Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Условия использования прямого посева и приемов основной обработки при возделывании озимой пшеницы и ярового ячменя на дерново-подзолистых суглинистых почвах Нечерноземной зоны России

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Условия использования прямого посева и приемов основной обработки при возделывании озимой пшеницы и ярового ячменя на дерново-подзолистых суглинистых почвах Нечерноземной зоны России"

Российская сельскохозяйственная академия Научно-производственное объединение "Подмосковье"

На правах рукописи

Нестерова Антонина Викторовна

Уожзда ксгаальзования прямого посева и приемов осиовюЯ обработки при возделывании озимой п=»-шщы и ярового ячменя на дерново- подзолистых сугдисхтьа почвах Нечерноземной аоны России

Специальность 06.01.01. - оОшее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Немчинсвка. 1 уу;.'

Диссертационная работа ввполнека в отделе земледелия НПО "Подмосковье" в 1989-1991 г.т.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор К. И. Сараиин

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук, профессор С. С. Сдобников

кандидат биологических наук И. Г. Платонов

Ведущее учреащение - Всероссийский научно-исследовательский проектно-технологический институт химизации сельского хозяйства (ВНИПТИХИШ *

Зашита состоится ЛьЩзЛ- 1993 г. в "/3" час на заседании Специализированного Совета Л 020.19.01. в НПО "Подмосковье" по адресу: 143013, п/о Немчиновка-1, Московской области.

Автореферат разослан "<'■3" 1992 г. •

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НПО "Подмосковье"

Ученый секретарь Специализированного Совета, кандидат с.'х наук

3. А. Еуц

- 1 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В Нечерноземной зоне в технологии возделывания сельскохозяйственных культур большая доля затрат приходится на обработку почвы (35% энергетических и 257. трудовых). Это заставляет изыскивать пути их сокращения заменой энергоемких приемов менее энергоемкими. Но не только экономические причины вынуждают разрабатывать и внедрять энергосберегающие приемы обработки почвы. Не менее важно сохранить почву от переуплотнения в результате многочисленных проходов по полю тяжелой техники и транспортных средств, снизить отрицательное влияние на агрономические свойства почвы интенсивных обработок, защитить от эрозии, сохранить и повысить плодородие почвы. Поэтому совершенствование приемов и систем обработки почвы в направлений их минимализации и даже отказ от обработки в случае прямого посева является актуальной задачей земледелия в зоне.

Цель и задачи исследований. Целью исследований было установление возможности и условий использования прямого посева при возделывании озимой пшеницы и ярового ячменя на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве и разработка рекомендаций по использованию технологий возделывания, основанных ка прямом посевё и минимальной обработке.

В задачу1 исследований входило:

- изучение влияния прямого посева и приемов основной обработки почвы на динамику основных жизнеобеспечивающих для растений условий: усвояемой влаги, пищевого режима, агрофизических, агрохимических и биологических свойств, засоренность посевов и поражаемость растений вредителями и болезнями;

- установление влияния прямого посева и приемов основной обработки почвы на формирование урожая и продуктивность культур в звене севооборота: вика-овес - озимая пшеница - ячмень с подсевом клевера - клевер;

- дать энергетическую .1 агротехническую оценку технологии возделывания с\х культур с использованием прямого посева в сравнении с общепринятыми технологиями.

Научная новизна. Разработана технология возделывания озимой пшеницы и яре во. о ячменя, основанная на прямом п:с.-Е:<-, включающая внесение минеральных удобрений в"залас", уь; лишние

нормы высева семян и применение противозлаковых герОицидов. Использование технологии с использованием прямого посева позволяет получать равные или олизкие урожаи озимой пшеницы и ячменя при меньших затратах по сравнению с общепринятой технологией, основанной на отвальной обработке почвы. Исключение из технологии обработки почвы способствует более раннему ее созреванию, что дает возможность провести сев ячменя на 2-3 недели раньше рекомендуемых сроков.

Практическая ценность и реализация результатов. Проведенные исследования дают основания в аналогичных условиях рекомендовать технологию с использованием прямого посева при возделывании озимой пшеницы и ярового ячменя, обеспечивающую снижение трудовых и энергетических затрат без снижения- урожайности.

Испытания в производственных условиях в ЭКХ "Немчиновка" Одинцовского района Московской области подтвердили результаты полевых опытов.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на совещании подкомиссии по физико-механическим свойствам и технологии почв ВОЛ (9-10 октября 1090 г. , г. Мелитополь) и на научно-производственной конференции "Ученые Нечерноземья развитию сельского хозяйства зоны" (26 февраля 1991 т. НПО "Подмосковье")

Публикация результатов. По материалам исследований опубликовано 3 статьи.

Объем работы. Диссертация изложена на 115 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций. Список использованной литературы включает 202 наименования, из них 54 иностранных автора. Работа иллюстрирована 31 таблицей, 8 рисунками и включает 9 страниц приложений.

