Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕВООБОРОТОВ И ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ В ЗАПАДНОМ ЗАБАЙКАЛЬЕ
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие
Автореферат диссертации по теме "ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕВООБОРОТОВ И ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ В ЗАПАДНОМ ЗАБАЙКАЛЬЕ"
л-зззез
На правах р_\ копнен Батудоеи Ангин Проком ьсннч
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕВООБОРОТОВ И ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ В ЗАПАДНОМ ЗАБАЙКАЛЬЕ
Специальность 06.01.01 - Общее земледелие
Автореферат диссертации на соискание ученой степени лектора сельскохозяйственных наук
I !ошснбирск - 200.'!
Работа вы поли.'на к «глея с почвозащитного земледелия Бурятского научно-исследовательского института сельскою хозяйства Сибирского отделения Российской академии с с | I ьс кох от л йет в с и п ы х наук в 1982-1499 гг.
Научный консультант: заслуженный лет ель пауки Российском
Федерации. доктор с ел ьс кох оз я йст вс 11 н ы х паук, профессор
1>о\иев 13л с ил и II Ворпсоиич
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор, академик РАСХН Классик» Аишолни Николаевич
локтор сельскохозяйственных наук, профессор
Коней Анатолии Андреевич
доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Мошснко Юрии Борисович
Ведущее учреждение: Красноярский государственный
аграрный университет
ЗаIпита состои тся « » -«- _ 200-1 г. в часов на заседании
днссср гашют кит) совета Д.220,0-48.02 при 11овосибирском государственном аграрном университете но адресу; 630039. г. Новосибирск, ул. Добролюбова, 160,(тел.(3832}-67 05-10, факс (3832К>7-32-14).
С диссертант и -^..¡ю ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственно ■■ ■ -и университета.
Автореферат разос.-. ■ *л; ф ^ 2003 т.
Ученый секретарь - '• ' "
диссертационном .. П.С. Широких
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Пахотный фонд в Западном Забайкалье в основном представлен каштановыми почвами (42% от площади пашни). Они отличаются невысокой продуктивностью, что главным образом связано с их низким естественным плодородием, легким гранулометрическим составом, слабой водсудерживаюшей способностью, интенсивными потерями влаги за счет испарения, малой биологической деятельностью. Наряду с этим почвы подвержены ветровой и водной эрозиям и дегумификации, которые на фоне резко континентального климата, не способствуют ведению устойчивого богарного земледелия. Негативное влияние на плодородие почв также оказали нерегламентп-рованная распашка земель в 50-е годы прошлого столетия, игнорирование почвозащитных технологий обработки почвы при достаточно интенсивном использовании пашни, а в настоящий период проявился новый отрицательный фактор — преобладание интересов конъюнктуры рынка над стратегией сохранения почвенного плодородия для будущих поколений.
В этих условиях совершенствование агрономических основ регулирования плодородия и продуктивности почв через оптимизацию чередования культур в севооборотах, использование растений, обогащающих почву органическим веществом, научно обоснованное экологически безопасное применение удобрений является одним из главных факторов позитивных сдвигов в земледелии Бурятии на достаточном уровне продуктивности и экологической защищенности. Далеко не все аспекты этих вопросов глубоко изучены, что и обусловлю актуальность проблемы и необходимость разработки теоретических и практических основ продуктивности полевых севооборотов и плодородия почв в агро-ландшафтах Западного Забайкалья, 1ГХ научно-агрономическое обоснование с учетом биокл иматич ее кого потенциала территории и ресурсного обеспечения производства.
Исследования проводились в соответствии с государственными научно-техническими программами и заданиями непосредственно и под руководством автора в рамках выполнения тематического плана НИР Бурятского НИИСХ СО РАСХН в 1982-1999 годы.
Цель и задачи исследований. Цель работы - совершенствование теоретических и практических основ продуктивности полевых севооборотов и плодородия почв в Западном Забайкалье в направлении более рационального использования климатических ресурсов региона, продукционного потенциала сельскохозяйственных культур, повышения эффективного и воспроизводства потенциального плодородия почв пахотных угодий. Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих основных задач:
(усное состояние каш-
- изучить влияние раз.рГчногойспачьз<у^ия на гу( фонд научной литературы
I
тановых почв;
- выявить влияние севооборотов с различными видами пара при разных уровнях удобренности на физическое состояние, водный и питательный режимы почвы, степень засоренности посевов;
- установить действие различных видов пара на продуктивность и качество зерна яровой пшеницы;
- провести оценку сравнительной продуктивности зерновых культур по чистому пару на разных фонах удобренности;
- определить продуктивность севооборотов с различными видами пара и дать комплексную экономико-энергетическую оценку
Научная новизна. Впервые в условиях Западного Забайкалья определены системные связи продуктивности и параметров плодородия почв при использовании севооборотов с различными видами пара и систем удобрений, которые метут служит теоретической основой построения динамических систем севооборотов с учетом хозяйственно-экономического состояния сельскохозяйственных предприятий.
Впервые в агроландшафтах Бурятии на основе сравнительного изучения оценено влияние организационно-технологического комплекса (севооборотов, системы удобрений, видов пара и т.д.) на показатели эффективного и потенциального плодородия почвы, продуктивность пашни, экономическую эффективность и энергетическую оценку.
Изучены и реализованы новые принципы формирования систем севооборотов применительно к различным природным условиям и уровням химизации на основе оценки удобрительной возможности донника, обеспечивающие выбор желаемых схем севооборотов с учетом производственного и ресурсного потенциала товаропроизводителя. Новым в диссертационной работе является сравнительное изучение гумусного состояния каштановой почвы в условиях Западного Забайкалья при ее различном сельскохозяйственном использовании и разных системах удобрений в полевых севооборотах.
Положения, выносимые на защиту:
- гумусное состояние каштановой почвы Западного Забайкалья в зависимости от их сельскохозяйственного использования;
- система полевых севооборотов с различными видами пара и уровнем удобренности, обеспечивающие с охранен не и поддержание плодородия и продуктивности каштановых почв;
- обоснование и приемы повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и плодородия каштановых почв за счет рационального чередования культур, применения донниковых паров, эффективного и научно обоснованного применения минеральных и органических удобрений и вывода пашни в залежь;
- комплексный экономико-энергетический подход к оценке эффективнос-
ти севооборотов применительно к различным природным условиям и уровням инте ней ф ика ции.
Практическая ценность. Разработаны новые системы севооборотов, позволяющие более эффективно использовать почвенно-климатические ресурсы, защитить почву от потерь плодородия, повысить эффективное и стабилизировать потенциальное плодородие почвы, придать земледелию Бурятии устойчивость и стабильную на достаточном уровне продуктивность. Это дает возможность при применении зональной технологии возделывания культур севооборотов позитивно регулировать плодородие почвы и довести на богаре продуктивность гектара севооборотной площади до 17-21 ц к.ед. в сухой степи, 25-30 ц - в степи Западного Забайкалья, что превосходит современный уровень в 2-3 раза.
Разработанные и рекомендованные системы севооборотов освоены в ОПХ-ГПЗ « Иволгинское» (1984-1987), колхозах «Искра» (1995-1993), им. Ленина (1997-1999), ряде хозяйств Кижинпшского (1987-1991), Еравнинского (19931994), Закаменского (1994-1996) районов Республики Бурятия и обеспечивают достаточную стабильность производства зерна по годам, а также повышение продуктивности гектара севооборотной площади на 3-5 ц к,е. по сравненшо с соответствующими районными и республиканскими показателями.
Результаты исследований использованы при разработке зональных систем земледелия республики (1989), рекомендаций по совершенствованию системы земледелия сухостепной зоны Бурятии (1991), внедрении основных элементов адаптивно-ландшафтной системы земледелия (2002), вошли составной частью в систему ведения сельского хозяйства Бурятии (1985,1996), программу стабилизации АПК Закаменского района РБ на 1994-1996 гг, (1994), учтены в программе социально- экономического развития Республики Бурятия на 1996-2000 гг. (1996). По материалам исследований выданы 6 практических рекомендаций по линии Бурятского центра нау ч но-технич е с кой информации для специалистов сельскохозяйственных формирований. Бурятским предприятием института «Востсибгипрозем» используются при разработке проектов внутрихозяйственного землеустройства и земледелия, альтернативиых технологий возделывания сельскохозяйственных культур, активно вовлекаются в учебный процесс в Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова. Результаты исследований внедрены в хозяйствах Республики Бурятия на общей площади порядка 100 тысяч гектаров.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на научных и научно-производственных конференциях, совещаниях, семинарах: международных (Новосибирск, 1998, 1999, 2002; Ставрополь, 2001; Иркутск, 2001;Улан-Удэ, 2001), всероссийских (Екатеринбург, 2000; Новосибирск, 1992, 1998), региональных - в Новосибирске (1997,2000), Улан-Удэ (1994,1995,2000, 2001,2002), а также на республиканских научно-практических конференциях и
совещаниях специалистов »руководителей хозяйств (Улан-Удэ, 1992,1993,1995, 1998, 2001): районных (ежегодно) - в системе агроучебы с демонстрацией полевых си¡ытой » »а ежегодных заседаниях методической комиссии по растениеводству БурНИИСХ СО РАСХН в 1982-1999 годы, изложены в научных отчетах по госбюджетной тематике НИР института за 1982-1999 годы.
Личный шел ал автора. Разработка программ и методик полевых опытов, непосредственное участие в их проведении в качестве исполнителя, ответственного исполнителя и руководителя, обработка результатов опытов, лабораторных анализов, руководство аспирантами и соискателями, 3 из которых защитили кандидатские диссертации.
Структура н объем диссертации. Диссертация представляет собой рукопись объемом 299 страниц машинописного текста, содержит 81 таблицу, 8 рисунков, приложение и библиографию из 683 наименований, 30 из которых иностранных авторов. Она состоит из введения, 9 глав, выводов и предложений производству.
Условия, объекты и методы исследовании. В Западном Забайкалье пахотные угодья занимают 945,6 тыс. га. Почвенный покров пашни на 42,0% представлен каштановыми мучнистокарбонатными почвами, для которых характерно низкое содержание гумуса (1 -2%) и азота (0,09-0,11%), узкое соотношение С:К и устойчивое превышение фульвокислот над гуминовыми (Ишигенов, ] 972). Гранулометрический состав почвы легкосуглинистый, супесчаный и песчаный, характеризуется высокой водопроницаемостью и низкой водоудерживатощей способностью.
Почва опытного участка в сухостепной зоне - каштановая мучн исто карбонатная, супесчаная, по своим агрохимическим свойствам близка к данным характеризующим тип почвы в целом (Уфимцева. 1960; Ногина, 1964; Важе-нин, Важенина, 1969; Ишигенов, 1972). Реакция среды нейтральная, содержание гумуса невысокое (1,45 - 1,57%), с глубиной оно падает, отличается невысокой емкостью поглощения (18,9- 19,8%), в составе поглощенных оснований преобладает калышй. По содержанию подвижных макроэлементов (фосфора и калия) почвы стационара относятся к градации обеспеченных, а N - N0, - к ншкообеспечешшм. Отличается довольно высокой плотностью сложения, способность удерживать влагу в капиллярно-подвешенном состоянии небольшая, диапазон активной влаги незначителен, общая порозность высокая, имеет высокую водопроницаемость. Следовательно, почва опытного участка имеет типичный для каштановых почв региона комплекс агрохимических и агрофизических свойств.
Климат резко континентальный. Лето короткое, засушливое, среднегодовая сумма осадков 200-250 мм, из них 196 мм выпадает за вегетационный период. Зима холодная, продол жите; г ьная и малоснежная, что является причиной глубокого промерзания (до 3-3.5 м). медленного ирогреванин и оттаивания почвы.
Весенний и ранне-легки к периоды (май-июнь) прохладные и засушливые с заморочками 1! холодными ветрами. Ежегодно повторяются ветры со скоростью 2226 м/еек.
Период исследований охватывает многообразие особенностей погодных условий, характерных для сухостепкой зоны, и в большинстве этих лет отмечается неблагоприятное распределение осадков в течение вегетационного периода.
