы

В период уборки

к? опыта Годы Обработка отвальная (контроль) почвы нулевая + - к конт;-о,

1 1982-1984 378 401 + 23

3 1989-1991 394 418 н 24

Среднее 386 409 +- 23

1 1984-1985 414 437 + 23

3 1990-1992 472 474 ■+ 2

Среднее 443 455 + 12

1 1984-1985 364 390 'г 34

1 1984-1985 318 348 -г Ьо

3 199011992 369 381 -г 12

Среднее 343 364 + 21

За Евсь срок исследований нулевая зяблевая обработка стабильно во все годы в конце осени имела преимущество в запасах влаги в слое 0-150 см в среднем на 23 мм и повышала усвоение истне-осенних осадков на 8%.

Взаимосвязь плотности сложения, теплового и водного режима почвы объясняется следующими.положениями:

1-е - в почве имеет место термоперенос влаги в сторону слоев с меньшей температурой;.

2-е - (вытекающее из 1-го). Для уменьшения подтока влаги ¡: испаряющей поверхности под действием градиента температур предпочтительными являются повышенные температуры верхней части пахотного слоя по сравнению с нишей;

3-е - рыхление либо уплотнение пограничного с атмосферой верхнего слоя почвы меняя соотношение мевду твёрдой и газообразной базами изменяет его тепловые характеристики и опосредовано водный ре:лш;

4-е - увеличение плотности сложения верхнего слоя повышает . либо понижает его температуру в зависимости от суточного и годового цикла теплового баланса в'системе почва-атмосфера (табл.2).

Осенью, при преобладании излучения тепла из почвы в ночные . часы, над его поступлением в дневные, более теплоёмкая плотная почва при нулевой, обработке имеет более благоприятный тёрмогра-диентнцй резким. .

Весной, когда поток тепла направлен.преимущественно из атмосферы в почву, имеет место обратная картина. В пожнивной период на пропущенном фоне в течение суток действие отрицательных градиентов, стимулирующих испарение, было на 2 часа длительнее по времени и на 2больше по абсолютным значениям в сравнении с невзрыхлённой почвой при нулевой обработке и, наоборот, поло-:\:;тельних - соответственно на 2 часа и 5С% меньше (табл.2). Плотное сложение почвы в послеуборочный период играет даже большую роль в сохранении Благи, чем мульчирующий эффект стерни. На долю сложения приходится-57% эффекта, на долю стерни - 43% (тэбя.З).

При реяиме преобладания поступления тепла в почву над его •"обучением в течение суток при положительном суммарном градиенте предпочтительным является рыхлое сложение почвы, при обрат-

Параметры теплового режима почвы

Показатели

Отвальная

Нулевая

весна

осень

весна осень

Температура почвы на глубине 10 см,°С 15,1

Температура почвы на глубине 20 см,°С 13,3

Величина положительных градиентов в слое 10-20 см °С/см

Величина отрицательных градиентов в слое 10-20 см (ф0), °С/см

Время действия положительных градиентов в течение суток (4П), часов 18

Время действия отрицательных градиентов в течение суток С^), часов 6

19,1 19,?

.0,309 . 0,010

14,2 19,8 13,1 20,0

0,183 0,015

0,022 0,016 0,012 0,013

15

16

10

14

Расход влаги из слоя почвы 0-50 см, мм ( средний за 3 года )

Фон Всего 20.07.- по периодам

10.10.. 20.07.-15.0 6. 15.06.-10.10.

Дущ'ение стерни 20 11 9

Сжигание стерни 16 17 + 1

Обработка гербицидом 13 12 1 ■

Без обработки. 38 28 10

Градиент темпе-ратуш в слое» , 10-20 см, С/см "+ 0,11 - 0; 02

ном режиме - плотное. Поскольку период от уборки колосовых до начала августа намного короче последующего, когда ещё возможны существенные потери влаги через испарение, то .в целом в послеуборочный период нулевая зяблевая обработка является более предпочтительной..