СОДЕРЖАНКЕ РАБОТЫ

Условия и методика проведения исследований. Исследования проводили в многолетнем стационарном опите отдела земледелия НТУ; "Подмосковье" в звене севооборота: однолетние травы (ьи-ка-а-л?! - езнмая пшеница - ячмень с подсевом клевера - клевер. >'фыт -¡шожек в 10SV-1938 гг. в 2-х гаклалках. 4-х повтс-pftlHHfi С ^»ндомкзировчнным размещением вариантов. Обшал пло-

шадь делянки 104 квадратных метра, учетная - бб.

Для посева культур в опыте использовали сеялку отечественного производства ОН-16 и сеялку марки "Беттинеон ДД2". предназначенную для прямого посева, 23-х рядную с 4-х метровым захватом и шириной междурядий 175 мм.

. Перед закладкой опыта под вспашку (вика-овсяная смесь) Сыл внесен компост в дозе 40 т/га, а также фосфорные и калийные удобрения в "запас", согласно схемы опита и N, предпосевную обработку.

• Таблица 1

Схема опыта

Р„ «и под

Варианты основной обработки почвы

Лозы минеральных удобрений

Используемые сеялки

ОН-16

1. Прямой посев

2. Прямой посев

3. Прямой посев

4. Поверхностная обработка под все культуры (дискование)

5. Безотвальная разноглубинная обработка (оз. пш. -чизелевание на 10-12 см, ячмень - на £0-22 см)

6. Комбинированная разноглубинная обработка (оз. пш. - дискование на 8-10см, ячмень - вспашка на 20-22 см)

ДД2

оз.пшеница -ячмень

N,. р„ К„

Р«

перед закладкой опыта К4И в "запас' на 8 лет

перед закладкой опыта Р„. Км, в "запас■ на 4 года

минеральные удобрения как В-1

как В-1

Предпосевная обработка почвы на вариантах 4,5 и б состояла из культивации на 6-8 см и обработки агрегатом РВК;3,е.

Возделывали о„.шую пшеницу сорта Заря. ячмень Московский-3, клевер - Московский-!, норма высеьа семян -

5,5 млн. вех. зерен и 20 кг/га, соответственно. На варианта' прямого погева норма высева семян зерновых культур была увели чена на 20%. •

В опыте использовали современные химические средства зaJ щиты растений против сорняков, вредителей и болезней, исход! из рекомендованных доб. На вариантах без обработки почвы за 1 месяц до посева озимой пшеницы почву опрыскивали гербицидом утнур в дозе 0,07 кг/га д. в. и после уборки озимой пшеницы (под ячмень) смесью утнура и глифосата (0.07 кг/га. д.в.+4-6 л/га по препарату).

■ Почва опытного участка дерново-подзолистая,• по характеру увлажнения автоморфная, сформировавшаяся из покровного суглинка, подстилаемая суглинистой мореной. Мощность пахотного слоя 25-27 см, содержание гумуса 1,82-1,89%; рН солевой вытяжки 5,11-5,71; содержание Р, 05(по Кирсанову) - 31,0-31,9 и К,0 (по Масловой) - 12,5-14,9 мг на 100 г почвы, \то характеризует почву как среднеокультуренную. Равновесная плотность сложения пахотного слоя составляет 1,35-1,40 г/см кубический.

По механическому составу почва опытного участка сред-несуглиниетая с содержанием в пахотном слое физической глины 32,7%- и ила 10%, переходящая в иллювиальном горизонте в тяжелый суглинок.

Вегетационный период 1888-1989 гг.' характеризовался мягкой зимой при высоком снежком покрове и количестве летних осадков, соответствующих норме.

Условия перезимовки 1989-1990 гг. были благоприятными, весенне-летний период вегетации в 1990 году характеризовался неустойчивым температурным режимом с недобором тепла и излишним количеством осадков.

• Перезимовка многолетних трав в 1990-1991 гг. проходила благоприятно. Вегетационный период 1991 года был умеренно теплым с хорошей влагообеспеченностыо.

В целом в годы исследований погодные условия были благоприятными для формирования урожая.

В опыте изучали сезонную динамику влажности почвы, плотности сложения, твердости. Полевые определения и лабораторные налкэы почв выполнены согласно методическим руководствам <Ва-дюнина и др. ,1973,1975; Доспехов, 1979).

- 5 -

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

• Плотность сложения почвы. Этот показатель в наибольшей степени характеризует состояние структуры почвы и ьо многой определяет физические условия роста и развития растений.

