Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние агрокомплекса по возделыванию зерновых культур на плодородие каштановых почв Кулундинской степи

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние агрокомплекса по возделыванию зерновых культур на плодородие каштановых почв Кулундинской степи"

омский ордена ленина сельскохозяйственный институт имени с. м. кирова

На правах рукописи

ГНАТОВСКИЙ Владимир Мартынович

ВЛИЯНИЕ АГРОКОМПЛЕКСА ПО ВОЗДЕЛЫВАНИЮ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР НА ПЛОДОРОДИЕ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ КУЛУНДИНСКОЙ СТЕПИ

06.01.01 — общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

омск 1990

Работа выполнена на Кулундинской сельскохозяйственной опытной станции Сибирского отделения ВАСХНИЛ

Научный руководители: академик ВАСХНИЛ В.И.Кирюшин,

кандидат сельскохозяйственных наук

|Г.Т.Рудвнко|

1 4

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Е.И.[¡МЯТЫЙ,

кандидат с.-х.наук,доцент • З.И.ПОРОХНЯ

Ведущее предприятие- Алтайский сельскохозяйственный институт

Защита диосертации состоится ¡Ь 1999^г.

в 10 час.на заседании специализированного совета Д 120.19.01 при Омском ордена Ленина сельскохозяйственном институте ил.С.М.Кирова

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института Адрес: 644008,0мск-8,Смский сельскохозяйственный институт

Автореферат разослан " " г.

Ученый секретарь специализированного совета

Виноградова Н.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальности теми. Увеличение производства зерна - важная народнохозяйственная задача.

Нулундинская степь является крупным районом по производству зерна в Алтайском крае, но засушливый климат препятствует получению в отом регионе устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Освоение почвозащитной системы земледелия способствовало предотвращению деградации почв благодаря прекращению ветровой эрозии; Однако одно из основных звеньев этой системы - зернопаровые севообороты с короткой ротацией - обусловливает повышенные биологические потери гумуса в результате минерализации.

Необходимость комплексных исследований, направленных на выявление особенностей функционирования зернопаровой системы в условиях Кулундинской степи, весьма актуальны. Слабо изучено влияние различных уровней интенсификации земледелия на продуктивность эернопаровых севооборотов и отдельные элементы плодородия почвы. Кроме того, появились суждения о том, что с повышением интенсификации возможно увеличение производства зерна путем Ю0#-ного насыщения севооборотов зерновыми злаками независимо от степени засушливости климата.

Цель и задачи исследований. Цель - изучить влияние се -вооборотов, влагонакопления и удобрений на плодородие каштановых почв для совершенствования агрокомплекса по возделыванию зерновых культур. Задачи исследований:

- изучить влияние севооборотов и приемов влагонакопления на режим влажности почвы, степень усвоения осадков почвой при паровании.

- выявить влияние агрокомплекса на содержание органических остатков, биологическую активность почвы, режим основных элементов питания и содержание гумуса.

- определить зависимость продуктивности севооборотов от применения удобрений на фоне дополнительного влагонакопления.

Новизна исследований. В Кулундинской степи Алтайского края изучено влияние различных севооборотов и приемов интенсификации возделывания зерновых на элементы плодородия почв.

Установлена эффективность эернопаровой системы в зависимости от погодных условий года, впервые показаны негативные стороны парования.

Практическая значимость. Результаты исследований дают основание рекомендовать: в засушливых районах Кулундинской степи основное производство зерна целесообразно концентрировать в зернопаровых севооборотах. При этом зерновые культуры необходимо возделывать по интенсивной технологии, главные условия которой: система плоскорезной обработки почвы с сохранением стерни, проведение дополнительных снегозадерживающих мероприятий и мульчирование почвы по возможности всей нетоварной частью урожая для сокращения потерь влаги на испарение и пополнения почвы органическим веществом в комплексе с применением оптимальных доз минеральных удобрений.

Реализация результатов исследований. На основании полученных результатов исследований и их производственной апробации яровая пшеница по предложенной технологии в западной . подзоне Кулундинской степи Алтайского края выращивалась в 1984 г. на площади 99,2 тыс.га, в 1985 г. - на 121,3 тыс.га, в 1986 г. - на 104,4 тыс.га. В результате внедрения агро-комплекса прибавка урожая зерновых составила в 1984 г. 2,5 ц/га, в 1985 г. - 3,4, в 1986 г. - 3,1 ц/га при экономическом эффекте соответственно 22,0, 29,9 и 27,3 руб./га посева.