Данные табл.2 и 4 показывают, что весной необработанная почвй.на фоне нулевой обработки имеет худший термоградиентный режим и повышенные потери влаги, что говорит о необходимости проведения по мере поспевания почвы ранней культивации.

3. БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВЫ И ПИЩЕЗВОЙ.

Изучение биологической активности почвы при возделывании • горохо-овсяной смеси свидетельствует о несколько пониженной активности и большой ее дифференциации по слоям пахотного слоя в вариантах нулевой обработки. Ээ время экспозиции на вариантах вспашки разложилось в среднем 30-31% льняной ткани, при нулевой обработке 27-28^. Кроме биологической активности изучались и агрохимические показатели почвы. При вспашке меньше всего накопилось Ж)д в слое 10-20 см, при нулевой обработке в слое 0-10 см. В целом отмечена стойкая тенденция меньшего накопления к началу вегетагри культур на фоне нулевой обработки. По

Взаимосвязь элементов теплового и"водного баланса почвы в весенний период

Среднесуточная Градиент Потеряно влаги из слоя

температура темпера- почвы 0-50 см за

_ туры, периоды

°С/см

^Работки

(13.Pt.64г.)

.: 5'

20

26.03.- 31.03,- в 15.(Б. 15.05. сред-1984г. 1966г. нем

Отвальная Нулевая с ранне-ве-' сенней культивацией

Нулевая • без культивации

16,6' 13,3

16,6 13,4 15,5 13,1

0/220

0,213

0,160

21 6

14

20 .6

24 Ю

13

17

общему содержанию подвижного фосфора и калия сравниваемые варианты" не имели существенных различий в пределах пахотного слоя. Уровень дифференциации в верхних смежных слоях по содержанию подвижного фосфора при вспашке составил 3-4%, при нулевой обработке 35-51%. Аналогично, хотя и менее виракено распределение подвилного.калия (табл.5).

'4. "ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИЁМОВ ЗЯБЖВОЙ ОБРАБОТКИ В УНИЧТОЖЕНИИ СОРНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ .

Установлено, в опыте 1, что при всех дозах атразина на фоне нулевой обработки сорняки подавлялись активнее по сравнении с контролем 1 (без. применения гербицидов). На фоне междурядных культивации атразин, внесённый в дозах 3 и 5 кг при нулевой обработке столь же эффективно подавлял сорняки, как -и при вспашке (контроль 2) -. с применением 3 кг/га атразина в смеси с 1 кг

Таблица 5

Содержание питательных элементов в почве (среднее по опыту-2 и 3, 1984-1991 гг.)

Варианты опыта Срок опреде- Слой почвы, № - №03 Р2% к2о

ления см мг/кг г? мг/кг % мг/кг %

Механическая . начало вегетации 0-10 11-20 21-30 0-30. 8 6 8 7 114 86 114 100 35 34 31 33 106 103 94 100 203 198 190 197 103 100 96 ■ 100

конец вегетации 0-10 11-20 21-30 0-30 3 3 2 3 100 100 67 100 26 25 20 24 108 101 83 100 205 215 189 203 101 106 93 100

Нулевая начало вегетации 0-10 11-20 21-30 0-30 5 6 6 6 83 100 100 100 43 31 23 32 134 97 ' 72 100 206 191 187 195 106 98 96 100

конец вегетации 0-Ю 1 11-20 ■ 21-30 '0-30 3 3 3 3 100 100 100 100 . 40 26 .18 28 143 93 64 100 219 200 181 200 109 100 90 100

2,4-ДА (табл.6). В опыте 3 наблюдалось преимущество вариантов со вспашкой по эффективности подавления сорняков как в допосевно^ период, так и в посевах.---------------- ---------

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИЁМОВ МИНИМИЗАЦИИ ЗЯБЛЕВОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВ

5.1. Влияние приёмов зяблевой обработки на урожайность

ей годы исследований в опыте 1, где изучались оптимальные дозы применения атразина при нулевой обработке под кукурузу и эффективность меодурядных культивации даже самые малые дозы атразина в смеси с 1 кг 2,4-ДА позволили получить урожай, равный таковому по вспашке без применения гербицвдов. На остальных вариантах он был выше (табл.7).