Определение плотности на вариантах опыта проведено тремя различными методами: при помощи режущих колец, радиоизотопных приборов ВПГР-1 и ППГР-1 и датчиков вертикальной деформации (рис. IV

■Плотность сложения под озимой пшеницей в слое 0-10 см на рарианте прямого посева в фазе осеннего кущения составляла в среднем 1.30 г/см кубический или на 0. 07 г/см кубический боль- „ ие, чем на варианте с поверхностной обработкой. В начале весенней вегетации пахотный слой (0-20) см на вариантах прямого посева был рыхлее на 0,04 г/см кубический, чем на фоне поверхностной обработки, где плотность почвы была равна 1,38 г/см кубический. Причем, различия в плотности сложения почвы на вариантах получены за счет .более рыхлого сложения слоя 10-20 см на варианте прямого посева. Плотность этого слоя в течение вегетации оставалась стабильной,-' не зависела от влажности почвы и была меньше на 0,02-0,08 г/см кубический, чем слоя 0-Ю см на этом же варианте. Это указывает на дифференциации пахотного слоя по плотности сложения- на вариантах прямого посева.. *

Прямой посев на 2-й год его использования (под ячм«нь) способствовал более плотному сложению верхнего слоя поч^и по сравнению б поверхностной и отвальной обработками. Плотность сложения-слоя .10-20 см оставалась' стабильной на уровне 1,34-1,36 г/см кубический, что меньше на 0,05, . чем на фоне вспашки' и на; 0,09 г/см кубический, чем на фоне поверхностной обработки.

Плотность сложения почвы под клевером на вариантах на различалась, что связано с ей стабилизацией аа полтора гола, прошедших поело обработок.

Твердость почвы. Проведение посева в НбоОр^Согыт^ почву не приводило к увеличению твердости псверхноетл'о елся а:, 1Н5 и.даже отмечалось существенное ее снижение в фазе а

трубку и цветения озимой пшеницы на глубинах Ю; и .-к н.1 910-13*70 кПа по сравнению с посевом в поьерхно.":; „г,

тс. а динамика плотности пахотного слоя почвы на вариантах I закладки опыта под отдельными культурами в 1988-1991 гг.

1.5 г

1.5 >.2

Слой 0-10 см

г'см3

1.5

НСР

и-1

«и*

«¿81

«ия иш

1.5 1.4 ■

1.3 1.2

1.4

и и

м

1.4

1,)

А. Озимая пшеница Слой 10-20 см

Слой 20-30 см

-Иф-ЯЙН--5Й»

Б. Ячмень с подсевом клевера

НСР Мг1 тйя-¡¡*$>

"таг

к*«!

-ВТ^О-

тог

1.! 1.4

и

Ч^'НСР -Т и-

ОЛ5 1

1 ги'а) Ы'я—4бЛ »>1 И.1« I4.il и'»| В.'и {ъЛ\ С7.Ч| {¿я и!»1 Й.'и «П *<■■* «¿И «ЙИ—

1-"нулевая" обработка; 2-поверхноотная обработка на 8-10 см; 3-комйинироаанная разноглубинная.

ную почву- На вариантах с прямым посевом отмечена дифференциация по твердости: более твердый верхний слой и менее твердый слой 10-20 см.

Твердость почвы в пахотном слое под ячменем на варианте прямого посева в начале Еегетации была выше на 440-820 кПа, чем на вариантах с обработкой. Аналогичный характер различий сохранялся в фазе кущения и после уборки ячменя. Поверхностный слой на варианте прямого посева обладал большей твердостью, но на глубине 10, 15 и 20 см она была равна или меньше, чем на вариантах с обработкой почвы.

Данные, получанные по твердости на 2 закладке опыта подтвердили результаты о дифференциации пахотного слоя почвы на 'вариантах прямого посева - более твердый поверхностный слой и менее твердый нижележащий.

Влажность почвы -и запасы продуктивной влаги. Наблюдения в 1-й закладке опыта показали, что более плотное сложение поверхностного слоя на вариантах прямого посева способствовало тому, что влажность почвы в слое 0-10 см перед посевом озимой пшеницы была на 2% и в слое 10-20 см на 2,47. меньше, чем обработанной почвы. Однако, по запасам общей и продуктивной влаги различия были несущественными. Во второй закладке в тенденции результаты подтвердились.

Перед посевом ячменя на варианте' без обработки почвы влажность^слоя 0-10 см в 1-й закладке опыта была больше, чем на вариантах с обработкой на 1,9-2,2%. Однако, несущая способность почвы на варианте прямого посева Еыше, из-за более плотного сложения поверхностного слоя, что дает возможность раньше проводить посев. На 2-й закладке при посеве в необработанную почву верхний слой обработанных делянок находился в это время в вязкотекучем состоянии из-за большого количества влаги, содержащейся в нем (26,3-27,IX). Следовательно, исключение обработки почвы обеспечивает более быстрое ее созреьание и возможность проведения весеннего сева значительно рань.им, чем на e'j риантах поверхностной и ote-льной обработок почвы.

