Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние глубокого рыхления в зернотравяном севообороте на плодородие дерново-подзолистой суглинистой почвы и урожайность сельскохозяйственных культур

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние глубокого рыхления в зернотравяном севообороте на плодородие дерново-подзолистой суглинистой почвы и урожайность сельскохозяйственных культур"

ОТДЕЛЕНИЕ РСССЕЛБХ03А.КАДЕМИИ ПО НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЕ РСФСР ЕАЗ'ЧНО-ПРОИЗрДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ' "ПОДМОСКОВЬЕ"

ВЛИЯНИЕ ГЛУБОКОГО РЫХЛЕНИЯ В ЗЕРНОТРАВЯНСМ ! СЕВООБОРОТЕ НА ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ... СУГЛШИСТОЯ ПОЧВЫ- И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Сггеттзльнойть 06.01.01 - обшее земледелие

На правах рукописи

ГАЛКИНА Марина Михайловна

Автореферат

дисгертагни на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственные наук

Немчиновка, 1991 г.

Диссертационная работа выполнена в отделе земледелия в 1978-1988 гг. НПО ."Подмосковье"

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, • профессор Саранин К.И.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук Н.А.Муромцев кандидат сельскохозяйственных наук В.П.Бабаков.

Ведущее учреждение - Рязанский сельскохозяйственный' институт

¿'/гг. Л?о<?ы*г:£<х.

Защита диссертации состоится " & " 1991 г.

в_часов на заседании Специализированного совета

К 020.19.01 в НПО "Подмосковье" по адресу: 143013, п/о Немчи-новка-1 Московской области.

Автореферат разослан " ^ " о^ю-аЯ^-я 1991 г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НПО "Подмосковье".

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат сельскохозяйственных

наук З.А.Буц

I. Общая характеристика работы

Актуальность теш. Для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур в условиях Нечерноземья необхйдамо резко повысить плодородие почв. Одним из сдерживающих факторов для достижения этих целей является неблагоприятный водно-воздушный режим почв зоны из-за переувлажнения пахотного слоя в ве-сенне-осенний период. -

Наукой и практикой предпринимались попытки приемами механической обработки улучшить агрофизические свойства почвы. За рубежом хорошие результаты в регулировании свойств подпахот-* „...; ных слоев почвы.получены при рыхлении подпахотных слоев чизель-ными орудиями. .

До настоящего времени для условий зоны мало экспериментальных данных по комплексному изучению влияния глубокого чи-зелевания на изменение агрофизических, биологических и агрохимических свойств почвы и урожайность сельскохозяйственных ку-' льтур, продолжительности сохранения положительных изменений в свойствах почвы под влиянием Подпахотного рыхления. В связи с этим исследования по эффективности этого приема представляют практический и научный интерес.

Цель и задачи исследований. Целью исследований было изучение влияния глубокого рыхления и продолжительности его дей- • ствия на показатели плодородия, дерново-подзолистой среднесуг-линистой почвы, и урожайность сельскохозяйственных культур в зернотрашном севообороте. .:

.. В задачу исследований входило:.

- изучить влияние глубокого рыхления на водно-физические и агрохимические:свойства почвы и установить возможность закрепления .положительных изменений в физических свойствах почвы путем возделывания многолетних.трав;

- установить расстояние между рабочими органами глубоко-рыхдлтеля;

- определить отзывчивость различных культур севооборота на глубокое рыхление и дать экономическую оценку;

- дать рекомендации производству по использованию глубокого рыхления с целью улучшения водно-воздушного режима пере-

увладняемых почв и повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

Научная новизна. В стационарном полевом опыте отдела земледелия НИИСХ ЦРНЗ при изучении периодического глубокого рыхления как способа разуплотнения и оптимизации водно-аизичзского релазма подпахотного слоя среднесуглинистой дернозо-подзолистой почвы устешовлено, что глубокое локальное рыхление через 90 ск на глубину 50-60 см обеспечивает улучшение агрофизических и водных свойств разрыхленного слоя, которые сохраняются в течение 6-8 лет. В зонах ршлення на глубине 40-60 см сохраняется благоприятная для проникновения корней растений плотность сложения (1,20-1,35 т/сиг), твердость (10-20 кг/а,!2), увеличиваются влагозапасы в метровом слое на 2,4-12,0 мм, весной на 3-4 дня ускоряется созревание почвы и устраняется переувлажнение пахотного слоя, на 5-10 % увеличивается урожайность ячменя, озимой пшвницы и многолетних трав.