Эффективность нулевой обработки на основе применения атразина, обладающего длительным последействием, оценивалась не только в прямом действии, но и в последействии в звене севооборота: оз.пшеница, яр.ячмень, эспарцет. Установлено, что на следующий год в посевах озимой пшеницы наблюдалось отрицательное последействие нулевой зяблевой обработки, урожайность пшеницы снижалась на 5-15%. На следующей за озимой пшеницей культуре -яровом ячмене прослеживалось угнетающее последействие атразина, внесённого под кукурузу в дозе 3-5 кг/га и понижение урожая ярового ячменя на 4-1СЙ. При посеве третьей культурой после кукурузы - эспарцета отрицательного последействия не наблодалось.

Изучение сравнительной эффективности индустриальной и нулевой технологии.в опыте 2 при возделывании кукурузы и сорго на зерно (табл.8)' показало, что прямое действие нулевой зяблевой обработки имело положительный эффект больший при возделывании кукурузы, меньший - сорго.

В первый год последействия отмечалось положительное влияние нулевой обработки на урожай зелёной мас<ры кукурузы. Во второй год в звене с нукурузой озимая пшеница на фоне нулевой обработки испытывала отрицательное действие остаточных количеств атразина. На третий год отрицательного действия на подсолнечник не наблодалось. В опыте 3 существенной разницы в урожайности

Засорённость посевов кукурузы перед уборной (1985-1986 гг.)

Дозы гербицидов, ' Всег0 ' •

атразина, 2,4-ДА, Мевдурздные _-

кг/га д.в. культивации

шт/„2 г/м2

0 0 + 30 548

вспашка •

(контроль 1) - . 41 659

3 + 1 + . 8 90

вспашка 8

(контроль 2) - 27

2 + 1 JL 34 400

- 47 397

2 + 2 + 22 300

- 35 489

3 + .1 + 21 273

- 24 362

3 + 2 4 21

22 164

5 + ■ 1 + 5 37

51 275

5 + 2 + 4 8

34 207

зелёной массы горохо-овсяной смеси по вариантам обработки выявлено не было.

При изучении целесообразности первой весенней культивации в системе зяблевой обработки в опыте 2 как в прямом действии, так и в последействии имело место положительное влияние весенней культивации на урожай культур.

Таблица 7

Урожайность зелёной массы кукурузы, ц/га

Дозы гербицидов, атпазина,2,4-ДА, Меадурядные Годы Средняя

кг/га д^в. < культивации ( В ) 1983 1-985 1986

.0 0 . вспашка (контроль 1) + 196 . 106 184 178 202 182 194 155

3+1 вспашка (контроль 2) + . 226 143 . 296 274 . 216 219 ■ 246 212

2 + 1 + 151 224 207 194

- 93 233 188 171

2+2 + . 156 254 196 202

- 57 201. 175 144

3 + 1 + 214 252 214 227

- 116 231 223 190

' 3 + 2 + 198 268 234 233

- 58 233 228 173

5 + 1 + 239 268 217 241

- 190 255 219 221

5+2 + 248 264 220 244

- 168 270 193 210

НСР=68 НСР=30

НС|«48 НС£=21 У Рт

НСР=24 В ЯСР=Ц В

Урожайность зерна кукурузы и сорго в зависимости от технологии возделывания, ц/га

лультура (А)

Технология (В)

Годы .