Существенных различий по содержанию продукгиьмий ел;и и н< вариантах опыта под озимой пшеницей в 1-й заклинке не Си.::: ¡ мечено. Лишь в фазе выхода растений в трубку coi!e|.'.*.í,<;-.>■ дуктивной влаги в с эе 0-10 см на вариант- -:i; hvíi-ü п.; -г.-л . больше на 3 мм, чем на фене поверхностной ¡..с:.•</.. тки и i: • : и-

ляло 15 мм. В слое 0-20 см разница достигала 5,8 мм.

В 1900 году с обильным количеством осадков летом на варианте прямого посева в тенденции влаги содержалось меньше. Раз-• личия для слоя 0-10 см составляли 1,8 и для слоя 0-20 см - 3,5 мм при содержании продуктивной влаги в почве под озимой пшеницей на варианте прямого посева 44,5 и на варианте с поверхностной обработкой 47,8 мм (слой 0-20 см).

Количество доступной влаги в слое 0-20 см перед посевом ячменя в 1990 году на варианте с прямым посевом было 55, на Фоне поверхностной обработки 59,2 и на фоне вспашки 61,8 мм. К фазе кущения существенных различий в этом слое по вариантам не было отмечено, хотя в слое 0-10*см продуктивной влаги на вариантах прямого посева было на 2,5 мм больше, чем на варианте с . поверхностной обработкой и на 2,3 мм, чем' на варианте со вспашкой. В фазе колошения ячменя различия были в пользу прямого посева, где содержание продуктивной влаги было 16,6 мы, что больше на 3,2 по сравнению с поверхностной обрабрткой и на 5,2 по сравнению со вспашкой.

Аналогичный характер по запасам влаги в слое 0-20 см под ячменем был отмечен в 1991 году на 2-й закладке.

Таким образом, отказ от обработки почвы способствует более эффективному использованию влаги.

Структура почвы и ее водопрочность. Данные сухого рассева и мокрого просеивания показали, что отказ от обработки почвы способствует улучшению её структурно-агрегатного состояния.

В первый год использования прямого посева (под озимую пшеницу) наблюдалось увеличение в сдое 0-Ю см глыбистой фракции на 2.3% и пыли на 1,6% по сравнению с вариантом, где почву обрабатывали. В нижней части пахотного слоя различий в структуре не было отмечено.

Под ячменем, т. е. на второй год отказа от обработки почвы . содержание мелкокомковатой зернистой фракции размером 10-6,25 мм на вариантах с прямым посевом в слое 0-30 см составляло 55,8%, а на фоне поверхностной обработки снижалось до 52,6 и на вспашке - до 45,8'-.. Различия получены, в основном, за счет слоя 0-20 см, причем содержание агрономически ценных агрегатов . слое 0-10 см при прямом посеве было меньше на 4,6 и 10,1%, а в сл:;^ 10-20 см больше на 18,1 и 15,4%, чем на вариантах с по-Е--Г>:нссгноя обработкой и ьспашкой, соответственно.

После уборки клевера различия по вариантам били выражены слабее, по-видимому в связи с благоприятным влиянием его на структуру почвы.

Наиболее лучшие условия для формирования водопрочных агрегатов создавались на варианте без обработки почвы. В первый год отказа от обработки (под озимой пшеницей) разн..ца в пользу технологии с прямым посевом для слоя 0-30 см составила Б, 77., а на второй год (под ячменем) 1,47. по-сравнению с поверхностной обработкой и 6.77. по сравнению со вспашкой.

Температура почьы. Менее значительные различия по температуре были получены в утренние часы (6 часов) и более значительные в часы максимального нагрева воздуха (15 часов). Например, в 6 часов утра 3 июля (созревание ячменя) на глубине 10 см температура почвы на варианте прямого посева была меньше, чем на фоне вспашки, на 0,8°С. В часы максимального прогревания воздуха различия между вариантами прямого посева и вспашки достигали от 1,4° на глубине 5 см до 0,3°С на глубине 20 см.

Различия в температуре прослеживались- как в период довольно высокой среднесуточной температуры воздуха (18,6° С) и незначительного увлажнения (15-10Х), так и при более низкой температуре (12,1°. ) и высоком увлажнении пахотного слоя (23-24%). Однако, в последнем случае они были менее О.Е^С по всем глубинам.

В ранне-весенний период различия в прогревании почвы по вариантам ещё более существенны. Так, в 1991 году (апрель) до посева ячменя на глубине 10 см в б часов утра температура почвы была меньше на варианте прямого посевк на 1,4°по сравнению с вариантом, где проводили вспашку и на 1,0°С на варианте поверхностной обработки. В 15 часов дня температура почвы на глубине 5 см на варианте прямого посева составляла 5,2°0, а на варианте с поверхностной обработкой - 7,1°и на вспашке -на глубине 20 см, соответственно, 1°. 2° и 3°С.