Исследования в сухо стели ой зоне проводили в двух многолетних стационарных опытах, заложенных под руководством В,Б, Бохиевав 198! (опыт№ 1) и 1984 (опыт № 2) годах. Схема севооборотов в опыте 1 приведена ниже (табл. 3), Схема севооборота и опыте 2: пар чистый - гшгенпна - овес на зерно - овес на зеленую массу. Севооборот в первом опыте развернут в пространстве и во времени, во втором-только во времени. В опытах приняты схемы применения удобрений в паровых полях: без удобрений, навоз 40-50 т/га. под первую кулыуру после пара вносил» К,СР,С, пол вторую - и пол третью -Площадь делянки в опытах - 302-1400 м-, повторностъ 3-4-кратная. Метод размещения вариантов опытов - систематический,
В степной зоне различные паровые предшественники изучались в следующих 5 польных севооборотах: пар чистый - пшеница - овес - овес-горох на з; м - овес н пар занятый (донник) - пшеница - кукуруза+подсолнечник на з'м -овес — ячмень+донник на з/м. Севообороты заложены в трехгодичной закладке па фоне трех систем удобрений: без удобрений, минеральной (среднегодовые N Р К ) норгано-миигральной (среднегодовые 50-12 т/га навоза и N Р, К Повторность 4-х кратная, площадь делянки - 200 м\
Агротехника возделывания культур в севооборотах во ксех опытах принятая в соответствии с зональной системой земледелия Бурятской АССР (1952. 1989 гг.). Исследования агрохимических свойств почв, химическою состава растений проведены по общепринятым методикам (Пособие по ...1969; Ари-нушкина, 1970; Агрохимические методы ...1975; Руководство по анализам ...1982).
Показатели гумусного состояния почвы определяли в копне третьей ротации севооборотов (повторность отбора - 5-Ю-кратная в сдое почвы 0-20 и 2040 см, анализов - 2-кратная одновременно с исходными образцами) следующими методами: содержание углерода органического вещества почвы - по методу ЛСХИ и ЛО ЦИНАО (Рекомендации для.1984), гумуса- по Тюрину в модификации Симакова (Александрова, Найденова, 1976), негумифнцнрованное органическое вещество - но разности между углеродом органического вещества и гумуса, детрита - при помощи тяжелой жидкости с отбором корешков (Ганжара и др., 1978), собственно гумуса - по разности между общим гумусом и детритом, углерода ЛОВ - по разности между углеродом органического вещества и собственно гумуса, фракпионно-г рупповой состав - по методу Тюрина в моди-
фикашш Ii он омаре но if. Плотниковой (1975)
Биоэнергетическую эффективность севооборотов оценивали по обшепри-пяуой методике (Неклюдов к др., 1993). запасы энергии гумуса рассчитывали по формулу С.А. Алиева (Орлов, Гришина, 1981).
Определение хлебопекарных и технологических качеств зерна яровой пшеницы проводили общепринятыми методами согласно принятым ГОСТ в лаборатории Красноярского НИИСХ СО РАСХН.
Полученные данные обработаны математнко-статнстнческнми методами по Б.А. Доспехояу (1985) и Е.А. Дмитриеву (1995).
Участие в выполнении отдельных этапов работы приняли: K.M. Митюков. В.Б, Доржиев, В.Ж. Гордеева, С.Н, Хангашханов, B.C. Баи нов, А.К. Уланов. Автор считает приятным долгом поблагодарить их за творческое содружество.
Выражаю искреннюю признательность научному консультанту Заслуженному деятелю науки Российской Федерации, д. с.-х.н., профессору В.Б. Бохиеву.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Состояние изученности вопроса.
В главе проанализированы в историческом аспекте и на современном этапе результаты исследования состояния плодородия и продуктивности почвы и их изменения в результате сельскохозяйственного использования. Рассмотрены факторы, влияющие на содержание гумуса в почве различных регионов России, трансформацию органического вещества почвы при сельскохозяйственном использовании, роль лабильных ее форм, а также проведен анализ влияния ан-Tponoi-енных факторов на гумус но е состояние почвы и сс продуктивность. Показана высокая эффективность севооборотов в регионах России в повышении продуктивности и плодородия почв. Обосновывается целесообразность и значимость исследований но вопросам регулирования плодородия почвы и продуктивности севооборотов на основе многолетних стационарных опытов в условиях Западного Забайкалья, обращается внимание на проблемные вопросы, требующие дальнейшего изучения.
2. Органическое вещество почвы при сельскохозяйственном использовании
Влняние различного использования пашни на содержание и состав гумуса. Исследование гумусного состояния почвы является одной из важнейших основ управления плодородием почвы. Особенное значение это имеет при различном сельскохозяйственном использовании почв. Исследований в этом направлении в Западном Забайкалье проведено крайне мало.
Мнение многих исследователей (Кононова, ] 951; Пономарева, Плотникова, 1980; Лыков. 1985: Кнрюшин и др., 1993) о паровой обработке как факторе ин-
тенсивного использования потенциального плодородия почвы, подтверждается при рассмотрении изменений, отмечаемых в почве бессменного пара в сравнении с исходной почвой и другими вариантами опыта. Так, потери гумуса и азота и слое почвы ООО см за 12-летний период бессменного парования составили соответственно 4.90 и 0,75 т/га при среднегодовых темпах минерализации равной 408 и 63 кг/га (табл 1). При этом отмечалось ухудшение и качесгва 1\муса. Отсутствие поступления свежего растительного материала привело к разложению гуминовых кислот, особенно подвижной фракции, и увеличило содержание фульвокислот и ее фракции, связанной с Са, обусловившее снижение до 0,71 отношение ГК:ФК,
Напротив, наличие ежегодного поступления свежего органического материала обеспечивает иной режим гумусообразования, который определяет не только более высокое содержание гумуса, по и более выраженное отношение ГК:ФК, чем в бессменном пару. Так, вывод пашни б залежь повысил запасы гумуса и общег о азота в слое почвы 0-20 см на 10.78 л 1.42 т/га при среднегодовом приросте к 898 и 118 кг/га, сохранив при этом исходное отношение ГК:ФК. Следовательно, данный прием целесообразно применять для восстановления утраченного плодородия енльнодефлнрованных каштановых почв,
В общеприня том 4-польном севообороте (нар чистый - пшеница - оке с -овсс на з/м) отмечается, хотя и незначительное, но снижение запасов гумуса и азота. Так, в слое почвы 0-20 см оно составило соответственно ¡,16 и 0,14 т/га со среднегодовыми темпами уменьшения в с)7 и 12 кг/га на фоне небольшой фульвотизацин гумуса.
Все это. с одной стороны, еще раз указывает па важное значение культурных растений в балансе органического вещества по сравнению с почвой бессменного пара, с другой - свидетельствует о том, что исходное содержание гумуса в опыте было практически новым равновесным уровнем, установившемся здесь после распашки целины.
Гумусное состояние почвы в севооборотах с различными пилами пара и бессменной культуре. Результаты изучения гумусного состояния почвы в опытах с различными видами пара и бессменном выращивании пшеницы подтвердили, что в поле чистого пара процессы распада органического вешества заметно преобладают над его синтезом. Так, при бессменном вырашиваннн пшеницы наблюдается тенденщи к повышешпо содержания гумуса в почве относительно исходного уровня как в пахотном, гак и подпахотном слоях, В то же время в севообороте с чистым паром на неудобренном вариатс содержание гумуса снизилось до 1,36% при исходном значении в слое 0-20 см в Ы5% и до 1,29% при 1,32% в подпахотном слое, а относительно бессменной пшеницы по слоям почвы превышение составило соответственно 11,8 и 8,5%.
По мнению В.Ь. Бохиева и др, (1988). И. А. Ишигенова и др. (1988.). Г Д. Члмитдоржневоп (3990), Т.П. Лапу.хнна. Л.П. Батудаева (1996), Т.П. Лапухкпа
Таблица 1. Влияние многолетнего сельскохозяйственного использования каштановой почпы
на показатели I ум ус но го состоянии (0-20 см)
Вариант опыта % Соде р- гумуса, % Згласы, т/га Степень гумпфнка ишорг, кгш-вп. % 1"К от Г Сгк;Сфк Соде хжание, % от ПС НО. % от С , 4 -.и
С N а хи а гумуса свободных ПС связан ньгх с СУ прочно СБИЗШI ных ПС
Огтьп №2
Исходная дач-КЗ 051 0,149 1,57 4,26 44,90 33,2 0<>1 18,8 45,4 35,8 | 30:5
Севооборот 0,89 0,145 1,54 4,12 43.74 30,5 0,86 25,4 41,1 33,5 [ 34.1
Залежь Пар бессменный 0,84 0,196 1,92 5,68 55,6У 33,1 0.91 28,8 13,0 37.5 50,4 33,7 36.fi 34,4 32.1
0,127 1,45 40,02 28,3 0,71
Опыт№1
Исходная ПОЧ-БЗ 0,84 0.1-« 1,45 4,09 41,47 п.ь 0,95 15,9 48,6 35,5 32,7
Пар чистый 050 0.130 136 3,7(Р 39.30 30,2 0,82 22,5 44,6 32,9
Пар чиаын с внесением навоза 40 т/га 0,93 0,160 1,61 4,51 45,40 31,0 (Ш 26,4 33,9 34,7 3-М
Пэр занятый (донник) 0<)2 0Д&4 1,60 4£1 44.96 31,8 0,90 25,-1 32,8 41,8 32,9
Пар VI пера ль-ный (данник) с вжееннем навоза Ют/га 1,08 Г0,186 1,87 5,13 51,63 32,3 0,92 30,0 31,1 32.5
Пшеннш бе«-сменная 0,88 0,141 1,52 4,да 43,17 35,6 0,94 14,7 42,8 42,5 26,-1
(2000), В.Л. Ревене кого (2002) для установления положительного баланса гумуса в почвах Бурятки необходимо вносить I0-J2 т/ra севооборотной пли щади традиционных органических удобрении. В наших опытах внесение в паровое поле 40-50 т/га навоза на ротацию севооборота обеспечивало увеличение содержания гумуса на 11.0 и 14,4% в слое почвы 0-20 и 20-40 см соответственно относительно исходного уровня (табл. 1). Однако по подсчетам исследователей максимальная возможность накопления всех видов органических удобрений может удовдетворитi> потребность республики только на треть. Между тем проблема поддержания и повышения плодородия почв может быть в значительной мере решена путем включения в севообороты культур, пополняющих почву органическим веществом, обогащенным азотом, в частности донника.
Так, за три ротации севооборота с занятым дот шиком паром содержание 1умуса в слое почвы 0-20 и 20-40 см относительно исходного уровня соответственно повысилось на 10,8 и 11,4%, что практически па уровне варианта с внесением навоза в чистом пару.
Применение ендеральной культуры оказывает еще большее положительное влияние на содержание гумуса, однако относительно занятого пара прнбаи-ка составила лишь 2,5%, что указывает на большую значимость корневых н ноу косных остатков для воздействия на почвенное плодородие по сравнению с зеленой массой. Принимая во внимание биохимический состав растительных оста] ков донника, приведенный Г. Д. Чимитдоржиевой, П.Н, ЛбашесвоЙ (1989а). можно предположить, что зеленая масса, которая отличается большим соотношением C:'N, чем корни, подвергается быстрому микробному окислению именно в пик биологической активности почвы (июль-август), которое не способствует закреплению продуктов разложения н увеличивает непродуктивные расходы элементов питания.
Варианты с заделкой в почву значительной органической массы - донниковые занятые н аморальные пары с внесением навоза, котя н не реальны в производстве, но информативны r научном плане. 11овышснпе содержания гумуса по сравнению с исходным уровнем здесь составило соответственно 22,1 и 29,0% в слое почвы 0-20 см н 18,2-21.2% в слое 20-40 см.
Поскольку почти весь азот почвы (99%) сосредоточен в гумусе, изменения его общего содержания аналогично гумчеу.
Результаты наших опытов показывают, что гумус почвы во всех вариантах сохраняет свойства гуматно-фульватною типа. При этом соотношение ГК:ФК на чистом пару без применения удобрений составляет 0.82, тогда как на вариантах с внесением в паровые поля органические удобрений оно расширяется до 0.900,92. В почве под бессменным посевом пшеницы этот показатель остается практически па уровне исходною - 0,94, Снижение соотношения ГК:ФК п севообороте с чистым паром, па наш взгляд, в основном приходится па паровое поде, как и в почве под бессменным паром, вследствие разложения Г'К-1 дофульвокислотс
дальнейшей его частичной минерализацией.