Практическая ценность и -реализация результатов. Результаты исследований включены в рекомендации по применению чизельной обработки в севооборотах зоны, одобренные Научно-техническим советом Госагропрома СССР 13 мая 1987 года и опубликованные ВО "Аг-ропромиздат" в 1988 году. Испытания в производственных условиях совхоза "Клязьменский" Петушщского р-на Владимирской обл. подтвердили результаты полевых опытов.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и получили полоеттельную оценку на НТС Технологического центра НПО "Подмосковье" и на совещании подкомиссии по физико-механи-чзским свойствам и технологии почв ВОП (9-10 октября 1990 г. г. Мелитополь).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 стате:

Объем работы. Диссертационная работа изложена на страницах машинописного текста, включает 2? таблиц, & рисунков, состоит из введения, 4 глав, выводов и рекомендаций производству, приложений и списка литературы из наименований, в.том числе £2 работшшостранных авторов. ../'■..

Содержание работы

П. Условия и' методика проведения исследований. Основные исследования проводили-в многолетнем стационарном опыте,отдела'земледелия НПО' "Подаюсковье" по-изучению влияния глубокого рыхле-' ■

и --5 -

ния и севооборотов на свойства дерново-подзолистых почв и урожайность возделываемых культур. Опыт заложен в трех закладках в 1978-1980 гг., повторность в опыте четырех1фатная с ревдоми-

зированным размещением вашантов. Общая площадь делянки НО (10 х II м), учетная - 72 ь?. Исследования проводили в зерно-травяном севообороте с чередованием культур: ячмень с подсевом мн.трав - мн.травы I г.п. - ш. травы П г.п. - озимая пшеница

- овес с подсевом мн. трав - многолетние травы I г.п. - мн. травы П г.п. - озимая рожь.

Дозы минеральных удобрений вносили исходя из рекомендаций для Московской области, в среднем л^о ^во^о . Под озимые зерновые азотные удобрения давали в дозе 90 кг д.в. на I га, из которых 30 кг - в подкормку. Под многолетние травы ежегодно вносили л/ дд. Органические .удобрения применяли под озимую пшеницу по 80 т/га.

Глубокое рыхление проводили экспериментальным чизелем глу-бокорыхлителем конструкции ВШ до глубины 50-60 см.

Варианты опыта:

1. Контроль (вспашка на 20 см - фон).

2. Фон + глубокое рыхление через 90 см в начале ротации севооборота, под ячмень.

3. Фон + глубокое рыхление через 45 см в начале ротации севооборота, под ячмень.

4. Фон + глубокое рыхление через 90 см в начале ротации под ячмень и середине ротации севооборота после уборки озимой пшеницы. .

Возделывали овес сорта Руслан, клевер - Московский I, тимофеевку - Московская 362, ячмень - Московский 3, озимую рожь /

- Восход, озимую пшеницу - Заря.

В опыте использовали современные химические средства защиты растений против сорняков, вредителей и болезней растений, исхода из рекомендованных доз. Против полегания озимых зерновых применяли ретарданты. Общим фоном основной обработки было лущение жнивья после зерновых и вспашка плугом с предплунникаш на глубину 20-22 см, под озимые культуры - вспашка плугом с предплужниками на глубину 20-22 см. Весной зябь бороновали,

перед посевом проводили культивацию на 6-8 см, перед посевом озимых почву обрабатывали комбинированным'агрегатом РВК-3,6.

Почва опытного участка дерново-лодзолистая с глубины 0,8-1,0 м подстилается суглинистой мореной. Мощность пахотного слоя 25 - 27 см, содержание гумуса - 1,86-2,00 % (по Тюрину), реакция потаенного раствора - слабокислая и нейтральная. Содержание PgOg (по Кирсанову) составляет 15-22 мг и. KgO - 1420 мг на 100 г почвы. С глубиной резко.ухудшаются агрохимические показатели почвы. Равновесная плотность сложения пахотного слоя составляет 1,35-1,40 г/см3. Нижние слои почвы неблагоприятны по агрофизическим свойствам, плотность сложения в подпахотных слоях варьирует от 1,5 до 1,6 г/см3.

По механическому составу почва опытного участка среднесу-глинистая (содержание частиц менее 0,01 мм -> 33-34 %), переходящая в иллювиальном горизонте в тяжелый суглинок с резким увеличением фракции среднего и мелкого песка в подстилающей породе.