Апробация. Основные положения диссертационной работы докладывались на заседаниях ученых советов Алтайского НИИЗиС, Кулундинской СХОС, практические выводы и предложения - на районных конференциях специалистов и руководителей хозяйств зоны. По материалам диссертации опубликовано восемь научных работ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 133 машинописных страницах, состоит лз введения, четырех глав, выводов, рекомендаций производству, списка литературы и приложений. В тексте 59 таблиц, 12 рисунков, в приложении 39 таблиц. Список литературы включает 214 работ, из них 6 иностранных авторов.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объект исследований и почвенно-климатические условия. Опыты проводили в стационаре отдела земледелия Кулундинской ~Х0С (западная подзона Кулундинской степи), Поча ~ каштановая супесчаная. Содержание гуыуса в пахатном слое около 2%. В гранулометрическом составе преобладает средний и мелкий песок - около 70$. Объемная масса пахотного слоя - 1,45 -1,54 г/см3, порозность - 41,4-46,6%, полевая (наименьшая) влагоемкость - 13,1-14,3%, влажность эавядания - 4,2-4,4$, В многолетнем цикле (1938-1980 гг.) вероятность (Р) повторения лет с очень сильной засухой в июне - июле (ГТК менее 0,4) равна 0,26, с сильной засухой - 0,14, со слабой засухой - 0,37. Вероятность повторения влажных лет равна 0,23. По этому признаку годы исследований распределяются следующим образом: 1974, 1975 и 1977 гг. - очень сильная засуха (ГТК менее 0,4), 1973 г. - средняя засуха (ГТК=0,5-0,6), 1971, 1978 и 1979 гг. - слабая засуха (ГТК=0,6-1,0), 1972, 1976 и 1980 гг. - влажные (ГТК более 1,0).

Среднегодовое количество осадков на опытном поле составило 259,6 мы при многолетнем - 253,0 мм. Средняя годовая температура воздуха за годы исследований - 2,4°С - практически не отличается от многолетней - 2,5°С. Однако, максимальная температура воздуха в июне 1974 и 1975 гг. достигала 37 - 39, а в июне 1977 г. - 36°. Высокая температура обычно сопровождается низкой относительной влажностью воздуха.

Методика закладки опита. В опыте (заложен в 1969 г.) предусмотрены севообороты с различной насыщенностью зерновыми культурами: I. Пар - пшеница - пшеница; 2. Кукуруза -пшеница - пшеница; 3. Пар - пшеница - пшеница - овес; 4.Ку-куруза - пшеница - пшеница - овес; 5. Бессменная пшеница; 6. Бессменные многолетние травы; 7. Бессменный пар.

Перечисленные севообороты, бессменные культуры и бессменный пар располагались на четырех агрофонах: I - без влагонакопления и удобрения (контроль); П - влагонакопле-ние (кулисы из подсолнечника, мульчирование соломой); Ш -удобрение (^зоРзо^> 1У - влагонэчопление и внесение мине-■ральных удобрений (№зоРзо).

Общим фоном для всех вариантов являлось оставление стерни. Повтори-сть в опыте трехкратная при последовательном расположении делянок, площадь каждого поля (делянки) -200 м2 (20x100).

Основную обработку почвы проводили на глубицу 18 см КПГ-250. В ранневесенний период почву обрабатывали БИГ-3, Перед посевом зерновых почву культивировали плоскорезом КИ1-2,2. Семена яровой пшеницы Саратовская 29 высевали в третьей декаде мая стерневыми сеялками из расчета 3 млн. всхожих верен на гектар. Кулисы создавались при помощи посева семян подсолнечника с 10 по 15 июля. Подготовка паров заключалась в четырехкратной обработке почвы на глубину 1012 см культиватором-плоскорезом и плоскорезом-глубокорыхли-телем (осенняя обработка) на глубину 18 см.