Повышение в составе гумусовых кислот фракции ГК-) (8,2-9,7%) на вариантах с внесением органических удобрении, с одной стороны, обусловливает более положительное соотношение ГК:ФК, с другой -указывает на постоянное обновление гумусовых кислот. При этом доля гуминовых кислот, связанных с Са, уменьшается, а свободных - растет. Снижение величины оптической плотности при увеличении подвижных и уменьшения связанных с Са гумусовых кислот отмечается в ряду пар чистый неудобренный - пар чистый с внесением навоза 40-50 т/га - пар занятый (донник) - пар сидералкный (донник) с внесением 40-50 т/га навоза. Таким образом, включение донниковых паров в полевые севообороты в Западном Забайкалье оказывает позитивное влияние на гу-мусное состояние каштановых почв.
Сельскохозяйственное использование почвы и лабильные формы органического вещества. В опытах установлено, что содержание лабильного органического вещества в каштановых почвах при сельскохозяйственном использовании варьирует от 0,10 до 0,42% углерода почвы в слое 0-20 см и от 0,06 до 0,30 % в подпахотном. На долю детрита в составе ЛОВ в этих условиях приходится порядка 40-60% (рис. 1).
■14 -------.-.------—-----
12
о,®
^
X (С
& о.*?
О О
0.4 0.2 О
1 - севооборот, 2 - залежь, 3 - пар бессменный, 4 - пшеница бессменная, 5 - нар чистый неудобренный, б - пар чистый с внесением 40 т/га навоза, 7 - пар занятый (донник), 8 - пар ендерадьный (донник), 9 - пар сидеральный (донник) с внесением навоза 40 т/га.
Рис, I Содержание ЛОВ II собственно гумуса в составе органического вещества
п гу и у»
1.15
(18В
"1"
1 ю
-Ш.
О
177
112 щ
Ж?:
>77
-
При бессменном паровании, когда отсутствует поступление свежего органического материала, негумифгшированпое вещество составляет всего 4% о г об шею углерода почвы, тогда как в севообороте его содержание относительно этого варианта увеличивается в 2-2,5 раза, а при выводе в залежь-в 3,5 раза. Вывод в залежь повышает содержание общего углерода почвы и. прежде всего, за счет ЛОВ. В целом, содержание ЛОВ в слое почвы 0-20 см сос тавляет в бессменном пару 11,3%, в севообороте - 18,2 и в залежи - 32,1 % от общею углерода почвы.
Запашка навоза, зеленого удобрения, пожнивных и корневых остатков донника ведет к увеличению содержания органического вещества почвы, ЛОВ в данных вариантах составляет 29,9-32,0% в слое почвы 0-20 см т< 24,0-25,2% в слое 20-40 см от об и гею углерода почвы. Содержание собственно гумуса в данных вариантах повышается, но не так заметно, как ЛОВ,
При бессменном возделывании пшеницы в почве содержится примерно одинаковое с неудобренным вариантом чистого пара количество ЛОВ, а собственно гумус находится па уровне вариантов чистый пар с внесением навоза, занятый и ендеральный донниковые пары без применения навоза. Это и является, на наш взгляд, одной из причин низкого эффективного плодородия почвы под бессменной пшеницей, когда содержание стабильного гумуса относительно высоко, а лабильного - сведено к минимуму.
Таким образом, паши исследования подтвердили в условиях каштановых почв Западного Забайкалья мнение многих исследователей {Гринченко н др., 1979; Лактионов, 1981; Полупан, 1986; Ганжара, 1988: Кирюшки и др . 3993; Шарков, 1997), что основная масса органического вещества в старопахотных почвах представлена консервативными, труд но под лаг о щи мне я минерализации соединениями, а увеличение или снижение его общего содержания происходит за счет лабильных форм органического вещества, которые в каштановых почвах Курятин составляют 8-32% от общего содержания углерода в зависимости от использования пашни.
3. Водно-физические свойства почвы в севооборотах с различными кндамп пира
Влияние севооборотов ни режим почвенной влаги. Почвенная влага в засушливых условиях Западного Забайкалья ягшяется одним из главных факторов. определяющих рост и развитие сельскохозяйственных культур Влияние предшественников на запасы влаги в почве изучали многие исследователи {Ег-ггинова. 1969; Максимов, 1969; Николаев. ¡969; Ьохневидр., 1975; 1988:1991 и др.). Ими установлена агрогидрологичеекая роль чистого пара в условиях су-хосгепной зоны Бурятии. Эффективность же занятых паров, непаровых предшественников изменяется от погодных условий вегетационного периода и в значи гельной степени зависит от срока уборки культуры.
В почве чистого пара, в период с весны до уборки парозанимающей культуры в занятом пару, запасы влаги в слое 0-100 см заметно выше, чем с почье иоа донниковыми нарами (рис. 2),
Е
[зо
¡20 ■10 -о -
15 кзя 15 июия 15 июля 15 ав густа 15 сентября
Рис.2. Содержанке продуктивной влаги и метровом слое почвы в зависимости от иида пара, мм (среднее 1986-1992 гг.)
К середине лета влашзапасы в почве чистого пара увеличились на 20,4%, а на донниковых, напротив, уменьшились - в занятом пару на 27,0%. В чистых парах в начале лета влажность почвы также снижается, и накопление влаги начинается с началом летних осадков. В период от уборки парозанимающей культуры до ухода в зиму в чистом пару содержание влаги повысилось на 41%, а в донниковых парах в среднем на 106,0%. Донниковые пары по накоплению влаги максимально приближаются и достигают уровня чистого пара в годы, когда суммарное количество осадков за август-сентябрь составляет не менее 100 мм. В целом из 16 лет наблюдений только в 5 случаях за август-сентябрь выпало менее 100 мм осадков, что составляет 31,3%.
Влажность почвы перед посевом культур севооборотов колебалась и годы исследований в интервале нижней границы оптимальной влаги ем кости (по В.П. Панфилову, 1973, для каштановых почв - 55% от НВ) и составляла 5,0-11,5 мм, 17,1-28.1 н 45,7-76,3 мм продуктивной влаги в слое почвы 0-20,0-50 и 0-100 см соответственно (табл. 2).
В отдельные годы почва опыт ного участка увлажнялась до70% от НВ, а в неблагоприятные опускалась до 50 %, Продуктивное закрепление в почве лет-чих осадков (май-октябрь) в чистом пару в сухой степи в среднем за эти годы составило лишь 12,8%. В почве донниковых паров закрепление осадков второй половнны лета (август-сентябрь) достигало 34,2 %, что связано с резким снижением физического испарения почвенной влаги конце лета - начале осени.
Таблица 2. Запасы продуктивной влаги (0-100 см) перед посевом культур севооборота (среднее за 3 ротации)
Севооборот Культур],! после пара
первая вторая третья
Пар чистый - пшеница - овес -овес на з/м 76,3 49,0 48,0
Пар занятый (донник) - пшеница -овес - овес+донник на з/м 68,4 46,4 47:§
Пар сидеральный (донник) -пшеница- овес-овес+донник на з/м 70,2 47,7 49,3
Пшеница бессменная 47,6
Овсс бессменный 45,7
Эффективность включения донника в севооборот в качестве травяного поля в части накопления почвой влаги для последующе» культуры полностью зависит от выпадения осадков во второй половине лета и начале осени и от того, на какие цели идут его посевы - корма или семена.
Почвенная влага пшеницей используется более экономно при применении минеральных и органических удобрений - КВП составил в первом случае 8,9, во втором-9,8 и без удобрений - 11,4 мм. Вторая культура после пара (овес на зерно) во всех севооборотах имеет примерно равный КВП независимо от предшественников. Подобная ситуация отмечается и на третьей после пара культуре (овес летнего срока посева на кормовые цели).
Структурное состояние почвы в севооборотах. В условиях Западного Забайкалья: значение структурного состояния почв в севооборотах обусловлено их подверженностью эрозионным процессам. Неблагоприятное их структурно-агрегатное состояние проявляется в преобладании микроагрегатных -(<0,25 мм) весьма эрознонно опасных фракций, достигающей на пашне обычно довольно высоких величин (табл. 3).
Внесение минеральной и органо-минералыюй системы удобрений во всех севооборотах уменьшает долю фракции 10-0,25 мм. При этом коэффициент структурности возрастает с 0,42 на неудобренном варианте севооборота с чистым паром до 0,82 на органо-минералыюй системе удобрений в севообороте с донниковым сидеральным паром, при величине этого показателя в исходной почве 0,47. Оструктуриваюшее действие в большей степени проявляют донниковые пары при внесении навоза.
Запаханная сидеральная масса и растительные остатки донника способствовали увеличению в макроагрегатном составе доли агрономически ценных частиц (1-3 мм). В севообороте с сидеральным паром количество таких агрегатов увеличилось на 18,1%, а с занятым-на 9,1%. При внесении в севообороты минеральных и органо-минеральных удобрений позитивные сдвиги в структурном состоянии почвы еще более отчетливы.
Таблица 3. Структурный состав почвы в конце втором ротации севооборотов в слое почвы 0-20 см, %
Севооборот Фон Дм амстр_ф)эакш1иг мм К
удобрений <0,25 1-3 >10 10-0,25
j пара
Исходная почва 0 57 П 11 32 0,47
Пар чистый - 0 58 11 12 30 0,42
пшеница -овес-овес N1' 55 и 12 33 0,49
на зеленую массу Навоз 52 13 1) 37 0,58 j
Пар занятый - б" 55 12 10 35 0,54
пшеница — овес - № 53 13 10 37 0,59
овес + донник на Навоз 49 14 11 40 0,67
зелен\то массу
Пар сидеральный - 0 53 13 3S 0,61
пшеница- овес - 1\!Р 50 14 9 41 0,70
овес + донник на Навоз 47 16 8 45 0,82
зеленую масс£_ ,
НСРш 1 1,9 0,7 1,2 1,8 0,м I
Нами рассмотрено влияние включения донника в поленые севообороты на разных фонах удобренностн на гранулометрический состав почвы. Установлено, что при длительном использовании севооборота с чистым паром отмечается тенденция увеличения опесчанснности почвы.
При внесении минеральных и орган о-минеральных удобрений в севооборотах с донниковыми парами наблюдается существенное увеличение по сравнению с исходным содержание фракций мелкой пыли и ила. Аналогичные изменения отмечаются и в севообороте с чистом паром по фонам удобренности, В целом, внесение минеральных удобрений дает тенденцию увеличения фракций физической глины только в севообороте с епдеральным донннковым паром, а органо-миперальная система удобрений во всех рассматриваемых севооборотах (с чистым, занятым донником и сидеральным донниковым паром). Позитивные тенденции в изменении гранулометрического состава почвы связаны с повышением уровня гумуснрованностн на этих вариантах и, что особенно важно - ее лабильной части, которые, по мнению В.И. Киртошина и др. (1993), участвуют в формировании агрономической ценности структуры.
С дисперсностью почвы также связана величина удельной поверхности, которая имеет функциональную связь с поглотительной способностью, содержанием гумуса, количеством коллоидов, силой удержания и скоростью передвижения воды (Качинскнй. 1965; Воронин, 1984). Удельная поверхность каштановой почвы Западного Забалкалъя не высока. В пахотном слое почвы в севообороте с чистым паром ее величина находится в пределах 39,8-45,9 мг/пчто
свидетельствует, что по мере повышения дисперсности почвы, т.е. с увеличением мел копы леватой и илистой фракции, удельная поверхность почвы возрастает.
Совместное влияние донниковых паров и органического удобрения на удельную поверхность почвы достаточно заметно. При 39,8 м2/г на неудобренном варианте в севообороте с чистым паром удельная поверхность в севообороте с занятым донником паром при внесении навоза составила 47,7 м:/г и 49,1 м2/г на этом же варианте в севообороте с сидеральным донниковым паром, или увеличение составило соответственно 19,8 и 23,4%. Минеральные удобрения не оказывают четкого влияния на этот показатель и определяют лишь положительную тенденцию, повышая удельную поверхность почвы в севообороте с чисть!м паром на 7,0%, с занятым (донником)- 3,5 и сидеральным донниковым паром - на 4,0%.
4. Агрономические свойства почвы в севооборотах с различными видами пара и фонами удобренностн
Содержание нитратного азота. Многочисленными исследованиями (Ко-чергин, 1956; Бурлакова, 1957; Угаров, 1967; Белых, 1966; Га тиков, 1981 и др.) установлено, что в условиях Сибири основным источником азотного питания растений является нитратный азот.