1983 1984 1985 1986

Средняя

■Кукуруза

Сорго

Индустриальная 40,8 -

Нулевая 56,0 -

43,9 32,5 52,0 33,8

Индустриальная 40,7 53,5. 45,9 17,9

Нулевая 44,0.59,4 40,1 19,1

НСР,

0,05

4,0 4,6 6,7 Рй< Рт

39,1 47,3

39.5

40.6

5.2. Затраты энергетических и трудовых ресурсов при разных системах зяблевой обработки

В опыте 1 по энергетической эффективности наиболее перспективным вариантом оказало я вариант нулевой обработки при дозах 3 кг/га- атразина и 1 кг/га 2,4-ДА. Варианты с мевдурядными куль-тивациямипри всех дозах были более эффективными. Наибольшее количество энергии в виде урожая произведено на контроле 2, где и самые высокие её затраты. Поэтому энергетическая эффективность производства кукурузы при этом -уступает лучшим вариантам нулевой обработки. "

В опыте 2 изучаемые варианты превосходили контрольные как по количеству произведённой энергии, так и по экономии её затрат. В целом с учётом прямого действия и последействия в опыте 1 получено дополнительно в звене севооборота 27 тыс.ВДж энергии или в пересчёте на зерно оз.пшеницы - 15,9 ц/га по сравнению с традиционной технологией без применения гербицидов, а в опыте 2-16 тыс. МДж или 9,5 ц/га - по сравнению с индустриальной.

Применение нулевой обработки под горохо-овсяную смесь

(опыт. 3) не принесло экономических выгод. Наиболее низким энер-______

гетическим коэффициентом-характеризовался"""вариант с огневой культивацией. Объясняется это повышенным-расходом энергии, со-дернащейся в газе, используемом огневым культиватором. Установлено, что сокращение затрат трудовых ресурсов при изучаемых технологиях составило 41$ в общем объёме и. 33-45/5 в .расчёте на единицу произведённой энергии в виде уроная кукурузы и сорго.

Производственная проверка результатов исследований была проведена в 1986-1991 гг. в СХП "Пелагиадское" Шпаковского рампа, в 1990 году в-АО "Кировское" Труновского района и колхозе "Ззря" Петровского района Ставропольского края. Новая технология показала свою эффективность, активно подавляла сорняки и, как правило, существенно повышала урожайность, что подтверждает экспериментальные данные, полученные в стационарном опыте.

6. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МИНИМАЖЗАЦИИ ПОЧВОЗАЩИТНОЙ ОБРАБОТКИ

6.1, Противоэрозионная эффективность дистем зяблевой обработки

Оценка противоэрозионной эффективности изучаемых технологий показала, что в наиболее эрозионноопасный ранне-весенний период наибольшее количество растительных остатков на варианте химической обработки повышало показатель эрозионной устойчивости почти в 1000 раз. Второе место по эффективности занимает вариант физической обработки. На вариантах со вспашкой за счёт высокой комковатости показатели эродируемости не превышали порога устойчивости, определяемого величиной 50. Однако з наших условиях комковатость чернозёмных почв в отдельные годы монет понижаться до 2$. В этом случае гарантированную защиту почв обеспечивают только варианты нулевой обработки.(табл. 9).

6.2. Характеристики изучаемых технологий по наличию остатков гербицидов в растениях и почве

На основании анализоб определения наличия остаточных количеств гербицвдов установлено, что нулевая обработка способство-

Таблица 9 -

Параметры противоэрозионной эффективности разных способов зяблевой обработки

ранней весной

Варианты опыта количество растительных остатков, дт/м2 Комковатость 0-5 см в % Эродируемостьх ф г/с 5 н2 в сек.

1990 1991 1992 ср. 1990 1991 1992 ср. 1990 1991 1992 ср.