Методика исследований. Влажность почвы определяли через каждые 10 см в слое 0-100 см та всех повторностях опыта из ' двух скважин на делянке. Одновременно брали образцы для определения нитратного азота и подвижных фосфатов. Нитратный азот определяли по методу Грандваль- Ляжа, подвижный фосфор - по методу Ф.В.Чирикова. Активность целлголозоразлагаю-щих микроорганизмов определяли методом аппликаций (А.Н.Петрова, 1963). Содержание органических остатков в слоях почвы 0-10 и 10-20 см определяли на всех повторностях опыта. Chpe-деление общего гумуса - по И.В.Тюрину. Образцы почвы отбирались из четырех скважин на глубине 0-20 см с каждой делянки в конце вегетации пшеницы. Протеолитическую активность почвы определяли путем установки фотобумажных пластин сроком на семь дней. Образцы пля общего микробиологического анализа почвы отбирали в слоях 0-20 и 20-40 см трижды: в' начале, в середине вегетации и перед уборкой. Экономическую эффективность определяли по "Методике экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений" (1980). Статистическую обработку данных урожая, наблюдений и исследований проводили дисперсионным методом (В.А.Доспехов, 1965 и 1972).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Влияние парования и снегозадержание на запасы продуктивной влаги в почве. Запасы продуктивной Елаги в метровом слое почвы после уборки зерновых культур довольно низки и в зависимости от условий года составляют 15,7-39,4 мм. В среднем осенью из 31,2 мм выпавших осадков вовлечено в водный баланс парового поля 4,3 мм. К концу первого осеннего периода парования запасы влаги в среднем достигали 32,2 мм.

В первый зимне-весенний период абсолютное количество усвоенной почвой влаги выпавших осадков по годам колеблется незначительно - 43,2-57,4 мм, относительная же величина - в широких пределах: от 28,5 до 73,7% и находится в обратной зависимости от запасов влаги на начало данного периода парования. В среднем из 114,0 мм осадков усваивается 50,3 мм, или 44,1%.

Более пристального внимания заслуживает динамика запасов влаги летнего периода парования. Весенние запасы влаги колебались от 68,6 до 104,8 мм и в среднем составили 83,9 мы. Тот же средний уровень сохранился и к 20 июня, хотя в трех случаях из шести (1971, 1974 и 1976 гг.) выявлены потери накопленной влаги. В отдельные годы к концу лета можно ожидать существенного пополнения запасов влаги в почве тогда,когда выпадают обильные летние осадки (1972 г) или относительно небольшая величина весенних запасов (1976 г.). К осени запасы влаги в почве в увлажненные годы составили 118,0 мм, или 90,7% от' НВ, в относительно засушливые - 89,5 мм, или 68,8% от НВ. Больших различий в усвояемости почвой осадков за летний период парования между влажными (11,9$) и засушливыми (13,0%) годами не обнаружено. Таким образом, в летние месяцы парования влага выпадающих осадков практически теряется.

Во вторую осень отмечены потери (4,8-10,6 мм) накопленной ранее влаги. Практически во все годы исследований влага выпавших осадков (в среднем 34,8 мл) полностью терялась.

В среднем во второй зимне-весенний период аккумулируется в два раза меньше осадков, чем в первый: из 90,4 мм усвоено 19,0 мм, или 21,8%. Кроме того, в более благоприятные' годы потери осадков увеличиваются. Дополнительное накопление

снега увеличивает усвояемость осадков с 21,8 до 48,3%.

В целом за время парования без дополнительных мер по снегозадержанию аккумулировалось 23,2% влаги выпавших осадков. Влагонакопление с помощью, кулис способствует усвоению почвой около трети (29,9%) выпавших осадков.

Наибольшее количество влаги к посеву пшеницы накапливает паровое поле - 117,6 мм, несколько меньше кукуруза -102,8 мм. Значительно ниже содержание влаги после бессменной' пшеницы - 67,3 мм. Отсюда водный режим почвы в севооборотах определяется предшественниками. Трехпольный зернопаровой севооборот в метровом слое почвы к посеву пшеницы имел 96,6 мм влаги, трехпольный зернопропашной - 87,5, а бессменная пшеница - 67,3 мм, или соответственно на 9,5 и 30,4$ меньше. За счет дополнительного влагонакопления удалось увеличить запасы влаги в зернопаровом севообороте на 21,3$, в зернопропашной - 18,3 и при бессменной пшенице на 12,2%.