В условиях сухой степи Западного Забайкалья влияние различных культур, пара и удобрений на накопление нитратов довольно хорошо изучено (Бохиев и др., 1975; 1991; Андрианова, Намжилов, 1978; Лапухин, 2000; Ревенский, 2002 и др.), но мало данных по сравнительному изучению в зависимости от паровых предшественников.
Наши исследования показали, что кривая динамики содержания нитратного азота в чистых парах на каштановой почве имеет два пика подъема (в июне и августе), что связано с климатическими особенностями региона.
Внесение в паровые поля минеральных и органических удобрений ведет к существенному повышению содержания нитратного азота, но если при внесении ИР обеспеченность нитратами остается примерно на одном уровне, то органические удобрения способствуют постепенному повышению содержания нитратов в почве как занятого, так и сидерального донникового пара (рис, 3).
На каштановых супесчаных почвах Западного Забайкалья практически во все годы необходимо внесение азотных удобрений под культу ры севооборота и даже перед посевом по чистому пару, Иная ситуация складывается в севооборотах с донниковыми парами. К моменту посева первой культуры в сидераль-ном донниковом пару нитратов накопилось на 47,1% больше, чем в занятом и на 66,7% - в чистом. В свою очередь, занятый пар по содержанию доступного азота превосходил чистый пар на 13,3%, В пахотном слое почвы под бессмеп-
иым посевом ншешшм весной накгп ипжатоеь нитратного азота в 3.4 раза меньше. чем после силеральиого, 2,3 раза - занятого и в 2,0 раза - чистого пара.
8 0
о
7,0 ■ ----- ------
6 0 ■ ------
5.0 ■ "---
4,0 —
3,0 ■ --
2,0 - ------
1.0 ----- 4 ■ ^
:
|
II 1 ■ , ¿.А -.¿■■¿Л« *--!
• *••'*: г. 1
лиен^ца
□ пар чистый
овес на э/м
□ пар занятый Опар епдерэльиый |
Рис. 3. Н.шянпе вида пара па содержание пщ ратного '.нота в почве(0-40 см) перед посевом культур севооборота но неудобренному фону
Вторая культура после пара имела лучшую обеспеченность азотной пищей в донниковых севооборотах. На неудобренных вариантах перед посевом третьей культуры после пара нитратного азота обнаружено значительно больше, чем перед посевом второй, что связано с более поздними (середина — копен июня) сроками посева н усилением нитрнфикаииоп ных процессов в почве к этому периоду. Аналогичная ситуация складывается и па удобренных вариантах в севообороте с чистым паром. В почве севооборотов с донниковыми парами складывается иная картина - разница между содержанием нитратов перед посевом второй и третьей культуры по минеральной системе удобрений значительно снижается, а приорга-но-мннеральной системе практически сглаживается.
Биологическая активность каштановой почвы. Показателем общей биологической активности почвы непосредственно в природе является деятельность целлюлозоразрушагоишх микроорганизмов, определяемая степенью распада и убыли сухой массы льняной ткани, выдержанной в почве определенный период времени (Востров, Петрова, 1961; Тихомирова, Святская, 1972),
Активность цедлюлозоразлагающих микроорганизмов в старопахотной каштановой почве в разных паровых полях различна. Суммирование показателей разложения льняного полотна за четыре экспозиции (с 15. V-20.IX) образует следующий убывающий ряд: ендеральпын донниковый пар (76,7%), залежь (72,3%), занятый донником пар (71,8%), чистый пар (50,1%) и бессменный пар (32,3%). Наиболее интенсивно разрушение льняного полотна протекает в период с 21 июля по 20 августа, когда наблюдается наиболее благоприятное сочета-
мне влажности почвы и се температуры, а максимум ею отмечается в этот период па варианте донниковым склеральный н;)р с внесением павоза (40,6% от исходной массы полота).
Внесение минеральных удобрений под основную обработку паровых нолей севооборотов заметно повышает биологическую активность почвы Использование органических удобрений (полуперепревшет навоза) еще более усиливает разложение льняного полотна (рис. 4).
12 3
1 - пар чистый; 2 - пар занятый ; 3 - пар сидеральный
ЦздУ - неудобренный фон; |-> | - !\!Р I_I - навоз
Рис. 4. Разложение льняного полотна под яровой пшешшеп за период 15.05 по 20.09, % от исходной массы (0-20 см) По активности разложения льняного полотна в почве под посевами пшеницы за вегетационный период предшественники образуют следующий убывающий ряд: пар сидеральный донниковый с внесением навоза (75,5%), пар занятый с внесением навоза (72,4%). пар сидеральный донниковый с внесением МйР40 (69,5%), пар занятый донником с внесением К)(1РфД65,5%). нар чистый с внесением навоза (57,0%), пар сидеральный донниковы й неудобренный {57.2%). пар занятый донником неудобренный (55.3%), пар чистый с внесением N, (51,3%), пар чистый неудобренный (47,0%).
Таким образом, донниковые пары существенно повышают по сравнению с чистым паром биологическую активность почвы под яровой пшешшей, Внесение азотно-фосфорных удобрений в паровые поля активизнр\ ют разложение
льняного полотна в почве по всем предшественникам, но более заменю оно по донниковым нарам. Наилучшие условия для активизации биологической деятельности микроорганизмов почвы создаются при внесении полугтерепревшсго навоза во все паровые предшественники, достигая своего наивысшего значения в сн-деральном донниковом пару. Максимальная биологическая активность каштановой супесчаной почвы под яровой пшеницей наблюдается в июле-августе, которая в последующий период резко зачухает, Разложение поступивших растительных остатков в каштановой супесчаной почве в условиях Западного Забайкалья происходит достаточно интенсивно, несмотря на короткий период совпадения наиболее благоприятного режима увлажнения почвы и его температу ры.
Засоренность почвы к посевов в севооборотах. Научно обоснованное чередование культур в севообороте и соответствующие агротехнические приемы -- решающее уело в не уменьшения засоренности палей (Лошаков, Сидоренко, Султанова, 1981; Алиев, 1985; Воробьев, 1985; Чулкина, Кузнецов, Неклюдов, Мо-щенко, 1997; Власенко, 1995).
Ряд авторов сообщают, что за год парования удается уничтожить от 15,0 до 55,6% от общего запаса семян сорняков (Макаренко и др., 1935; Котт, 1961; Доспехов, 1967,1977; Баертуев, Филатов, 1969; Хин геев, 1973; Власенко, 1995),
В наших исследованиях установлено, что за период парования лучшее очищение почвы от семян сорняков достигается в чистом пару - 39,9%, затем в занятом донниковом - 34,6 и всидерадьном донниковом пару-31,8% (табл. 4).
Таблица 4. Изменение запасов семян сорняков за период парования в пахотном слое почвы (среднее за 1986-1988 гг.)
Вид пара Мтн. шт. на га В % к весеннему запасу
Весной I Степью
Чистый 419 1 252 60.1
Занятый донниковый 501 326 65,4
Склеральный донниковый 53S 366 68.2
Пша шца бсссмел ная 1260 1452 115,9
В почве под бессменной пшеницей запас сорняков в пахотном слое, напротив, ежегодно увеличивается на 15,9%. При этом за одну ротацию 4-польных севооборотов с различными видами пара запасы семян сорняков в почве уменьшились только в севообороте с чистым паром (на 6,7%), с донниковыми парами этот показатель остается практически без изменении, а в почве под бессменным посевом пшеницы за этот период оно практически удвоилось.
Существенное влияние на засоренность культур севооборотов оказывают особенности биологии сельскохозяйственных растений и агротехника их возделывания (табл. 5), что в конечном итоге определяет степень их конкурентоспособности.
Таблица 5. Сравнительная засоренность зсрнопых культур (20-22 августа) в зависимости от удобрсниостн но чистому пару
(среднее за 1991-1992 гг.)
Культура Без удобрений NP ! Навоз I
ни/м2 г/м" шт/м2 г/м" шт/м2 г/мг
Яровая пшеница 89 26,7 i 99 28,2 104 35,6 ~~1
Яровая рожь 61 16,3 \ 68 21.9 68 97 19,1 i
Овес 78 24,3 92 38,7 33,7 ¡
Пшеница бессменная 198 78,7 219 88,2 1 218 i 90,7 I i
Больше других засорены посевы яровой пшеницы, что по-видимому, объясняется относительно ранними сроками посева и как следствие - слабой эффективностью предпосевной обработки почвы. Овес из пару в этом отношении оказывается в лучшем положении, т.к. в большинст ве лет к моменту предпосевной культивации отмечается массовое прорастание сорной растительности, которое с большей эффективностью уничтожается предпосевной обработкой. Меньшая по сравнению с другими ку льтурами засоренности яровой ржи связана с ранними сроками посева этой культуры (25-30 апреля). Несмотря на относительно низкие температуры этого периода рожь быстро всходит, и к моменту прорастания сорттых растении появляются ее всходы. В результате этою происходит быстрое иссушение посевного слоя почвы и отсюда, вероятно, ухудшаются условия прорастания семян сорных растений - низкая влажность поверхностных слоев почвы.
Вторая культура после пара (овес на зерно) меньше других засорена в севообороте с яровой рожью. Засоренность овса после пшеницы примерно одинакова во всех севооборотах. На вариантах без внесения удобрений в паровое поле засоренность второй культуры более высокая в севооборотах с донниковыми нарами.
Летние посевы овса на корма позволяют в этом поле севооборота вести эффективную борьбу с сориякамн. I [олупаровая обработка почвы, направленная на защиту почв от дефляции в весенне-раннелетний период дает возможность уничтожить часть сорняков верхнего слоя почвы. Посев овса под летние дожди, когда основная обработка проводится непосредственно перед посевом, а посев в достаточно прог ретую и влажную почву, обеспечивает дружные всходы овса и быстрый рост, в то время как свежевывернутые на поверхность семена сорных растений, не проходя периода покоя, прорастают медленно. В дальнейшем овес полностью «заглушает» сорные растения, что позволяет снизить количество сорняков по сравнению с первой и второй культурой после пара в 7-9 раз.
Вредоносность сорных растений, в частности яровых малолетников, в условиях сухой степи Западного Забайкалья может достигать на посевах пшеницы по отвальному пару до 9,1-12,5%, а по плоскорез!гому - до 16,0-18.5%.
Использование донника на зеленое удобрение. В условиях Бурятии использование навоза и других традиционных органических удобрений связано с определенными трудностями - недостаточный выход, высокая трудоемкость погрузки, вывозки, внесения, дальнеземелье, а зачастую и низкое качество.
На возможность широко го применения в условиях Сибири зеленых удобрений указывал еще Д.Н. Прянишников (1962): «...ив континентальной Сибири имеется другое обстоятельство, также открывающее широкие возможности для применения зеленого удобрения - это наличность паровых полей перед посевом яровой пшеницы. К этому присоединяется еше и трудность вывозки навоза, часто создаваемая дальностью расположения полей от усадьбы и гористым характером местности, особенно в Восточной Сибири»,
В наших исследованиях показано, что донник полностью отвечает требованиям, предъявляемым к парозанимающим культурам в условиях экстремального климата Западного Забайкалья и может практически размещаться во всех полях 4-полыюго севооборота. Достаточно эффективен он и на зеленое удобрение. Внесение удобрений оказывает незначительное влияние на содержание азота как в надземной, так и в подземной части растений донника. Более четко по сравнению с содержанием азота выражено действие вносимых удобрений на накопление фосфора и калия.
За годы исследований урожайность зеленой массы донника варьировала от 40,1 до 152,6 ц/га. Внесение минеральных удобрений в среднем за эти годы повысило урожайность зеленой массы лишь на 3,4%, а навоза - на 11,3%. Накопление растительных остатков в зависимости от фона удобренности находилось в пределах 94,4-107,4ц/га. В среднем по фонам вы\од растительных остатков составил 100,1 ц/га при урожайности зеленой массы 90,6 ц.
С растительными остатками донника, убранного в фазу бутонизация - начало цветения, в почву поступает азота 105, фосфора-26 и калия - 92 кг/га, а при сидерации всей биологической массой в этот же период соответственно -154,41 и ¡29 кг/па.
Таким образом, включение донника в полевые севообороты по своему уд об-рителыюму действию достаточно эффективно и практически не уступает традиционному виду органического удобрения -навозу, внесенного в дозе 10-12 т/ га севооборотной площади.