Таким образом, почва на варианте прямого посева ирогива ется медленнее как в холодные, так и в теплые периоды, что лил условий нашей зоны следует признать Фактом отрицательным для формирования урожая, особенно для весеннего периода, не ^гог недостаток компенсируется возможностью более раннеI о ¡к-.'.^а варианте без обраС тки почвы.

Распределение корней. Характер распределения к..[¡ми л*»

ни был более поверхностным на вариантах с прямым посевом и поверхностной обработкой почвы. Без обработки почвы 64,5% корней размешалось в слое 0-10 см, а на фоне поверхностной обработки - 59,0% и вспашки - 55,0%. В слоях 10-20 и 20-30 см на прямом посеве масса корней была меньше на 3,8 и 1,7%, чем на вариантах с обработкой почвы.

Распространение довдевых червей. Многие исследователи отмечают, что дождевые черви концентрируются в местах наибольшего скопления растительных 'остатков, в почвам богатых органическим веществом. Анализируя данные наших исследований, можно отметить, что на варианте без обработки почвы создаются наиболее благоприятные условия сохранения дождевых червей. Численность их в слое 0-30 см на этом варианте составила 196, 244 и 384 экз/м1. Наименьшее количество червей (84, 100 и 200 экз/к^ обнаружено на варианте с поверхностной обработкой. Это вероятно связано с тем, что во время обработок черви находятся в верхнем слое и при обработке частично уничтожаются.

Видовой состав червей был представлен Aporectodea caliginosa, д. rosea и Lumbrlcus rubellus, преобладающим из них оказался A. caliginosa, а наиболее разнообразным по видовому составу был вариант прямого посева, где наличие большой массы растительных остатков в верхнем слое благоприятствует их размножению.' Вспашка способствует более разномерному распределению дождевых червей по глубине гумусового слоя.

Дерменгативная активность почвы. Наши исследования показали, что прямой посев и поверхностная обработка при равной со вспашкой активности в почве пероксидазы (фермент, отвечающий за минерализацию органических остатков) существенно увеличивают активность полифенолоксидазы (фермент, отвечающий за образование гумусовых веществ), что способствует резкому возрастанию коэффициента гумусонакопления, особенно на варианте прямого посева.

Если в почве под клевером эти различия несущественны из-за продолжительного отсутствия обработок, то после уборки ячменя коэффициент гыусонакоплнения на варианте прямого посева в зависимости от слоя равен 194 и 164% (0-10 и 10-20 см). В .о время, как на вспаханных с осеки делянках 82 и 88%, а на поверхностно обработанных 142 и 148%.

следовательно, технологии, основанные на прямом посеве и

поверхностной обработке почвы, способствуют преобладанию процессов гумусообразования и увеличения содержания гумуса.

Биологическая активность и токсичность почвы. Установлено снижение активности микробиологических процессов в слоях 10-20 и 20-30 см при поверхностной обработке по сравнению с безотвальной обработкой на 20 см и вспашкой в среднем на 10,5 и 8,5%, соопетственно.

Использование грямого посева не приводило к резкому снижению биологической активности почвы в нижних слоях. Разложение ткани з верхнем слое шло интенсивнее на вариантах с поверхностной и безотвальной обработками, чем на варианте со вспашкой, где этот процесс выравнен по глубине. .

Изучение продуцирования СО, почвой на вариантах опыта проводили после основной обработки и применения на вариантах прямого посева гербицидов.

На вариантах без обработки и поверхностной обработки почвы наиболее активными были верхние слои с постепенным снижением актизности вниз по профилю; 6,97 и 8,79 мг СО,, соответственно. выделялось на этих вариантах из слоя 0-10 см, в то время как па фоне вспашки 3,30 мг СО, за 24 часа в расчете на 1 кг абсолютно сухой почвы. Более низкая интенсивность выделения СО,из почвы на варианте прямого посева по сравнению с поверхностной обработкой, очевидно,- связана с пониженным температурным режимом на этом варианте.

При использовании технологии с прямым посевом разложение растительных остатусов происходит на поверхности, . образование фитотоксинов протекает длительное время и в непосредственной близости от высеянных семян. Всхожесть семян тест-культуры (редис> на вариантах без обработки почвы на 3-4У. ниже, чем на фоне вспашки. Следовательно, токсичность почвы здесь выше, поэтому необходимо убирать растительные остатки с поля при использовании технологии с прямым посевом.

Пищевой режим. Прямое и косвенное действие обработки почвы помогает регулировать доступность питательных веществ растениям, • позволяет воздействовать на отдельные компоненты плодородия.