Механическая 0 О 0 0 86,7 60,0 86,8 78 ?.°79 632,412 42.560 632,412 6,902 632,412 18,850 632,412

Химическая 815 1672 1247 1246 77,7 65,1 89,6 77 2,291 0,001 0,006 0,001 0,115 0,016 0,8%

Физическая 415 722 835 657 87,2 71,3 80,0 79 °».369 36,305 0,132 4,315 0.035 1,995 0,165 14,206

Комбинированная 0 0 О 0 86,7 49,4 85,6 74 -2х°2§ . 632,412 86,900 632,412 7.396 632,412 33,790 632,412

х числитель: рассчитанная на наблюдаемую в опыте комковатость; знаменатель - на 20% - ю

вала снижении содержания атразина в зерне сорго. Весенняя культивация почти вдвое снида^а_^сонцентраци»_атразина_в_зерне..ку--------

курузьГ~и сорго по сравнению с вариантом без весенней культивации. Вместе с тем на вариантах нулевой обработки отмечена повышенная концентрация 2,4-ДА. В последующих культурах севооборота: озимой пшенице, подсолнечнике, яровом ячмене (зелёная масса кукурузы не анализировалась) остаточных количеств гербнгг'дот: не обнаружено. В почве через 3 и 4 года после внесения отпечены остатки атразина. Однако в почве, как и в растениях, меньшие' остаточные количества атразина наблюдались на фоне нулевой обработки в сравнении со ¡зспашкой. Раувдап в наших условиях является экологически приемлемым гербицидом. Изучение экологически чистого физического приёма борьбы с сорняками - огневой культивации показало низкую энергетическую эффективность и качество сплошной огневой обработки и уступало другим вариантам особенно при постоянном её применении в севообороте.

ВЫВОДЫ

1. Плотность сложения верхнего слоя почвы, граничащего п атмосферой, влияет на тепловой режим в пахотном слое, определяющий интенсивность передвижения влаги к испаряющей поверхности под действием температурных градиентов. Оптимальным сложением его в пожнивной период является плотное, а весенний - рыхлое.

2. Замена лущения жнивья обработкой его эффективными гербицидами улучшает водный режим почв, позволяя дополнительно накопить за пожнивной период в системе нулевой зяблевой обработки в среднем 25 мм влаги.

3. Весной, до посева поздних яровых культур, нулевая обработка создаёт худшие условия по сравнению с обработанной поверхностью для сохранения влаги, в связи с чем целесообразно проведение весенней культивации.

4. Нулевая обработка способствует более выраженной дифференциации слоев пахотного слоя по биологической активности, содержанию подвижных форм фосй-ора и калия и несколько пониженному накоплению нитратного азота к посеву яровых культур.

5. Смесь атразина с аминной соль» 2,4-ДА; обладая поеылсн-ной длительностью действия, .обеспечивала эффективное подавле-

ние сорняков в посевах кукурузы и сорго по нулевой обработке. Оптимальной дозой следует считать 3 кг атразина с 2-мя кг 2,4-ДА по действию-на сорняки и с 1 кг 2,4-ДА (по д.в.) по энергетической эффективности. Из-за последействия в последующих полях севооборота целесообразно повторное возделывание кукурузы. Раундап, не 'обладая последействием, требует многократных обработок при однократном применении в системе нулевой обработки под ранние яровые культуры уступает традиционной технологии по эффективности уничтожения сорной растительности. Замена в системе нулевой обработки гербицвдов-экологически более безвредной огневой культивацией способствует повышенному засорению посевов, а почвы семенами сорняков. Отказ от междурядных обработок при возделывании кукурузы в системе нулевой обработки повышает засорённость посевов и сникает урожайность.

6. Нулевая зяблевая обработка позволяет получить значительные прибавки урожая кукурузы по сравнению с традиционной и даже индустриальной технологией её возделывания. В целом с учётом прямого и последующйго действия в звене севооборота она позволила дополнительно получить до 27 тыс. ВДж энергии или в пересчёте на зерно оз.пшеницы - 15,9 ц/га по сравнению с Традиционной технологией без применения гербицвдов й 16 тыс. МДж

или 9,5 ц/га - по сравнению с индустриальной. При применении под сорго она так же является эффективной, хотя и менее, чем под кукурузу. При возделывании гороха с овсом нулевая обработка на основе раувдапа и огневой культивации обеспечивали равный с . контролем урожай, однако при постоянном применении в севообороте под последующую озимую пшеницу существенно снижала её урожайность на 1.1-13/° в первый год и на 21-25$ при повторном посеве.