5. Предшественники и продуктивность зерновых культур
Урожайность яровой пшеницы но различным паровым предшественникам. Особое место среди предшественников занимают пары - чистые и занятые, Парование не потеряло своего большого значения в земледелии и в современный период. Однако при всех своих положительных свойствах чистые пары имеют н недостатки. Это отсутствие урожая в течение года и чрезмерное
ускорение процесса ра1рушения органического вещества почвы, сложность зашиты почв на них от ветровой и водной эрозии. В ciuiy этих причин альтернативой чистым парам могут выступать занятые и сидеральные пары,
I 1аиболсе обстоятельные исследования предшественников в условиях Западного Забайкалья проведены В.Е. Максимовым (1969), А.Д.Николаевым (1969), K.M. Митюковым (1970), И.А. Аленичевым (1972), В.Б. Бохиевым, K.M. Митюковым (1975), В.П.Баировым (197S), В,И. Осиновым (1982).
В годы наших исследований отмечены значительные варьирования по годам урожайности яровой пшеницы (4,3-39,5 и.'га), которые обусловлены условиями вегетационного периода (табл. 6).
Применение минеральных и органических удобрений заметно повышает урожайность яровой пшеницы, в среднем за годы исследований прибавка составила от 4,0 до 4,9 ц/га. Внесение минеральных удобрений в паровые поля дает в прямом действии несколько большую прибавку урожайности по сравнению с навозом. В среднем по паровым предшественникам при использовании минеральных удобрений прибавка составила 4,8 ц и навоза - 4,1 и/га, или 26,8 и 22,9%. В увлажненные годы урожайность пшеницы по навозу заметно выше, чем по минеральным удобрениям.
Наивысшие урожайности яровой пшешшы в основных земледельческих зонах Бурятии обеспечивает чистый пар. В то же время достаточно близкие и в некоторые годы и равные к нему урожайности получены и по занятому донником пару, особенно после лет с хорошим увлажнением второй половины лета и осеки в год парования. При недостаточном выпаденни осадков (менее 90-100 мм) в послеуборочный период парозанимающей культуры урожайность яровой пшеницы по чистому пару может существенно превосходить у ровень урожайности по занятому пару. Это особенно заметно проявилось в аномально засушливом 1987 году в сухостепной и несколько слабее в степной зонах. Однако при этом следует подчеркнуть, что такой случай отмечен в один год из пятнадцати лет исследований, В среднем за годы исследований урожайность пшеницы и по чистому пару, и по донниковым парам отличались незначительно (разница в пользу чистого пара составляет лишь 5-6%).
Таким образом, земледелие в условиях относительно благоприятного увлажнения (особенно второй половины лета и осени) может быть и без чистого пара или с такой ее долей, какая требуется для обеспечения семеноводческих посевов и высокоэффективной борьбы с сорной растительностью. Данное положение может рассматриваться, в первую очередь, применительно к степной зоне Западного Забайкалья. Не исключается оно и для условии сухой слепи- При этом следует строго учитывать ряд факторов, в числе которых степень увлажнения паров к моменту посева и засоренность почвы и посевов сорной растительностью. Поэтому там, где дефицит влаги в почве после уборки парозанимающей культуры
Таблица 6. Урожайность яровой пшеницы но паровым предшественникам
в сухостенной зоне, ц/га
! ¡релшеет Фон Годы ;
вениик ! ¡9^51 габ 1987 шя 1989 1990 1991 1902 1993 1994 | 1995 ¡996 | 1997 199К Г !999 1 X !
Пар чис- и с у добр. 29,8 \ 29,3 16,7 29.2 9,3 23,9 28.4 27.0 10,7 12,3 | 10,5 9,9 I 4.9 | 20.7 17.1 1 18.6 .
тый N1» 39,5 35.2 22.5 38,6 12,6 32,1 34,5 28,8 12,9 17,2 ! 12.8 10,4 1 7,2 : 24.4 21,7 ; 23.4 |
паи ад 35,3 33.1 22,0 40,2 11.3 29,3 37,9 27.9 11,5 18.0 1 13,4 ИЛ ! 6.1 \ 25,1 : 20,4 | 22.8 I
Пар заня- неуд обр. 26.6 28.1 11.5 24,5 11,0 23.5 29,0 22,5 12,2 11,8 | ¡0.6 9-2 ! 4.3 : 19.7 18.5 : 17.5 .
тый (дон- № 38.5 34.8 14,6 33,4 14,2 30,1 36.9 27,2 13,! 16,1 | 14.! 9.8 1 5.6 21.8 23,6 ! 2"1 " '
|,ик) навоз 34,5 31.3 11.8 35,6 !2.5 26,1 41,4 24,2 14.8 16,8 13.5 10.8 ' 4,6 |22.7 21,5 : 21.5 ;
Пар силе- неулобр. 26.7 28.8 11.9 25.8 12,1 23.6 29,4 22,4 10,5 12.5 11,2 8.8 ; 4.4 ' 18.3 17.5 : 17.6 :
раль МР 39.5 33,5 15,4 32.8 14,8 31,5 37.6 26,5 15,4 17,4 1 14,1 юл! 6,5 ! 19.8 22,0 : 22.5 ;
НЫЙ (дон- цаьт 33.4 30,6 13,8 35,5 13,8 28,8 41,3 24,3 15.1 ¡7,3 | 15,3 ю,5; 4,7 ' 22.5 1 20.2 ■ г 21.8 ,
ник) 1 1 1 I
Бессменная | неудобр. 10.9 14,5 8,5 10,5 2.6 ¡0,8 11.6 5,5 3,8 2,4 1 - . | - [ . I - 1 8.1 !
пшеница МР 15,5 15.1 11.9 12,4 4.0 11,1 12,1 6,2 4.2 2,7 - - | 1 - 9.5 ■
наво'з 16.5 14.8 11,0 14,9 4,4 12,3 12.5 6.3 з.[> 2.6 | - „ | - - 9.9
НСРП, ц/га 2,0 0,9 0,8 2,1 1,2 1,9 2,3 1,7 1,4 1,0 1,3 0,9 0,6 2,4 1,1
компенсируется осадками последующего периода до уровня, близкого к запасам влаги по чистому пару, занятый донником пар может составить альтернативу чистому, но при условии обеспечения надлежащей борьбы с сорняками, особенно с многолетними.
Продуктивность зерновых кулыур по паровым и стерневым предшественникам. В наших исследованиях также рассмотрена и сравнительная продуктивность I |екоторых зерновых культу р по лучшему в условиях Западною Забайкалья предшественнику - чистому пару. Всухостепной зоне в среднем за девять лет наблюдений по неудобренному варианту наивысшая урожайность получена на яровой ржи - 17,7 и/га, урожайность яровой пшеницы и овса ниже и составили соответственно 15,7 и 14,6 ц/га. При атом пшеница уступила ржи 2,0 и/га, одновременно превысив овес на 1,1 ц/га, что составляет 12,7 и 8,2%, Аналогичная особенность отмечается и на удобренных вариантах (табл. 7).
Внесение минеральных и органических удобрений в чистый пар под яровую пшеницу, рожь, овес достаточно эффективно. Прибавки урожайности в зависимости от вида пара варьировали в годы исследований а пределах 2,8-3;2 ц/га при внесении минеральных удобрений, а органических - 3,2-3,3 ц/га. Органические удобрения более эффективны во влажные годы, а в засушливые -- отмечается тенденция некоторого позитивного действия минеральных удобрений на урожайность зерновых культур. Превосходство яровой ржи по урожайности но сравнению с остальными зерновыми культурами особенно четко проявляется в засушливые годы, в относи тельно благоприятные - первенство остается за пшеницей и овсом.
В годы с летней засухой (например, 1992 г.) овес уступает по урожайности яровой пшенице и ржи -ранним яровым зерновым культурам, лучше использующим весенние и раннелетпие запасы влаги. Напротив, в годы с засушливыми условиями в началытый период вегетации, по с хорошим обеспечением влагой в июле-августе урожайность овса на неудобренном фоне выше других культур. В этом случае овес продуктивно использует летние осадки, образует подгон, на долю которого приходилось до 35-42% от урожая зерна. По данным В,И. Осн-пова (1982), доля вызревшего полгона в урожае овса может доходить до 57%. При этом культуры более раннего срока посева (рожь и пшеница) к июлю-августу значительно снижают свою потребность в воде, и максимум осадков этого периода не оказывает на них столь заметного влияния, как на культуры более позднего срока посева (овес). Урожайность зерна овса но чистому пару выше, чем по зерновым предшественникам на неудобренном фоне в среднем на 64,4%, в частности по яровой ржи - 40,4, яровой пшенице - на 64,5 и по овсу - на 98,4%. В годы с ярко выраженной майеко-июньской засухой это превышение может составить 2,9 раза. Лучшим из стерневых предшественников для овса оказалась яровая рожь, несколько уступает ей яровая пшеница и худший - овес. Так, урожайность овса по яровой ржи превосходит урожайность по яровой
пшенице на 17.0 и по овсу - на 4! ,3%.
Изучение продуктивности овса по различным предшест венникам, проведенное в степной зоне Западного Забайкалья, показало, что наилучшим из них является, как и в сухой степи, пар чистый, затем нде г горохо-овсяная смесь, пшеница и на последнем месте - повторный посев овса.
Эффективность полного минерального удобрения различна в зависимости от предшественников. Так, по чистому пару урожайность возросла на 6,4 ц/га, или на 32,но горохоовсяной смеси соответственно иа У, I ц, или 68,4%, по пшенице- на 10 ц, или 86,8% и при посеве овса по овсу- на 12,8 и/га, или 160,0%.
Таким образом, лучшим предшественником зерновых культур в засушливых условиях Западного Забайкалья является чистый пар. Донниковые пары но урожайности яровой пшеницы практически не уступают чистым нарам (меньше на 4-6%). В аномальные по условиям засушливости годы, вероятность которых порядка 6%, урожайность пшеницы по донниковым парам может уступи ть урожайности по чистому пару довольно существенно. В то же время в пяти случаях из пятнадцати лет (более 30%) урожайность ишеншш по донниковым парам даже несколько превышает урожайность по чистому пару.
6. Продуктивность севооборотов и качество продукции
Урожайность культур н продуктивность севооборотов. Увеличение производства зерна и выхода продукции с единицы севооборотной плошадн связано с решением целого ряда вопросов по совершенствованию а гроте хн ического комплекса и предотвращению снижения урожайности сельскохозяйственных культур в условиях тех или иных видов севооборота.
За годы наших исследований урожайность парозанимающей культуры (донник белый) в среднем по ротациям варьировала от 69,5 до П5Т0 ц/га. составив в среднем за четыре ротации 83,0 ц'га иа варианте без внесения удобрении в паровое поле, 89,3 —по минеральной системе удобрений и 97,0 ц'га - органо-минеральной (табл. 8), В условиях сухостепиой 'зоны Западного Забайкалья на каштановой супесчаной почве при посеве под покров однолетних трав летнего срока посева возможно получение урожайности зеленой массы донника белого на втором году жизни на уровне S5-I00 ц'га.
Урожайность яровой пшеницы (первая культура после пара) в зависимости от севооборотов и системы удобрений в среднем за 4 ротации находится в пределах 18.8-25,3 u/ra. На варианте без удобрений урожайность составила 20,1 ц/ra по чистому пару, 18,8 - но занятому и 18,9 ц'га - по сидералыю.му пару.