Расход влаги на единицу продукции при- возделывании пшеницы по пару уменьшается в сравнении с расходом влаги в варианте с. непаровыми предшественниками. Так, если принять расход влаги во влажные годы на I ц сухой растительной массы пшеницы по пару за 100%, то по кукурузе - 104,4%, при повторном посеве по пару - 115,0, при повторном посеве по кукурузе - 121,4, бессменной пшеницы - 150,5%, а в засушливые годы соответственно - 109,0; 119,8; 124,0 и 191,3%. Внесение минеральных удобрений на фоне влагонакопительных мероприятий сокращает расход доступной влаги на единицу продукции в среднем на 20,2% во влажные и на 12,6% - в сухие годы.

2. Содержание органических остатков в почве. Сопоставляя запасы органических остатков в почве под залежью (18,1 т/га в слое 0-20 см), бессменными культурами и паром, находим, что под многолетними травами их содержание в 2,5 раза меньше (7,3 т/га), под пшеницей - в 3,7 (4,9 т/га) и в парах - р 10 раз (1,8 т/га). Учет растительных остатков во всех полях зернопарового и зернопропашного севооборотов показал, что в среднем один гектар поля зернопарового севооборота накапливает на 1,5 т органических остатков меньше, чем один гектар зернопропашного. Повышенный агрсфон увеличивает содержание растительнпх остатков в почве обоих севооборотов.

3. Биологическая активность почвы. Динамика численности грибов и актнномицетов изучалась в почве под бессменными культурами и паром. Лучшее развитие грибов протекает в парах (IV тыс.шт./г почвы). Под пшеницей и многолетними травами численность грибов падает почти в два раза. Внесение минеральных удобрений на фоне влагонакопления способствует увеличению их численности в парах на 15%, поп пшеницей - на 27,3 и под многолетними травами - на 18,2??.

Более глубокий процесс минерализации связан с размножением актиномицетов, наибольшее количество которых найдено в парующейся почве. Почва под многолетними травостоями населена актиномицетами в значительно меньшей степени, а численность их под пшеницей занимает промежуточное место между парами и многолетними травами. Применение удобрений и влагонакопления резко увеличивает численность агтиномицетов.

Содержание аминокислот в почве при бессменном пароваг-нии было в 9,5 раза больше, чем под многолетними травами. Значительно меньше, чем в бессменном пару, накапливается аминокислот в парах зернопарового севооборота и по кукурузе эернопропашного севооборота. Влияние предшественников сохранилось и на последующие посевы пшенищ.. Удобрение на фоне зимнего снегозадержания увеличило накопление аминокислот в почве под пшеницей в севооборотах на 25,0-51,1%. Исследования биологической активности дополнены показателем ферментативной активности протеиназы, уменьшающейся от паров к многолетним травам.

Суммарным показателем, свидетельствующим об интенсивности почвенной биодинамики служит степень распада льняной ткани. В среднем за годы исследований в почве под многолетними травами льняная ткань разложилась на 28,1%, под бессменной пшеницей - на 35,5% и бессменно парующейся почве - на 59,4%. В зернопаровом севообороте разложение льняной ткани в среднем составило 47,6%, в зернопропашном - 38,6%. Приемы влагонакопления усиливают процессы распада целлюлозы га 1,8-18,0% (в относительных величинах).

4. Режим нитратов. Чнтенсивность биохимических процессов в почве сопряжена о накоплением нитратного азота, наибольшее количество которого было к посеву яровой пшенипн

после чистых паров - 33,7 кг/га в 0-60 см слое почвы. Заметно меньше - после кукурузы (25,6 кг/га). Та же закономерность сохраняется в течение всего вегетационного периода. Значительное количество нитратного азота содержится в конце весны в почве при бессменном паровании - 41,8 кг/га, в то время как под многолетними травами - 18,8 и под бессменной пшеницей - 26,0 кг/га.

Анализ профильного распределения нитратов в слое 0 ~ 200 см показал, что наибольшее количество нитратного азота накапливается парующимся в течение 15 лет участком -146,6 кг/га. Причем значительная часть сосредоточена во втором метре почвогрунта - 47,6 кг/га,или 32,5%.