Вегетационный период 1979 г. характеризовался как.острозасушливый. 1980 г. отличался большим количеством осадков (158 % от нормы), а 1981 г. был благоприятным. Гидротерлические условия 1982 - 1985 гг. были близки к средним многолетним. Вегетационный период 1986 г. отличался повышенным температурным режимом, а в 1987 г. осадков выпало 120 % от.средних многолетних данных при благоприятном температурном режиме. 1988 г. был с повышенным температурным режимом, с количеством осадков -. 80 % от нормы. В целом за период исследований погодные условия были благоприятными для роста и развития культур.

В опытах изучали сезонную динамику влажности почвы, плотности сложения, твердости. Полевые определения и лабораторные анализы почв выполнены согласно методическим руководствам (Ва-дюнинаидр., 1973, 1975).

Наблюдения, учеты и анализы в опытах выполнялись в соответствии с методиками, принятыми для научно-исследовательских учреждений (Доспехов, 1979).

Фенологические наблюдения проводили по методике, принятой на сортоучастках Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. Урожайность зерновых культур учитывали сплошным методом поделяночно с пересчетом на 100 % -ную чисто' ту и 14 ^-нуто влажность.

Ш. Результаты исследований

I. Влияние глубокого рыхления на агрофизические свойства и влажность почвы.

Плотность слонения почвы. Этот показатель в наибольшей степени характеризует состояние структуры почвы и во многом определяет Физические условия роста и развития растений.

Глубокое рыхление приводит к разуплотнению подпахотного слоя. Через месяц после проведения глубокого рыхления в слоях почвы 20 - 30, 30 - 40, 40 - 50 и 50 - 60 см плотность сложения в месте прохода лапы составляла 1,01; 1,15; 1,30 и 1,44 г/см3, а в междуследиях соответственно 1,24; 1,40; 1,49; 1,51 г/см3. Через год перед уборкой урожая изменения в разрыхленных местах сохранялись и находились на уровне 1,30-1,38 г/с:д3, в мевдуследиях она достигала 1,46-1,52 г/см . На 4-й год после рыхления под озимой пшеницей перед ее уборкой влияние глубокого рыхления на сложение почвы сохранялось. Различия в пользу рыхления в показателях плотности сложения достигали 0,04 - 0,15 г/см3 и на восьмой год - 0,02 - 0,16 г/см3 (таблица I).

Глубокое рыхление с расстоянием между лапами глубокорых-лателя 45 см не имело значительного преимущества в плотности сложения почвы по сравнении с рыхлением через 90 см.

Твердость почвы. Для подпахотных слоев твердость почвы при наименьшей влагоемкости составляла не менее 25 кг/см^ и при 0.6 ИВ повышалась до 60 - 70 кг/см?. Поэтому варьирование влажности существенно влияло на показатели твердости. Высокая твердость подпахотных слоев служит препятствием для проникновения в ней корней растений.

Твердость почвы перед уборкой ячменя (1-я культура) в контроле в слоях 0 - 30 , 30 - 40 и 40 - 50 см в среднем по трем закладкам достигала 21,3 кг, 35,2 кг и 33,5 кг/ал2, а на чизе-леваяных участках соответственно 19,0 кг, 21,5 кг и 20,6 кг/см^, Под озимой пшеницей (4-я культура) положительное влияние на твердость почвы глубокого рыхления сохранялось. Чизелеванные участки существенно различались по твердости, особенно в зоне рыхления. Так, на вариантеерыхлением через 90 см в слое почвы 30-40 см она составляла к уборке урожая 27,7 кг, слое 40-50 см

Таблица I

Плотность сложения почвы в зависимости от приемов обработки почвы перед уборкой, г/см^ (в среднем по трем закладкам)

Варианты обработки почвы Место определения 4-я культура , озимая пшеница 8-я культура, озимая рожь

0-30 см 30-40 см 40-50 см 50-60 см 0-30 см 30-40 см 40-50 см 50-60 см

Вспашка на 20 см - фон 1,40 1,48 1,51 . 1,55 1,37 1,48 1,48 1.49

Фон + чизе-левание через 90 см в начале ротации в зоне рыхлен. в среднем 1,35 1,43 1,45 1,47 1,40 1,47 1,40 1,49 1,36 1.41 1,39 1,46 1,38 1,46 1,45 1,47

Фон + чизе-левание через 90 см в начале и середине ротации в зоне рыхлен. в среднем - - — - 1,37 1,41 1,34 1,44 1,36 1,45 1,36 1,45