Значительно более низкая по сравнению с яровой пшеницей урожайность получена по овсу - второй культуре после пара. В среднем за четыре ротации урожайность овса составила в зависимости от удобренности 11,7-13,8 ц'га в
Таблица 7. Сравнительная продуктивность зерновых культур по чистому пару, ц/га
Культура Фон Годы
у Л обр. 1991 1992 1993 1994 1995 1996 ¡997 1998 19У9 X
пара
неулобр. 2S.4 27,0 10,7 12,3 10,5 9,9 4,9 20,7 17.1 .5.7
Пшеница NP 34,5 28,8 12,9 17,2 12,8 10,4 7,2 24,4 21.7 1 К.9
■ мавоа 37,9 27,9 11,5 18,0 13,4 И,1 6,1 25,1 20.4 19.0
1 неудобр. 27,9 25,4 ¡2,7 16,9 18,9 , 11,7 5.3 23,8 16.7 17.7
Рожь NP 31,5 28,6 13,6 23,4 19.9 13,0 В,4 25,0 20.7 20.5
навоз 34,5 27,9 14,5 24,3 1 8,3 14,0 6,5 27.7 19,6 20.9
неудобр. 30,9 19,4 10,7 1 1,7 9,5 5,К 5,6 26,! 1 1.4 14.(>
Овес NP 34,2 23,6 13,2 15,2 1 1,6 6,3 7.5 27.6 14.7 17.1
навоз 38,0 22,1 12,7 16.2 13,0 7,0 6.7 31.9 13,5 17.9
НС!^ ц/га 1,8 1,0 1,3 0,9 . 0,5 0,8 1,4 1,1
севообороте с чистым паром, 11,3-13,5-сзанятым донником паром и 11,9-14,1 и/га - с спдеральным донниковым паром, что указывает на отсутствие существенных различий в уровнях урожайности.
Урожайность зеленой массы однолетних трав летнего срока посева при размещении третьей культурой после пара достаточно отчетливо реагирует на севообороты и системы удобрений. В среднем за четыре ротации урожайность однолетних трав в севообороте с чистым паром по всем вариантам удобрслности несколько превышает севообороты с донниковыми парами, что связано с уменьшением на 20% нормы высева покровной культуры (овес на зеленую массу). При этом урожайность зеленой массы однолетних трав достаточно высока и колеблется в севооборотах с донниковыми парами от 130 до 212 ц^га, при варьировании в севообороте с чистым паром от 170 до 233 ц/га.
По прямому действию более эффективны минеральные удобрения. Последействие удобрений, внесенных в паровые поля, достаточно отчетливо проявляется на урожае второй и третьей после пара культурах. В последействии эффективность навоза в 2-3 раза превышает эффект от минеральных удобрений.
Продуктивность севооборотов оценена по средней урожайности зерновых культур с 1 га посева, выходу зерна и кормовых единиц с гектара севооборотной площади. В среднем за четыре ротации урожайность зерновых культур (табл. 8) в севообороте с неудобренным чистым паром составила 15,9 и/га, с занятым донником паром - 15,0, а с сидеральным донниковым —15,4 ц/га. Аналогичная закономерность проявляется на минеральном и ор га но-минеральном фонах удобрений, Следовательно, по средней урожайности зерновых культур севообороты с донниковыми парами практически на уступают севообороту с чистым паром. В среднем за годы исследований севообороты с донниковыми парами обеспечили урожайность зерновых культур в зависимости от фона удобренности всего лишь на 1,6-6,0% ниже, чем севообороте чистым паром.
Выход зерна с единицы севооборотной площади за годы исследований варьировал от 4,7 до 14,1 ц/га (табл. 8), составив в среднем на неудобренном фоне в севообороте с чистым паром 8,0 ц/га, с занятым донником - 7,5, с сидеральным донниковым паром - 7,7 ц/га, а на фоне с минеральной системой удобрений соответственно 9,5,9,1 и 9,3 ци органо-минеральной - 9,5,9,1 и 9,4 ц/га.
Наибольший выход кормовых единиц с гектара севооборотной площади отмечен в севообороте с занятым донником паром на варианте с орга но-минеральной системой удобрений, который составил в среднем за 4 ротации 23,8 ц/га.
Определение сравнительной продуктивности зернопаровых севооборотов показало, что наиболее высокие показатели по выходу зерна и кормовых единиц с единицы севооборотной площади н урожайности зерновых с гектара их посева имеет севооборот пар чистый - рожь - овес - овес на з/м, затем севооборот пар чистый - пшеница - овес - овес на з/м и нанменее продуктивен овсяный севооборот.
Гаолнца S. Урожайность культур и прпдуктшшость сспооборотои (среднее за 4 ротации)
(X'BlHWipOT
['lap чистый-nuicHHii'bcmec-окее n;t х'м
Пар "М1И1. (лон-
ник)-орее-овсс+доиник на 3,'м
Пар сидерит
(доштк)-rms:i ¡ишчтес-OMUC tWillш î/м
Vpoiicami. ЗСрГЮПЫХ, ц с
I га тчх-нои
Пролтотшость __ I
[■¡¡•twin/race- |
IKHlCWlpOTl 10 îi
и.кжвдн
¡орш к. од.
" s'lT.....
9.5 1 "19,3
9,5 ¿0,1 '
7.5~
9,1 1 22.5
23,8
ly'T
JM
Опенка продуктивности пятипольных севооборотов, проведенная в степи lia двух фонах (неудобренный и минеральный), выявила преимущество по урожайности зерновых культур севооборота пар - пшеница ■■■■ овес - овес + торох -овес, по выходу зерна с J га севооборотной площади - повторных посевов пшеницы и по выходу кормовых единиц- севооборота с занятым донником паром. Положительное действие занятых донником паров на общую продуктивность пашни в кормовых единицах выявлено в условиях основных земледельческих зон республики (сухая степь и степь). Удобрения являются высокоэффективным средством повышения продуктивности севооборотов и в конечном итоге пашни, особенно органо-минеральная система.
Влияние паровых предшественников на качество зерна провой пшеницы. Исследованиями установлено, что наиболее высокое содержание белка в зерне яровая пшеница имеет при ее размещении по предшественнику енде-ральнын донниковый нар, близкий к нему уровень белковнстостн достигается по занятому донником пару, меньше их - по чистому пару и ниже остальных - в зерне бессменной пшеницы. Минеральные и органические удобрения повышают содержание белка в зерне яровой пшеницы во всех севооборотах (табл.9).
Показа! ели физических свойств зерна яро нон пшеницы бессменного посева значительно уступают зерну, полученному в севооборотах.
Преимущество по содержанию сырой клейковины остае тся зазорном пшеницы, выращенной но донниковым парам. Применение удобрений обеспечивает повышение содержания клейковины гю отношению к неудобренному вари-
Таблица 9. Качество зерна и муки яровой пшеницы (среднее за 1986-1987 гг.)
Предшественник Фон удобр. Показатели качества зерна к муки
Сод-ие белка, % Физич- свойств зерна Кол-во и кач-во клей х овины Альвеограф, оценка муки Фзринограф. оценка муки Характеристика хлеба
Масса 1000 зерен, г Натура, г/я Соа-ие клейковины, % ИДК-], е.п. Сила муки, с.а. ВПС.% Вал ори метр, оценка, е.ф. Объем хлеба из 100 г муки,см1
Пар чистый 0 13,1 340 818 31.5 75 306 53,7 53 775
NP 14,0 37,6 820 31,8 75 374 55,0 52 768
навез 14,6 39,0 824 32,5 80 412 55,0 54 785
Пар занятый (донник) 0 14,8 35,1 815 33,2 80 394 54.3 53 780
NP 14,9 3^0 815 35,8 87 422 55,0 58 785
навов 15,1 362 817 35,1 80 440 55,1 55 808
Парентеральный (донник) 0 34,6 35,3 805 32,9 77 350 54,2 57 790
NP 14,7 36,7 813 34,2 83 397 54,6 54 785
навоз 14,8 37,4 818 35,7 90 440 55,0 56 790
Пнкница бессменная 0 12,3 33,3 812 24,6 67 255 53.9 35 725
NP 13.5 33,5 804 29,8 77 322 53,4 37 755
НЕШОЗ 14,2 35.1 811 29,6 80 336 54,0 41 755
акту, В среднем за годы исследований на всех вариантах за исключением неудобренной бессменной пшеницы получено содержание клейковины, отвечающей требованиям стандарта на сильную пшеницу.
В нашем опыте предшественники и удобрения не оказали существенного влияния на водоиоглотительную способность муки (ВИС), хотя при внесении удобрении она несколько повышается. В целом, паровые предшественники обеспечивают получение муки пшеницы с более высокими показателями фариног-рафической оценки, а следовательно, хлебопекарными свойствами по сравнению с пшеницей бессменного посева. Мука яровой пшеницы, полученной при выращивании по донниковым парам, не уступает по фар и но графической оценке муке из зерна ншенпцы по чистому пару.
Таким образом, различные паровые предшественники определяют не только продуктивность яровой пшеницы, но и качество зерна. Ее качество при возделывании по донниковым парам не уступает зерну пшеницы но чистому пару, а но некоторым из них превосходит. Зерно пшеницы бессменного посева на всех фонах удобрении по показателям качества существенно уступает пшенице, размещаемой в севообороте. Минеральные и органические удобрения положительно влияют на качество зерна яровой пшеницы.
7. Комплексная экономнк'о-энергетнческая опенка севооборотов
Только после всестороннего экономико-энергетического анализа можно сделать вывод о хозяйственной целесообразности внедрения в производство севооборотов, направленных на повышение продуктивности сельскохозяйственных культур и плодородия почвы.
Установлено, что с помощью севооборотов и систем удобрений удается поддерживать достаточно высокие уровни производства растениеводческой продукции - 17-21 ц/га к.ед. в сухой степи, 27-30 и - в степи. Внесение навоза (10-12 т/га в расчете на год) н минеральных удобрений (N30P15) в севообороте с занятым паром, обеспечивая практически равную с севооборотом с чистым паром урожайность зерновых, позволяет дополнительно получать ежегодно до 4,3 ц к.ед. с гектара севооборотной площади.
Применение минеральных н органических удобрений является весьма выгодным агротехническим приемом, что подтверждают экономические и энергетические параметры. Применение минеральной системы удобрений в севообороте с чистым паром позволяет получать условно чистый доход до 363 руб/га при рентабельности 23,3%, с запятым донником паром соответственно 358 н 18,0, а органо-минерадьной - соответственно 563, 37,8 п 707 руб/га, 38% (табл. 10),
Таблица 10. Комплск-снаи оценка с с и о опо ротон с различными пиками пир» (средние за 3 и 4 ротации)
Севооборот ' | :
Пар чпсп.гл-гш^ница-отх-оне!: на т'м
11ар та]!»иъи1 \jioir-ш]к)ч|шешц;|-
ОНСС-ОВеС ' ДО! 11 о 1 к на т'м
£
г<
у .
5 У
Л
£ Ё § Л
оргап» мнн.
и^удоф.
_____
орт'йио- : ми». |
I о ■
ЛзЯГВГ
" I г,, о 17.1
363_ "563
101,0
"""
87,1
16 . 0 ! 229
106,0
"А
\
__1____
353_ 707
101.4
" Е7.0 "
18,8
■ л й
! а
г " "а
1
1 .£-2
13815
23,3
£ 5
ш
Он г-
= в
1,92
20494 | ¿и 24329 ] 2,53 '"]
^ 1 J8,4 "1 " ЗК.сГ " |
22.156.....
28129 2,69
2,91
____„___ ______
Энергетическая оценка севооборотов с различным» видами пара показала, что бесспорное преимущество остается за севооборотом с занятым донником паром на всех фонах удобренности.
Применение удобрений существенно поднимает биоэнергетическую опенку севооборотов, при более выраженной эффективности органо-минеральной системы.
Таким образом, комплексная экономическая и энергетическая оценка севооборотов и систем удобрений на каштановых почвах сухой степи Западного Забайкалья позволила установить: а) включение донника в 4-х полъные полевые севообороты может служить эффективным приемом стабилизации продуктивности на уровне 16,0-21,4 ц к.ед. с I га севооборотной площади; б) наиболее эффективной системой удобрения в полевых севооборотах является орга-но-мпнералъная (\0-12 т/га навоза и N кг. д.п. в расчете на юд); в) применение орпшо-ми нерапы юн системы удобрения в агроландшафтах сухой степи в севооборотах с занятым донниковым паром является выгодным приемом с позиций как экономических (рентабельность 1-2 ротации - 160-186, в 3-4 - 37,838,0%), так энергетических (энергет ический коэффициент 2.53-2,91) затрат.
ВЫВОДЫ
1. Почва, являясь основным средством производства в аграрном секторе экономики, должна 11С пользоваться в качестве паи юн рентабельно и в то же время она не должна терять свое природное, потенциальное плодородие, что является важнейшим фактором в экстремальных условиях Западного Забайкалья,
где из-за низкого плодородия почв, засушливости климата в большинстве гола земледельцы остаются в убытке н особенно при переходе экономики на рыночные отношения.