Исследованиями подтверждается возможность миграции нитратного азота в глубокие слои почвы в трехпольном зернопаро-вом севообороте: в двухметровом слое почвогрунта накоплено 69,9 кг/га, из этого количества в слое 100-200 см находилось 22,7 кг/га (35,СЙ). В глубоких слоях почвы под бессменной пшеницей и многолетними травами обнаружено незначительное количество нитратного азота, а под залежью - следы.

5. фосфорный режим почвы. Количество подвижного фосфора подвержено незначительным колебаниям и изучаемые севообороты, бессменные культуры и бессменный пар слабо влияли на его содержание в почве.

6. Влияние чередования культур и высокого агрофона на содержание гумуса в почве. Достоверное снижение содержания гумз'са (табл. I) в слое почвы 0-20 см (на 1,12 т/га в год) за время исследований (15 лет) отмечено в бессменных парах и в трехпольном зернопаровом севообороте (0,68 т/га в год). Не обнаружено достоверных изменений в запасах гумуса в почвах при бессменном возделывании многолетних трав, пшеницы. Приемы влагонакопления, внесение минеральных удобрений и мульчирование соломой способствовали сокращению потерь гумуса в севообороте почти вдвое.

7. Продуктивность культур в севооборотах. Косвенным показателем эффективности сезооборотов может служить соотношение (коэффициент эффективности Кэ) чистого выхода зерна с гектара пашни (урожайность минус семена на посев) в севообороте и при бессменном посеве (Е.й.Шиятый, 1987). Выявлена

Таблица I

Изменение запасов общего гумуса в слое почвы 0-20 см за период исследований, т/га

Вариант :1969г. 1984г. 1±к . : 1969г. |нсрое

Контроль

Бессменный пар 52,0 35,2 -16,8 4,3

Бессменные многолетние травы 58,4 58,8 +0,4 2,8

Бессменная пшеница 59,6 58,4 -1,2 9,9

Трехпольный зернопаровой севооборот 54,2 44,0 -10,2 3,6

Влагонакопленив + удобрение

Бессменный пар 49,9 38,9 -11,0 7,6

Бессменные многолетние травы 59,4 61,2 +1,8 11,0

Бессменная пшеница 57,1 61,4 +4,3 11,3

Трехпольный зернопаровой севооборот 52,8 47,6 -5,2 3,6

тесная взаимосвязь эффективности трехпольных эернопарового и зернопропашного севооборотов и погодными условиями июня" ~ июля, выражающаяся в обратной зависимости коэффициента эффективности севооборотов от гидротермических условий кри- .. тической части вегетационного периода. Так, в 1974 г. ГТК ' за июнь - июль равнялся 0,3, Кд эернопарового севооборота - 3,4, зернопропашного - 2,8; в 1973 г. ГТК « 0,6, К0 => . 1,66 и 1,36 соответственно; в 1971 г. ГТК = 0,7, Нэ » 1,18 и 1,00; в 1972 г. ГТК = 1,3, К_ * 0,78 и 0,71.

э

Согласно теореме сложения вероятностей (Е.С.Венцель, Л.Я.Овчаров, 1973), вероятность суммы несовместных событий равна сумме вероятностей этих событий. Учитывая вероятность (Р) повторения лет в многолетнем цикле (1938-1980 гг.) с различными гицротермическими условиями июня - июля ожидаемый коэффициент эффективности (РКЭ) эернопарового севооборота будет равен 1,72, зернопропашного - 1,44, что свидетельствует о явном преимуществе севооборотов перед бессменными посевами в условиях Кулунды.

Достоверно повышение урожайности яровой пшеницы с гектара посевной площади в среднем по изучаемым агрофонам в такой последовательности: бессменная пшеница - 7,6 ц, трехпольный зернопропашной севооборот - 9,8 ц и зернопаровой -11,3 ц при НСРдр^ 0,35 (табл. 2). Урожайность по фонам распределяется так: контроль - 8,о ц/га, влагонакопление - 9,1, удобрение 10,0 и применение удобрений на фоне влагонакопле-ния - 10,9 ц/га при НСРд^ = 0,39. Результатами анализа подтверждается достоверность повышения урожайности яровой пшеницы, высеваемой как бессмешо, так и в сеооборотах от приемов влагонакопления, удобрения, так и~от совместного их применения в сравнении с контролем: НСРд^ для частных различий 0,69. • .