7. Нулевая зяблевая обработка под поздние яровые культуры кукурузу и сорго повышает энергетическую эффективность производства, сокращая затраты энергии по сравнению с традиционной технологией на 4%, а индустриальной - на 28%, а в расчёте на единицу произведённой энергии соответственно на-18 и 4($. Эффективность возделывания гороха с овсом-по нулевой обработке находится на уровне с контролем.

8. Нулевая зяблевая обработка чернозёмных почв является наиболее эффективной из всех систем зяблевой обработки по про*--------тиводефляЦионной устойчивости!

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для сбережения почвенной влаги целесообразно мелкие механические обработки в системе зяби после колосовых предшественников (лущение, культивации) заменить обработкой гербицидами общеистребительного действия.

2. При возделывании кукурузы и сорго в эрозионноопасных районах эффективна нулевая зяблевая обработка на основе применения-смеси зтразина и 2,4-ДА в дозах 3-5 и 1-2 кг по д.в. ' Меньшие дозы рекомендуются на слабо засоренных и малогумусных почвах, большие - при сильном засорении. Баковая смесь этих гербицидов может быть заменена отечественным заводским препаратом феноксазином (33$ д.в. атразина и 17%.д.в. 2,4-Д) в дозах

9-15 кг/га.

3. Полная замена механических обработок жнивья химическими целесообразна при зяблевой подготовке полей под посев поздних яровых культур, весной на таких полях целесообразно проведение ранней культивации.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Мезенцева Н.И., Орлов В.В. Возделывание сорго на основе нулевой зяблевой обработки // Состояние и перспективы селекции сорго и с уданской травы на урожайность и качество. - Сб.научн. тр. СНИИСХ. - Ставрополь, 1986. - С. 67-72. '

2. Рыжова H.H., Орлов В.В., Мезенцева Н.И., Черкашин В.Н., Николаева Н.Ф. Мероприятия по защите сорго от болезней, вредителей и сорняков в условиях Ставропольского края // Кукуруза и сорго <РЖ). - 1985. - * б.' - С. 8.

3. Мезенцева Н.И., Орлов В.В. Оптимизация водного режима чернозёмных почв в системе зяблевой обработки /I Проблемы научного обеспечения агропромышленного комплекса Ставропольского края. - Материалы У научной конференции Ставропольского НИИСХ. - Ставрополь, 1990. - С. 184-187.

•4. Мезенцева Н.И,, Орлов В.В. Нулевая обработка, как фактор оптимизации водных ресурсов почвы /V Использование почвенно-кли-матических и энергетических ресурсов земледелия. - Сб. научн. тр. СНИИСХ. - Ставрополь, 1990. - С. 85-96.

5. Орлов В.В., Мезенцева Н.И. Теоретические основы оптимизации водного режима чернозёмных почв в системе зяблевой обработки Н Рациональная система обработки почвы в севообороте. -Труды Ставропольского СХИ. - Ставрополь, 1991k - С. 48-55.

6. Мезенцева,Н.И. Теория и практика нулевой зяблевой обработки Ц Вклад молодых учёных и специалистов в научно-технический прогресс сельскохозяйственного производства. - Тезисы докладов межвузовской научно-практической конференции молодых учёных специалистов. - Ставрополь, 1991. - С. 72-8§7

7. Орлов В.В., Мезенцева Н.И. Прогнозирование•противоэро-лионной эффективности мульчирующей почвозащитной обработки

// Бопросы экологии в системе земледелия. - Сб. научн.. тр.СНИИСХ. - Ставрополь, 1993. - С. 50-56.

8. Орлов В.В., Мезенцева Н.И. Всегда ли необходимо лущение ннивья? // Земледелие. - 1991. - № Д; - С. 71-73.