Многие зарубежные ученые считают, что зерновые культуры при прямом посеве положительно реагируют на дополнительное внесение минерального азота (20-40 кг/га). В нашем опыте азот-

ные удобрения вносят, исход.-'.'иа рекомендованных доз при возделывании культур по интенсивном технологиям.

Данные, полученные по содержанию нитратного азота в начале вегетации озимой пшеницы укрывают на отсутствие существенных различий по вариантам опыте. Лишь в тенденции его содержание несколько больше (на 3 кх/п) на вариантах с обработкой почвы. В последующие фазы различий в содержании нитратного азота не отмечалось.

Отечественные и зарубежные ученые отмечают преимущества и недостатки размещения фосфорных и калийных удобрений при поверхностном внесении без обработки почвы. В этом случае возможны существенные потери эти:[ элементов. Поэтому в нашем опыте были введены варианты с внесением фосфорных и калийных удобрений в"8алас" на 4 и 8 лет перед закладкой опыта и ежегодно.

В слое почвы 0-10 см на варианте прямого посева при ежегодном внесении минеральных удобрений на 4 год подвижного фосфора содержалось больше на 8»6 мг, а в слое 10-20 см с внесением минеральных удобрений в "запас" не. 2,8-3,3 мг на 100 г почвы по сравнению с вариантами, где проводили обработку. Аналогичные результаты были получены по содержанию обменного калия. На вариантах с обработкой почвы подвиише элементы равномерно распоеделялись по обрабатываемому слою.

Таким образом, в технологии возделывания с/х культур при прямом посеве внесение минеральных удобрений в "запас" не приводило к существенным различиям в содержании подвижного фосфора и обменного калия по слоям почвы по сравнению с вариантами, где удобрения вносили ежегодьо под обработку. Это дает основания считать, что условия обеспечения элементами питания при прямом посеве не были хуже.

Содержание гумуса. Полученные данные по запасам гумуса указывают на тенденцию увеличения его содержания на вариантах поверхностной обработки и прямого посева. Увеличение содержания гумуса через 4 года применения различных обработок составило: на вариантах прямог'о посева -2,7Х; поверхностной обработки - 1.7Х; безотвальной разноглубинной - 0,9% и комбинированной разног лубимой - 0,8% '(слой 0-40 см). Увеличение запасов гумуса на вариантах с прямым осевом и поверхностной обработкой почвы произошло за счет слоя 0-10 см, а на вариантах

- 13 - ■

с глубокими обработками за счет слоя 0-20 см.

Засоренность посевов. Большинство исследователей считают, что основным сдерживающим фактором продолжительного и широкого использования минимальной и, особенно, нулевой обработок является повышение засоренности посевов. С учетом этого и Фактической засоренности в наших опытах для подавления сорной растительности использовались гербициды.

Засоренность посевов озимой пшеницы до применения гербицидов была значительной, в среднем 210-230 пт/мг, существенно не различаясь по вариантам. После обработки посевов смесью гербицидов (аминная соль 2,4Л и лонтрел) и перед уборкой урожая отмечалось сни.чикие количества сорняков до 6-8 т/и1. Ка вариантах прямого посева появились злаковые сорняки (пырей ползучий, мятлик однолетний (2-4 шт/м2). Появление пьрея предопределило применение под ячмень противозлакового гербицида глифссата (4-6 л/га по препарату), который использовался в' смеси с утнуром (против широколистных сорняков) на вариантах прямого посева после уборки озимой пшеницы.

Посевы ячменя практически не различались по засоренности на изучаемых вариантах ни в фазе кущения, ни перед уборкой. Засоренность была невысокой, в пределах 3-39 шт/м1. На вариантах прямого посева и поверхностной обработки почвы в групповом составе отмечены многолетние сорняки от 1 до 2,5 ит/м1.

Следовательно, исключение обработки почвы на Фоне применения гербицидов не приводило к увеличению общей засоренности озимой пшеницы и ячменя, но в видовом составе сорняков на вариантах прямого посева появился пырей ползучий.

Урожайность сельскохозяйственных культур. Различия в свойствах почвы под влиянием технологий и приемов обработки сказались на уровне уГюжайности возделываемых культур.

Урожайность озимой пшеницы на варианте прямого посева с поверхностным ежегодным внесением минеральных удобрений е 1089 году уступала технологиям, где почву -обрабатывали и вносили те же дозы удобрений. Она составила 42,8 ц/га, в то время как на вариантах с обработкой почвы 45,7-46,7 ц/га. В 1990 году различий не получено.

Внесение фосфорных и калийных удобрений в "запас" на вариантах прямого посева повысил-, урожайность озимой пшеницы до уровня вариантов с обработкой почвы и ежегодным внесением

удобрений- В перво* закладке на варианте с внесением удобрений в "запас" на 8 лет получено 46,1 ц и на 4 года - 45,3 ц/га. Во второй закладке, соответственно, 38,8 и 39,8 ц/га (табл.2).