Основополагающим условием стабильного производства растение во л ческой продукции в Западном Забайкалье являются севообороты и систематическое применение удобрений, которые позволяют, эффективно используя климатический потенциал территории, поддерживать потенциальное и эффективное плодородие каштановых почв, оптимизировать питание растений, обеспечивать высокую продуктивность пашни » улучшать качество получаемой продукции,
2. В сухостепиых агролапдшафтах Западного Забайкалья из изученных 4-х мольных зернопаровых севооборотов севообороты с занятым донником паром во все годы превосходят севообороты с чистым паром но выходу кормо-протеиновых и кормовых единице единицы севооборотной площади и накоплению в почве органических веществ, несколько уступая им в засушливые годы по выходу зерна.
3. По сравнению с зернопаровым севооборотом с чистым неудобренным паром, ведущим к интенсивному использованию плодородия почвы, вывод пашни в залежь в условиях Западного Забайкалья - одни из приемов восстановления потенциального плодородия сильиолефлированных каштановых почв. Общие потери гумуса и азота в слое почвы 0-20 см в зерно паровом севообороте с чистым паром в течение 12 лет составили 1,16 и 0,14 т/т. при сужении отношения ГК:ФК до 0,86, а в залежи за этот же период, шпротин, произошло увеличение их запасов соответственно на 10,78 и } ,42 т/га прн сохранении исходного соотношения ГК:ФК.
4. Разнос сельскохозяйственное использование каштановых почв Западного Забайкалья (в севообороте, выводе в залежь, бессменном паровании) не изменяет особенностей его гумусного состояния: невысокое содержание, сосредоточенность в верхнем 0-30 см слое, гуматно-фульватный тин, высокая подвижность гуминовых кислот, низкая оптическая плотность гумусовых веществ, высокая обогащенное?], азотом, относительная слабость гумификации органическою вещества. Изменение количества гумуса в почве происходит за счет его лабильных форм (ЛОВ), которые составляют 3-32% от общего содержания углерода. Содержание углерода ЛОВ в каштановых почвах Западного Забайкалья при различном сельскохозяйственном использовании варьирует от 0,10 до 0,42% в слое почвы 0-20 см и от 0,06 до 0,30% в подпахотном слое. Па долю детрита в составе ЛОВ приходится порядка 40-60%.
5. Предупреждение потерь гумуса и дальнейшее достижение бездефицитного и положительного баланса возможно при внесении в паровое поле зерно-паровых севооборотов органических удобрений - навоза в дозе 40-50 т/га или
при включении в севообороты лопни ко. Сндеральиые удобрения по своему влиянию на содержание и качество гумуса каштановых почв не уступают традиционному виду удобрения - навозу, внесенному из расчета 10-12 т/га севооборотной площади. С растительными остатками донника, убранного в фазу бутонизации - начало цветения, в почву поступает 105 кг/га азота, 26 - фосфора и 92 кг/га калия, а при использовании его в качестве сидерата в этот же период соответственно 154, 41 и 129 кг.
6. Каштановые почвы Западного Забайкалья отличаются коротким периодом биологической активности, максимальное значение которой отмечается в июлс-августс в момент кратковременного совпадения наилучших условий увлажнения почвы и теплообеспеченностн. Разложение поступивших растительных остатков происходит достаточ но ин тенсивно, несмотря на непродолжительность этого периода. Донниковые пары существенно повышают по сравнению с чистым биологическую активность почвы под первой культурой после пара. Внесение азотно-фосфорных удобрений в паровые поля активизируют целлю-лозолнтнческую активнос ть почвы по всем предшественникам, но более заметно оно по донниковым нарам. Наибольшего значения биологическая активность каштановой почвы достигает при внесении полу пере превшего навоза по донниковому сидеральному пару.
7. Ннтрнфикационные возможности каштановой почвы в севооборотах значительно выше (в 2-5 раз), чем под повторными и бессменными посевами сельскохозяйственных культур. Под зерновыми предшественниками содержание нитратов обычно в 2-3 раза меньше по сравнению с чистым паром. Донниковые пары стимулируют процессы нитрификации в почве и обеспечивают накопление нитратного азота на 30-53% больше, чем чистый пар. Содержание нитратов в каштановой почве подвержено существенным колебаниям во времени, В благоприятные по увлажнению годы в парах накапливается достаточное количество нитратов, которые удерживаются и под первой культурой следующего даже засушливого года и, напротив, в иные сильно сухие годы его запасы исключительно малы, даже после чистых паров.
8. В Западном Забайкалье главным лимитирующим фактором устойчивого урожая зерновых культур является влага. Формирование ее запасов происходит только за счет осадков, выпадающих в теплое время года. Донниковые пары практически не уступают чистым но влагозапасам на момент посева первой культуры после пара. Роль чистого пара в Западном Забайкалье в накоплении стартовых запасов влаги для культур, высеваемых на зерно, особенно возрастает в острозасушливые годы. Введение в зерношровые севообороты поля, занятого летними посевами овса на корма, позволяет значительно повысить эффективность использования летнего максимума осадков севооборотами в целом. В зернопаровых севооборотах по обеспеченности влагой в начальный период вегетации в достаточно жестких условиях находится вторая культура после пара.
При размещении по чистому пару наиболее экономично из зерновых культур использует почвенную влагу яровая пшеница. Коэффициент водопотребления овса на зерно, высеваемой второй культурой, существенно не зависит от паровых предшественников.
9. Сельскохозяйственные культуры в условиях севооборотов меньше засоряются сорной растительностью по сравнению с бессменными irx посевами. Наибольшей устойчивостью к сорнякам обладает яровая рожь, затем овес и яровая пшеннца. Внесение органических удобрений способствует засорению посевов. За период парования чистого пара возможно уменьшение запасов семян сорняков в пахотном слое почвы на 39.9%. За ротацию четырехпольного севооборота с чистым паром обсемсненноеть пахотного слоя почвы семенами сорняков может быть снижена на 7%. Севообороты с донниковыми парами (занятые и сидеральные) по сороочищающей способности не уступают зернопа-ровым севооборотам с чистыми парами.
10. Наивысшие урожаи яровой пшеницы в основных земледельческих зонах республики (сухостспная и степная) чаще обеспечивает пар чистый. Более высокие и равные с ним урожайности отмечаются по занятому донником пару, особенно после лет с хорошим увлажнением второй половины лета и осени в год парования. Там, где дефицит влаги в почве после уборки парозанимающей культуры компенсируется осадками последующего периода до уровня, близкого к запасам влаги по чистому пару, занятый донником пар может составить альтернативу пару чистому. Поэтому земледелие здесь может быть без чистых паров или с такой их долей, какая требуется для обеспечения семеноводческих посевов и борьбы с сорной растительностью, особенно с многолетними.
11. Бноклиматическнй потенциал территории Западного Забайкалья способствует получению зерна яровой пшеницы высокого качества. Зерно пшеницы, выращенной по занятому и сидеральному донниковым парам, по качеству не уступает зерну, по чистому пару, а по некоторым из них превосходит и по большинству показателей соответствует требованиям стандарта сильной пшеницы, Зерно пшенипы бессменного посева на всех фонах удобрений по своему качеству существенно \ ступает зерну пшеницы, размещаемой в севообороте и ни по одному из показателей качества не достигает стандарта сильной пшеницы. Минеральные н органические удобрения в условиях сухосгепной зоны Западного Забайкалья являются эффективным приемом, улучшающим качество зерна яровой пшеницы.
12. Положительное действие занятых донником паров на общую продуктивность пашни выявлено в основных земледельческих зонах Западного Забайкалья (сухая степь и степь). В богарных условиях сухостепной зоны выход кормовых единиц в севооборотах с занятым донником паром может достигать 5624. в стенной - 27-30 ц-та. Из зернопаровых севооборотов с чистым паром в условиях сухой степи выделяется севооборот с яровой рожью, обеспечиваю-
шип продуктивность единицы севооборотной плошали в 14,0-1'8.2 ц/га к.ед., при уровне этого показателя в севообороте с яровой пшеш-шей -13,4 -17,1 м 12.5-16,7 и га к.ед. в севообороте с овсом. Бессменный посев яровой пшеницы по фонам удобренности с\ шестиенно уступает севооборотам и имеет продуктивность в 10,0-12,2 цта к.ед,
13, Включение донника в 4-х польные полевые севообороты является эффективным приемом стабилизации продуктивности севооборотов в сухостепной зоне па уровне 20 ц/га кормовых единице 1 та севооборотной площади. Наиболее эффективной системой удобрений в полевых севооборотах Западного Забайкалья является о р га но-минеральная система (среднегодовые N3 Р ; и навоз 10-12 т/ га). Применение этой системы удобрений в севооборотах с занятым донником паром - выгодный афотехнический прием с позиции как экономических, так и энергетических затрат (рентабельность в среднем за 4 ротаиин составляет 101,5%, и знсргстичсскмй коэффициент р£1БСН 2,9 1
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. В сухостепной и степной зонах Западного Забайкалья для получения устойчивой урожайности сельскохозяйственных культур высокого качества, сохранения и поддержания плодородия почв рекомендуется применять систему четырех-, пятипольных зернопаровых севооборотов с чистым, занятым донником, склеральным донниковым парами на фоне органо-минеральпой системы удобрений.
2. При дефиците органических удобрений, а также па полях, удаленных от источника их накопления, необходимо шире внедрять в производство севообороты с занятым донником паром. Этот прием позволяет хозяйствам не только избежать потерь органического вещества почвы, по и обеспечить кормовую базу дешевым белком и сбалансировать рацион животных но переваримому протеину.
3. Для хозяйств зернового направления наибольшая экологическая и функциональная устойчивость земледелия достигается при освоении четырех-, пятипольных зернопаровых севооборотов с 50-60% насыщения зерновыми культурами и одним полем кормовых культур летнего срока посева, сочетающих производство зерна и кормов различного назначения (силос, сенаж, сено).
4. Севообороты с чистыми парам:! в хозяйствах, имеющих возможность накопления традиционного вида органических удобрений ~ навоза (КРС, овец), должны размешаться недалеко от ферм, гургов, кошар и т.д., что позволит снизить затратную часть в технологии возделывания сельскохозяйственных культур, Внесение навоза в дозе 10-12 т/га севооборотной площади позволяет более равномерно снабжать в течение вегетации культуры севооборота питательными веществами, ведет к увеличению продуктивности и воспроизводству плодородия почв.
5. Д.чяэ кол о п I че с ко II усто Л ч и во ст и агроландшафтов, сильнодсфлированные и дефлируемые почвы, когда ич дальнейшая эксплуатация убыточна и ведет к прогрессивному снижению гумусировапиостп. необходимо выводить в залежь для восстановления утраченного плодородия и использовать как пастбище.
Публикации по материалам диссертации Монографии, книги, брошюры
1. Батуд ас в А.П. Система земледелия Бурятской АССР. Глава 3. Рациональное использование пашни и севообороты, - Новосибирск: РПО СО ВАСХ-НИЛ, 1989. - С. 19-30.
2. Багудаев А.П. (отв. ред). Система ведения агропромышленного производства Республики Бурятия. Глава 10. Система ведения земледелия. -- Улан-Удэ: Изд-во ОАО «Республиканская типография» РБ, 1996. - С. 70 - 77.
3. Багудаев А.П.. Николаев А.Д. Справочник фермера. Раздел 2.1 н 2.2. Система севооборотов. Система обработки почвы и борьбы с сорняками. - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА. 2000. - С, 26 -5 3.
4. Багудаев А.П., Бохнев В.Б, Севообороты адаптивного земледелия Бурятии, - Улан-Удэ: Изд-во ЕГСХА, 2002. - 58 с.
Научные стать»
5. Бохнев В.Б., Лапухин Т.П., Батуда ев А.П., Доржиев В.Б., Фомин В.А. Эффективность азотных и калийных удобрений и ее прогноз! грованне в земледелии Бурятской АССР: Сб.науч.тр. //Краснояр. НИИ сельского хозяйства. - Новосибирск: СО РАСХН. 1988.'- С. 48-50.
6. Бохиев В.Б., Багудаев А.П., Митюков К.М., Лапухин Т.П. Севообороты в суж»степной зоне Бурятии и их влияние на плодородие и продуктивность почв: Сб.науч.тр. //Сиб.НИИ сельского хоз-ва.. - Новосибирск: СО РАСХН. 1988. - С. (21-129,
7. Лапухин Т.П., Батуд ас в А.П., Намжилов Б-М.Б. Плодородие каштановых почв Бурятии в зависимости от длительного применения у добрений и севооборотов // Почвенные ресурсы Забайкалья: Сб.науч.тр. // Бурят. НИИ биологии СО РАН. - Новосибирск: СО РАСХН, 1989. - С. 158-161.