Таблица 2

Влияние севооборотов и агрофона на урожайность яровой пшеницы (1971-1975 гг.), ц/га

Севооборот А

_ _АЕР.2Ф.2н_®________:Срецнь.

влаго: б_.влагонако :по фак-

"плк накоппление + ""А Р°ль:ление;Реш1е:удобрение :1

[ее

0

Бессменная пшеница

Трехпольный.зернопаровой севооборот

. Трехпольный зернопро-, пашной севообротот

Среднее по фактору В (НСР(35 = 0,39)

6,3 7,2 9,9 11,0 8,8 9,1

8,0 11,6 10,3

8,9 12,8 11,0

8,3 9,1 10,0 10,9

7,6 11,3 5,8 9,6

НСРдс; = 0,69 для сравнения частных средних

Результаты дисперсионного анализа подтверждают достоверность повышения урожайности зерновых с гектара посевной площади, четырехпольных зернопарового и зернопропашного севооборотов дополнительном влагонакоплении на 1,9 ц удобрений - на 1,7 и удобрений на увлажненном фоне - на 3,9 ц (НСР05=0,65) как в среднем по изучаемым севооборотам, так и отдельно по каждому варианту, (табл. 3).

Самый высокий выход зерна (табл. 4) наблюдали при зер-нопаровом севообороте: 5,8 ц/га - трехпольному и 6,2 -четырехпольному. Внесение минеральных удобрений на фоне

Таблица 3

Влияние севооборотов и агрофона на' урожайность зерновых (1976-1980гг.), ц/га

Севооборот А

___Агроф_он_В_

____:Среднее по

роль ;.копле- :рения: бре_:1,1) •ние : :ние

Бессменная пшеница 3,8 5,1 5,5 7,5 5,5 Четырехпольный зерно-

паровой севооборот 9,1 11,4 10,8 13,2 11,1

Четырехпольный зернопропашной

севооборот 7,1 9,2 8,-9 11,1 9,1

■Таблица 4

Сравнительная продуктивность севооборотов и бессменной пшеницы на разных агрофонах

• : Продуктивность в расчете на

Агрофон :_____1 га_пашни_____

:зерна,:кормовых :переваримо--: ц ¡единиц, ц:го протеина

Трехпольный зернопаровой (1971-1975 гг.) Контроль 5,8 6,1 56,3

Влагонакопление +• удобрения 7,7 8,2 74,7

Трехпольный зернопропашной (1971-1975гг.) Контроль 5,0 10,8 82,2.

Влагонакопление + удобрение 6,6 13,2 108,4 Четырехпольный зернопаровой (1975-1980 гг.) Контроль 6,2 6,2 55,7

Влагонакопление + удобрение 9,0 9,1 81,9

Четырехпольный зернопропашной (1975-1980 гг.) Контроль 4,8 8,7 70,8

Влагонакопление + удобрение 7,2 12,3 101,8

Бессменная пшеница (1971-1980 гг.) Контроль 3,9 3,9 35,0

Влагонакопление + удобрение 7,0 7,1 63,7

¡влагонакопления позволяет увеличить выход зерна с гектара пашни зернопаровых севооборотов на 1,9 и 2,8 ц/га соответственно, зернопропашных - на 1,6 и 2,4 ц/га. С применением высокого агрофона пропорционально возрастает выход кормовых единиц и переваримого протеина. Зернопропашной севооборот дает несколько меньший выход зерна с I га пашни, но обеспечивает повышенный сбор кормовых единиц и перевари-ыого протеина за счет зеленой массы кукурузы.

В соответствии с теоремой сложения вероятностей расчет ожидаемого чистого выхода зерна с I га пашни в многолетнем цикле (табл. 5) подтверждает оценку продуктивности севооборотов по результатам опытных данных и позволяет расположить их по этому показателю в следующем нисходящем порядке: трехпольный зернопаровой севооборот (6,7 ц/га), трехпольный зернопропашной (5,9 ц/га), бессменная пшеница (4,1 ц/га). Удобрения на фоне влагонакопления позволяют увеличить выход зерна до 9,1, 7,9, 7,1 ц/га соответственно.