Таблица 2

Урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости от технологии зоздельшания, ц/га

Варианты технологий Сеялки 1-ая вакл. 2 вакл.

оз. пш. ячмень клевер сено 03. пш. ячмейь

Прямой посев с ежегодным внесением РК 42,8 33,3 69,9 37,3 30,0

Прямой посев с внесением РК на 8 лет ДП2 46,1 34,2 69,7 38,8 33.8

Прямой посев с внесением РК на 4 года 45,3 32,0 64,2 39,8 33.7

Поверхностная обработка • ДД2 СН-16 46,7 46,1 29,5 27,2 71.5 68.6 38,0 34.3 39.7 36,7

Безотвальная разноглубинная обработка ДД2 СН-16 45,8 45,7 29,8 27,3 73,2 70.6 37.1 37.7 36,6 37.5

Комбинированная раз ноглубинная обработка да СН-16 45,9 47,3 30,8 26,8 72,2 70,0 37.9 34.8 36.2 37.3

НСР.„ осно! .ой обработки сеялок для сравнения частных ср. 1,4 0.8 2.0 1.0 0.6 1.4 • 3,2 1.3 4,5 4.4 2.5 6.2 2.3 1.3 3.2

В зависимости от приемов обработки почвы при посеве сеялкой ДЦ2 различий в урожайности озимой пиеницы не отмечено. При посеве сеялкой СН-16 различия по вариантам несущественны, но колебания в урожайности более значительные, что очевидно связано с неустойчивой работой это? сеялки при заделке семян по глубине.

Как правило, посев сеялкой ДД2 обеспечивал повышение уро- ' жайности по сравнению с посевом сеялкой СН-16.

Таким образом, уровень урожайности озимой пшеницы при прямом посеве выравнивается с общепринятыми технологиями при условии внесения фосфорных и калийньг удобрений в "запас".

Урожайность ячменя . при прямом посеве в первой закладке опыта С па выше, чем при пооеве в обработанную почву, -неэа-

висимо от дозы внесения удобрений. Посев сеялкой ДД2 на вариантах с обработкой почвы повышал урожайность ячменя на 2,3-4,0 ц/га по сравнению с посевом сеялкой СН-16 на тех же вариантах. Вероятно, это связано с одновременным внесением азотных удобрений при посеве сеялкой ДД2 и более равномерной заделкой семян при благоприятных условиях посева.

Во второй закладке в 1991 году произошло сушествеьчое снижение урожайности ячменя при прямом посеве. Мы это. связываем с некачественной заделкой семян при посеве в этом году, так как состояние почвы не способствовало их полной заделке, бороздки, проделанные сошниками сеялки,- оставались открытыми, что и привело в итоге к снижению урожайности ячменя. Этот результат указывает на необходимость совершенствования сеялки для прямого посева.

Четких закономерностей в урожайности клевера в зависимости от технологий нэ было получено. Урожайнорть сена клевера варьировала от 64,2 до 73,2 ц/га. Повышение урожайности сена клевера в пределах 2,2-2,9 ц/га получено при посеве сеялкой ДД2 покровной культуры, что очевидно связано с более широкими междурядьями, обеспечивающими лучшие условия для формирования урожая клевера.

Биоэнергетическая оценка технологий возделывания с/х культур. При оценке эффективности нами была использована методика биоэнергетической оценки производства продукции растениеводства (Базаров Е. Я , Широков К1 А. и др. , 1983).

Затраты совокупной энергии при возделывании озимой пшеницы с использованием прямого посева и внесением минеральных удобрений в "запас" под однолетние травы составили 27,2 тыс. Мдж/га, что на 2,7 тыс. меньше, чем в технологии с использованием поверхностной обработки почвы, а при возделывании ячменя по этой же технологии - 22,7 тыс. , в то время как на фоне вспашки - 24,8 тыс. Мдж/га

С учетом энергии, аккумулированной в урожае, биоэнергетический коэффициент, полученный из соотношения суммы затрат совокупной энергии на возделывание и энергии урожая, на варианте прямого посева с внесением минеральных удобрений в "запас" на 4 года составил в среднем по двум закладкам 1,90 за ротацию звена севооборота, в то время к,-..с на фоне комбинированной разноглубинной обработки 1,82. Почти не уступал прямому посеву.

вариант с применением поверхностной обработки, где биоэнергетический коэффициент составлял 1,88; чтс вше, чем при использовании технологии прямого посева с ежегодным поверхностным внесением минеральных удобрений.

Вывода

1. В Центральном районе Нечерноземной зоны на дорно-во-подзолистых среднесуглинистых почвах возможно эффективное возделывание озимой пшеницы и ячменя с подсевом многолетних трав при прямом посеве сеялкой "Беттинсон ДЕ2".