8. Бохиев В.Б., Батудаев А.П. Оптимизация структуры пашни Бурятской АССР: Материалы Всеросс. конфер., посвященной 100-летпю плана В.В. Докучаева по борьбе с засухой и преобразование степей России. - Новосибирск:СО РАСХН, 1992.-С. 60-61.
9. Батудпев А.П. Донниковые пары и плодородие эродированных почв Бурятии: Материалы Всеросс. конфер., посвященной 100-летию плана В.В.Докучаева по борьбе с засухой и преобразование степей России, - Новосибирск: СО РАСХН, 1992.-С.221.
10. Батудаев А.П. Современное состояние землепользования Республики Бурятия и задачи исследований в земледелии: Сб науч.тр. ' Бурят, НИИ сельского XOî-ва СО РАСХН. - Улан-Удэ, 1996. Вып.б. 4,1,- С. 15-19,
11. Батудаев A.D.. Уланов А К. Севообороты - основа системы земледелия: Сблаучлр. / Бурят. НИИ сельского хоз-ва СО РАСХН. - Улан-Удэ. 1996. Выи,6, 4.1. -С.55-59.
12. Багудаев А.П., Бохиев В.Б,, Лапухии Т.П. н др. 11олевые севообороты Бурятии: Сб.науч.тр. / Бурят, НИИ сельского хозяйства СО РАСХН. - Улан-Удэ, 1996. Вып.6. 4J. - С.59-65.
13. Лапухин Т.П., Батудаев А.П. Эффективность удобрении в длительном стационарном опыте на каштановой почве Бурятии: Сб.науч.тр. i Бурят. НИИ сельского хозяйства. - Улан-Удэ, 1996, Вып.6. Ч, I.- C.79-S4.
14. Батудаев А.П.. Лаиухин Т.П. Использование сидератов в севооборотах Бурятии: Сб, науч.тр. / Бурят, НИИ сельского хозяйства СО РАСХН. - Улан-Удэ, 1996, Вып.6. 4.1. -C.85-8S,
15. Бохиев В.Б., Бадмаев В.Д.. Батудаев А.П. Агрономическая оценка периодической глубокой вспашки пара в почвозащитном земледелии Республики Бурятия H Сиб. вест. с.-х. науки, - 1998. - № 1-2. - С.24-27.
16. Бохиев В,Б„ Батудаев А.П., Бадмаев В.Д., Бохиев Б,В, Водный режим почвы при различных приемах основной обработки: Сб. науч.тр, / Бурят. НИИ сельского хозяйства. - Улан-Удэ, 1996. Вып.6, 4.2. - С.3-10.
17. Батудаев А.П. Продуктивность севооборотов в Западном Забайкалье: Материалы научный чтении, посвященных 100-летию закладки первых полевых опытов И,И. Жилинским, - Новосибирск: СО РАСХН, 1997. - С, 34-36.
18. Бохиен В.Б., Батудаев А.П., Уланов А.К. Пути регулирования гумусно-го состояния каштановых почв Бурятии: Материалы научных чтений, посвященных 100-летию закладки первых полевых опытов И.И. Жилинским. - Новосибирск: СО РАСХН, 1997, - С.34-36.
19. Батудаев А.П. Современные исследования по проблемам земледелия в Республике Бурятия: Материалы Российско-монгольской науч.-практ. мшф. По проблемам развития ЛПК Монголии. - Новосибирск: 1998. - С.25-26.
20. Батудаев А.П. Биоэнергетическая оценка почвозащитных севооборотов в Бурятии Научное обеспечение АПК Западной Сибири. - Новосибирск: СО РАСХН, 1999. - С.6-8.
21. Уланов А.К., Батудаев А.П., Бохиев В.Б. Лабильные формы органического вещества пахотных каштановых почв Бурятии // Научное обеспечение АПК Западной Сибири. - Новосибирск: СО РАСХН, 1999. - С. 67-68.
22. Бадмаев В.Д., Батудаев А.П. Обработка почвы пол вторую культуру севооборота в условиях Западного Забайкачья // Проблемы стабилизации и развития с.-х. производства Сибири, Монголии и Казахстана в XXI веке. - Новосибирск: СО PACXU, 1999,-С. 15-17.
23. Батуда с в Л.П. Севообороты Западною Забайкалья // Проблемы стабилизации и развития с.-х. производства Сибири. Монголии и Казахстана в XX! веке,-Новосибирск: СОРАСХН, 1999. - С. 17-18.
24. Батуда ев А. П. Структура пахотных угодий республики Бурятия//Проблемы стабилизации и развития с.х. производства Сибири, Монголии и Казахстана в XXI веке. - Новосибирск: СО РАСХН, ¡999. - С. 18-20.
25. Лапухнн Т.П., Батудаен А.П.. Соболев П.Г. и др. Удобрение в сухой степи Бурятии // Проблемы стабилизации и развития с.-х. производства Сибири. Монголии и Казахстана в XXI веке. - Новосибирск: СО РАСХН, 1999. -С.82-84,
26. Уланов А.К., Батудаев А.П, Особенности гумусообразования пахотных каштановых почв Бурятии И Проблемы стабилизации и развития сл. производства Сибири, Монголии и Казахстана в XXI веке. - Новосибирск: СО РАСХН, 1999. - С 126-128.
27. Уланов А.К., Батудаев А.П. Паровые предшественники и гумус каштановой почвы Западного Забайкалья: Сб.науч.тр, // Почвенно-а гроном нческне исследования в Сибири. - Барнаул: Изд-во АГАУ,- Вып.2. -1999. -С.54-55.
28. Рузавин Ю.Н., Батудаев А.П. Изменение плодородия почвы при длительном применении удобрений: Материалы регион, науч.-ирак.кон ф. ¿Районы Бурятии в фокусе экологических проблем Байкальского региона. - Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 1999, - С.69-70.
29. Батудаев А.П., Уланов А.К., Бохиев В.К. Биоэнергетическая опенка севооборотов с различными видами пара: Сб.научлр. И Бурят.ГСХА. -Улан-Удэ. Вып.41. 4.1. 2000.-С.73-76.
30. Бохиев В.Б., Батудаев А.П., Уланов А.К, Особенности гумусообразования и пути оптимизации гумусного состояния пахотных каштановых почв Западного Забайкалья: Сб. науч. тр. // Бурят. ГСХА. - Улан-Удэ. Вып.41. 4.1. 2000.-С. 63-73 .
3), Уланов А.К., Батудаев А.П. Содержание и состав гумуса пахотной каштановой почвы при различном се использовании: Сб.науч.тр.//Бурят. Г'СХА. -Улан-Удэ, Вып.41. 4.1.2000. - С.39-47.
32. Батудаев А.П,, Уланов А.К. Влияние различных видов пара на гумус-ное состояние эродированной каштановой почвы бассейна озера Байкал: Материалы выездной сессии научных советов// РАСХН, Сиб.отд. Новосибирск. 2000. - С.16-17.
33. Бохиев В.Б., Батудаев А.П., Бадмаев В.Д. Совершенствование почвозащитной системы обработки почвы в Бурятии: Материалы выездной сессии научных советов // РАСХН, Сиб.отд. Новосибирск, 2000, - С. 14-16.
34. Рузавин Ю.Н., Лапухин Т.П., Батудаев А.П., Пьянкова H.A. Продуктивность полевых культур при различных системах удобрений на каштановых почвах Бурятии: Материалы междунар. коиф, / Деградация почвенного покрова
и проблемы агроландш афта ого земледелия. - Ставрополь, 2001.'- С. 342-343.
35. Рузавин Ю.Н., Лапухин Т.П., Батудаев А.П., Пьянкова Н.А. Изменение форм соединений калия в почве при различных системах удобрений в севообороте: Материалы между нар. нау ч.-практ .конф., посвящ. 70-летию кафедры почвоведения ИГУ. - Иркутск: Изд-во ИГУ, 2001.-0.147-148.
36. Батудаев А.П. Продуктивность полевых севооборотов в сухой степи Забайкалья: Материалы междунар. науч.-практ.конф. / АПК Сибири, Монголии н Республики Казахстан в XXI веке. - Улан-Батор, 9-10 июля 2001. -Новосибирск: СО РАСХН, 2001.- С, 44-45.
37. Бохиев В.Б., Батудаев А.П., Уланов А.К. Влияние длительного сельскохозяйственного использования на гуткусное состояние пахотных каштановых почв аридной зоны Забайкалья. Материалы междунар.науч.-практ.конф.// Проблемы социально-экономического развития аридных территорий России. - Астрахань, 2001.-С. 112-118.
38. Батудаев А.П.. Уланов А.К. Сравнительная продуктивность севооборотов в сухой степи Забайкалья.: Материалы междунар. науч.-практ.конф. //Устойчивое развитие сельского хозяйства в бассейне оз. Байкал. - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2002. - С. 193-195 .
39. Батудаев А.П., Уланов А.К, Донник в земледелии Бурятии.; Материалы междунар. науч.-практ.конф. //Устойчивое развитие сельского хозяйства в бассейне оз. Байкал. - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2002,- С. 195 -196 .
40.Батудаев А.П. Донниковые пары в Бурятии. //Земледелие, 2003. № 1. -С. 27.
41. Батудаев А.П., Уланов А.К. Засоренность почв и посевов в севооборотах Западного Забайкалья //Сибирский вестник с.-х. науки. 2003. №2. -С. 84-88.
42. Батудаев А.П. Севообороты с различными видами пара в Западном Забайкалье. И Доклады РАСХН. 2003. № 3. - С. 29-32.
43. Батудаев А.П., Днепровская В.Н. Продуктивность и экономико-энергетическая оценка полевых севооборотов в Забайкалье, //Земледелие. 2003, №6 -С. 21.
Научно-методические рекомендации и учебно-методические пособия
44. Бохиев В.Б., Батудаев А.П., Бадмаев В.Д., Бохиев В.Б. Совершенствование системы земледелия в сухо степной зоне Бурятской АССР. - Улан-Удэ, 1991.- 47 с.
45. Бохиев В.Б., Тумурхонов В.В., Батудаев А.П. Шахаев В.Л. Краткие временные рекомендации по внедрению новых противоэрозионных машин и орудий в земледелие Бурятии. - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2002. - 31 с.
46. Бохиев В.Б., Батудаев А.П. Краткие рекомендации по внедрению лан-дшафтно-биологической системы земледелия. - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2002,
-32 с.
47. Куликов Г.Г., Будажапов В.Ц., Багудаев А.П., Дабаева М.Д. Биоэнергетическая оценка технологии возделывания сельскохозяйственных культур и результативности освоения севооборотов: Учебно-меггод, пособие (с грифом УМО МСХ и П РФ). - Улан-Удэ: Изд-зо БГСХА, 2000. - 37 с.
48, Батуааев А.П., Бохиев В.Б., Челланов Г.У. и др. Методическое пособие для студентов очного и заочного обучения, выполняющих дипломные работы и проекты на кафедре «Общее земледелие». - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2002. - 42 с.
Лицензия J1P № 021274 от 26 марта 1998 г.
Подписано в печать 19.06.2003. г. Формат 60x84 1/16 Бум.тип. Усл.печл 2,56. Уч-изд.л 2,97. Тираж 150. Заказ № 148. Цена договорная.
Издательство Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова 670024, г.Улан-Удэ, ул.Пушкина, 8
- Батудаев, Антон Прокопьевич
- доктора сельскохозяйственных наук
- Новосибирск, 2003
- ВАК 06.01.01
- Влияние севооборотов с совместными посевами яровой пшеницы и бобовых культур на плодородие и продуктивность эродированных темно-каштановых почв Центральной земледельческой зоны Монголии
- Влияние различных систем обработки чистого пара на плодородие и продуктивность черноземной почвы Западного Забайкалья
- Влияние предшественников на плодородие черноземной почвы, урожайность и качество зерна яровой пшеницы в степной зоне Бурятии
- Влияние полевых севооборотов на плодородие и продуктивность мучнистокарбонатных черноземов Западного Забайкалья
- Влияние различных видов полевых севооборотов на плодородие и продуктивность мучнистокарбонатных черноземов Читинской области