Таблица 5

(кидаемая эффективность (Рд) совместного применения приемов влагонакопления и удобрения в севооборотах и при бессменном посеве пшеницы в многолетнем цикле (чистый выход зерна с I га пашни), ц

Севооборот

__ Агрофон______

контроль :вМгонакопление контроль удобрение

Трехпольный зернопаровой 6,7 9,1

Трехпольный зернопропашной 5,9 7,9

Бессменная пшеница 4,1 7,1

"8. Экономическая оценка приемов влагонакопления и удобрение в севооборотах. Годовой экономический эффект от приемов "влаганакопления и удобрения на производстве зерна от 862,8 р. до 3318,0 р. на 100 га севооборотной площади. Экономический эффект от севооборотов по отношению к бессменной пшенице колеблется от 1980,7 до 4658 р. на контроле и от 2843,5 до 7311,8 р. на высоком агрофоне.

вывод/

1. Расход влаги на единицу продукции уменьшается при возделывании пшеницы по чистому пару в сравнении с непаровыми предшественниками: при посеве пшеницы по кукурузе в относительно влажные годы - на 4,4%, при повторном посеве по пару - на 15,0%, повторном посеве по кукурузе - на 21,4 и при бессменном выращивании - на 50,5%, в засушлир"е годы - на 9,0, 9,8, 24,О и 91,3% соответственно. Внесение минеральных удобрений на фоне влагонакопитеЯьных мероприятий сокращает расход доступной влаги в среднем на 20,2% во влажные и на 12,6% й сухие годы.

2. При паровании остаются неиспользованными значительные резервы влаги выпадающих осадков,, доля усвоения которых менее четверти - 23,3%. Влагонакопление с помощью кулис и мульчирование соломой увеличивает этот показатель до 29,9%. Осадки летних месяцев паровым полём практически не усваиваются.

3. Сокращение поступления растительных остатков в почву паровых полей определило низкое содержание органических веществ в них. 3 среднем за 10 лет содержание растительных остатков в бессменных парах было в 10 раз, а в паросх,: зернопарового севооборота - в 5,3 раза меньше, чем под залежью. Внесение минеральных удобрений на фоне дополнительного влагонакопления увеличивает содержание растительных остатков на 5,8-21,9%.

4. Биох^гичеекая активность почвы и интенсивность минерализации органического вещества определяется прежде всего условиями увлажнения и усиливается в ряду: многолетние травы, бессменная пшеница, кукуруза, пар. Применение . удобрений и мероприятия по влагонакоплению усиливают разложение растительных остатков.

5. С удалением культуры от пара содержание нитратного азота уменьшается, максимальное его количество в слое почвы 0-60 см накапливаэтся при бессменных парах (41,8 кг/га), минимальное - при бессменной пшенице (26,0 кг/га) и многолетних травах (18,8 кг/га).

6. Форсированное накопление нитратногб азота в паровом

поле за счет механических обработок и отсутствие утилизации его вегетерупцей растительностью способствует миграции значительного количества нитратов за пределы метрового слоя поч- -вы в зернопаровых севооборотах и бессменных парах. Бессменное возделывание пшеницы и многолетних трав сводит до минимума проникновение нитратов в глубокие слои почвогрунта, под залежью этот процесс не проявляется.

7. Содержание подвижного фосфора в почве подвержено незначительным колебаниям в зависимости от севооборотов; бессменные культуры и бессменный пар слабо влияли на его содержание в почве.

8. Сокращение поступления свежего органического вещества и высокая микробиологическая активность почвы в паровых полях определяет значительные потери гумуса. Пахотным слоем почвы в трехпольном зернопаровом севообороте ежегодно теряется 0,68 т/га гумуса. Однако приемы интенсификации возделывания пшеницы вдвое сокращают эти потери. При бессменном паровании в среднем за год теряется 1,12 т/га гумусовых веществ, в то время как при возделывании многолетних трав и бессменной пшеницы достоверных изменений в запасах гумуса не обнаружено.

9. Эффективность (чистый выход зерна с гектара севооборотной площади) трехпольных зернопарового и зернопропашного .севооборотов находится в тесной зависимости от значения гидротермического коэффициента июня - июля. В многолетнем цикле севообороты имеют явное преимущество в сравнении с бессменными посевами пшеницы.