2. При прямом посевэ з сдое 040 см происходит, начиная с первой культуры, увеличение плотности сложения, твердости и глыбистости с одновременным повышением водопрочности агрегатов и снижение плотности в слое 10-20 см по сравнению с поверхностной обработкой и вспашкой. . На фоне- прямого' посева в слое Ю-20 см отмечается стабильное сложение почвы в течение вегетационного периода на уровне 1,34-1,36 г/см3или на 0,05-0,09 г/см3почва рыхлее, чем на фоне вспашки, и поверхностной обработки. В результате более благоприятного строения почвы "в зтОи слое в два раза была меньше твердость и в 1,5-2 раза гда-бистость, чем в слое 0-10 см.

3. Строение и сложение пахотного слоя и повышенная несущая способность поверхностной его части на варианте с прямым посевом даёт возможность более раннего посева ячменя по сравнению с вариантами, • где 'проводилась механическая обработка почва

4. Из-за повышенной,твердости и плотности сложения почвы . поверхностного слоя возникает необходимость дальнейшего совершенствования сеялки для прямогд посева, обеспечивающей рыхление почвы в посевных бороздках с целью заделки семян и создания благоприятных условий для их произрастания.

5. Наиболее оптимальный пищевой режим в пахотном слое в технологии с прямым посевом складывался при внесении фосфорных и калийных удобрений в "запас" на 4 или 8 лет под первую культуру севооборота перед вспашкой и минерального азота одновременно с посевом. .

6. Использование прямого посеьа устраняет избыточную аэ-рируемость пахотного слоя, понижает температуру почвы.

способствует поступлению растительных остатков в по'зерхностный слой, что в результате приводит к снижению темпов минерализации органического вещества и созданию благоприятная условий для жизнедеятельности дождевых червей. Коэффициент гумусона-копления на варианте прямого посева составлял 179?., на- Фоне поверхностной обработки 145% и на фоне вспашки 853;.

7. Основным сдерживающим фактором применения технологии прямого посева является повышенная засоренность злаковыми сорняками, которую можно устранить при помощи эффективных гербицидов. В опыте высший эффект давала послеуборочная обработка поля глкфосатом.

8. Использование технологии с прямым посевом при возделывании озимой пшеницы с внесением фосфорных и калийных удобрений в "запас" под предшественник не приводило к снижению её урожайности, которая составляла 40-45 ц/га. Поверхностное внесение минеральных удобрений на варианте прямого посева снижало урожайность озимой пшеницы на 2,5 ц/га Более ранний посев ячменя на вариантах без обработки почвы с одновременным внесением азотных удобрений обеспечивал повышение уро>айности на 4,1 ц/га. В ряде случаев большое количество послеуборочных остатков на поверхности почвы и плохое качество заделки семян при использовании технологии с прямым посевом приводит к снижению полевой всхожести и в результате урожайности.

9. Затраты совокупной энергии на создание урожая озимой пшеницы с использованием прямого посева и внесением минеральных удобрений в "запас" составили 27,2 тыс. Мцж/га, что" на 2,7 тыс. меньше,- чем при поверхностной обработке почвы, а при возделывании ячменя по этой же технологии 22,7 тыс. Цд>с/га, в то время как на фоне вспашки 24,8 тыс. Мдж/га.

Рекомендации производству

На дерново-подзолистых средиесуглкнистых почвах Центрального района Нечерноземной зоны России в звене севооборота: вика-овес -■ озимая пшеница - ячмень с подсевом клевера - клевер рекомендовать возделывание зерновых культур при прямом посеве сеялкой "Ветткнсон ДП2". Технология включает: внесение органических удобрений 40 т/га, ФосС -рных и калийных в "запас" на 4 года под раннюю зяблевую вспашку при подготовке почвы под од-

нолатние травы; п^и подготовке поля под зерновые - обработка гербицидами (под озимую пшекицу - утнур 50-70.г/га д.в. , под ячмень - утнур с глифосатом 50-70 г/га д. в. и 4-6 л/га по препарату; ; внесение азотных удобрений одновременно с посевом; увеличенная на 20Х норма высева семян.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Некоторые аспекты мероприятий для устранения негативных агрофизических показателей дерново-подзолистых суглинистых почв. - 1991, реф. ж. Удобрений с/х культур. Агропочвоведение, N8, с.И - 21с. (в соаЬторстве).

2. Применение прямого посева при возделывании озимой пшеницы и ячменя на дерново-подзолистой суглинистой почве.- 1991, . М., Немчиновка, Доклады научно-практической конференции "Ученые Нечерноземья - развитию сельского хозяйства ' воны", с.289-291 (в соавторстве).

3. Агрофизические свойства почвы и урожайность озимой пшеницы'при прямом посеве. - 1992, М., Сб. науч. трудов НИИСХ ЦРНЗ, - с,66-77 (в соавторстве).