10. Трех - четырехпольные зернопаровые севообороты обеспечивают более высокую урожайность зерновых культур с гектара посевной' площади по сравнению с бессменными посевами. При зер-нопропашных севооборотах наблюдали несколько меньший выход зерна с гектара пашни по сравнение с выходом зерна при зерно-паровых, но повышенный сбор кормовых единиц и переваримого протеина за счет зеленой массы кукурузы.

11. Интенсификация возделывания зерновых повышает урожайность с I га посева и чистый выход зерна с гектэтэа пашни как по фактическим опытным данным, так и согласно расчетам ожидаемого урожая в многолетнем цикле. При этом отзывчивость

¡пшеницы на интенсивную технологию различна по годам и возрастает с увеличением значений гидротерми^еского коэффициента за июнь - июль.

12. Возделывание зерновых культур на интенсивном фоне • в севообороте с паром обеспечивает наибольший годовой-экономический эффект и оправдано сложившимся дефицитом трудовых ресурсов в зоне и углубляющимся процессом специализации производства зерна и кормов. ,

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В засушливых районах Кулундинской степи основное производство зерна целесообразно концентрировать в зернопаровых севооборотах с короткой ротацией. При этом зерновые культуры необходимо возделывать по интенсивной технологии, глав- ; ные условия которой: система плоскорезной обработки почвы с сохранением стерни, проведение дополнительных снегозадерживающих мероприятий и мульчирование поверхности почвы по возможности всей нетоварной частью урожая для сокращения потерь влаги на испарение в комплексе с применением оптимальных доз минеральных удобрений.

Учитывая издержки концентрации возделывания зерновых, связанные с дефицитом гумусового баланса в зернопаровых севооборотах и негативные стороны парования предлагается обеспечить рациональную систему ухода за паровыми полями, включающую создание кулис высокостебельных растений, обязательное оставление соломы в полях, уходящих под пар.

В перспективе просматривается выбор альтернативных решений связанных с совершенствованием системы ухода за.паровым полем путем углубления минимализации обработки почвы вплоть до замены механических обработок химическими или использование в парах донника в качестве парозанимающей (сидеральной) культуры.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

1. Севообороты и структура посевных площадей //Система • ведения сельского хозяйства в Кулундинской степи Алтайского края/ Алт.кн.иэд-во. - Барнаул, 1976. - С. 41-55.

2. Плодородие почвы и севообороты в Кулунде //Почвоза-

;щитное земледелие в Кулундинской степи/ Алт.кн.изд-во, -Барнаул, 1979. -С. 17-27. (В соавтортсве).

3. Севообороты Кулунды //Некоторые особенности земледелия в Кулундинской зоне: Методические рекомендации / ВАСХНИЛ. Сиб. Огд-ние. - Новосибирск, 1982. - С. 3-И.

4. Комплекс Агротехнических мероприятий по подъему эффективности растениеводства в ШХ Кулундинсной сельскохозяйственной опытной станции на 1981-1985 годы// Методические рекомендации/ ВАСХНИЛ. Сиб. отд-ние. - Новосибирск, 1982. - 70 с. (В соавторстве).

5. Возделывание основных сельскохозяйствен«« культур

в засушливой зоне Кулундинской степи //Методические рекомендации/ ВАСХНИЛ. Сиб. отд-ние. - Новосибирск, 1984. - 58 с. (В соавторстве).

.6. Севообороты в Кулундинской степи Алтайского края //Методические рекомендации/ ВАСХНИЛ. Сиб. отд-ние.- Новосибирск, 1984. - 8 с.

7. Влияние парования на отдельные элементы плодородия каштановых почв Кулунды //Производство сельскохозяйственных культур на интенсивной основе при почвозащитной системе земледелия: Тезисы докладов /ВАСХНИЛ. Сиб. отд-ние. - Новосибирск, 1967. - С. 6-6.

8. Влияние парования на отдельные элементы плодородия каштановых почв Кулунды// Резервы земледелия в Алтайском крае: Сб.научн.тр./ ВАСХНИЛ. Сиб. отд-ние. - Новосибирск, 1988. - С. 19-32.

ЦЦ 08353.Подписаао к печати 26.07.90. Формат 60x84 1/16. Буш.тип. И 3. Печать офсетная. Печ.л. 1,00. Заказ 1500. Тираж 100 экз.

' Картолитографкя Омского СХЛ имени С..'л.Кирова Омск-8, Сибаковская, 4