Фон + чизе-левание через 45 см в начале ротации в зоне рыхлен. в среднем 1,34 1,39 1,37 1,45 1,43 1,47 1,48 1,51 1,38 1,42 1,42 1,45 .1,40 1,45 1,40 1,48

I

оэ I

- 30,4 за? и слое 50-60 ал - 30,7 кг/см2 и при рыхлении через 45 см соответственно 33,3 кг, 30,5 кг и 27,0 кг/см2. На 8-й год после проведения глубокого рыхления его влияние на твердость почвы продолжалось. В контроле в слое 30-60 см ее показатели достигали 51,3-57,3 кг/см2, что на 19,0-30,0 кг/см2 больше, чем на чизелеванных участках. В связи с избирательным проникновением корней растений в подпахотные слои важно отметить, что в центре зоны рыхления твердость в течение всего вегетационного периода не превышала 10-20 кг/см2.

Влажность почвы и запасы продуктивной влаги. В Нечерноземье значительная часть пашни переувлажняется в весенний и осенний периоды, что приводит к затягиванию полевых работ и потерям при уборке урож&ч, во многих случаях отмечается вымокание озимых культур и многолетних трав.

Как показали надпт исследования, глубокое чизелевание способствует более раннему созреванию почвы. На вариантах с чнзе-леваниеи на глубину 50-60 см почза пахотного слоя весной достигала спелости раньше на 3-4 дня и более. Об этом свидетельствуют ■также результаты наблюдений за влажностью почвы в пахотном слое (табл.2). Под многолетними травами 2 г.п. в пахотном слое, под озимой пшеницей и на зяби влажность почвы в алое 0-30 см на вариантах с глубоким рыхлением была на 2-3 % меньше, чем на варианте без глубокого рыхления, а частные различия достигали 5-6 Под озимой пшеницей (4-я культура севооборота) весной на вариантах без чизелевания отмечались застой воды в микропонижениях, образование промоин плоскостной эрозии и почвенной корки. Аналогичный характер влияния глубокого чизелевания на влажность почвы отмечен и под озимой рожью, т.е. на контроле на 1-3 % больше, чем на чизелеванных участках.

В то же время глубокое рыхление почвы способствовало увеличению влагозапасов в слое 30-50 см. На 4-й год после глубокого рыхления положительное его влияние на содержание продуктивной влаги в слое 0-50 см продолжало цроявляться и в среднем по трем закладкам в слое 0-50 см в йазе начала выхода в трубку запасы продуктивной влаги в контроле составили 63,3 мм, и на варианте с глубоким рыхлением 64,8 ш, а к уборке соответственно 60,9 и 65,6 мм.

Таблица 2

Влияние чизелевания (на 50-60 см) на влажность пахотного слоя, %

Варианты опыта

Номер закладки

Дата определения, культура

Слои почвы, см

0-10 10-20 20-30

Вспашка на 20 см - фон Фон + чизелевание через 90 см I закладка зябь 04.04.83 27,1 26,1 26,4 2513 29,1 30,6

Вспашка на 20 см - фон 2 закладка озимая пшеница 25,3 24,6 22,9

Фон + чизелевание через 90 см 16.05.83 20,7 22,1 21,5

Фон + чизелевание через 45 сгл 19,5 23,4 21,1

• Вспашка на 20 см - фон 3 закладка мн.травы 34,0 28,4 29,0

Фон + чизелевание через 90 см 13.04.83 29,4 25,8 26,1

Вспашка.на 20 см - фон 19.05.83 17,2 17,9 18,2

Фон + чизелевание через 90 ал 14,1 16,2 18,0

Фон + чизелевание через 45 см 13,1 14,8 17,2

Вспайка на 20 см - фон Фон + чизелевание через 90 см в начале и середине ротации 2 закладка озимая рожь 04.1987 26,2 23,7 25,6 23,6 22,5 23,1

На восьмой и четвертый год после глубокого рыхления под озимой рожью закономерности по содержанию влаги по вариантам опыта сохранялись. В среднем по 3-м закладкам опыта на варианте без глубокого рыхления к фазе выхода в трубку содержание продуктивной влаги в слое 0-50 см бьшо 42,0 мм и к фазе полной спелости 44,9 мм. Глубокое рыхление обеспечивало несколько

большее содержание влаги и составляло соответственно 45,2 и 49,8-54,8 мм. Заметного преимущества чизелевания с проходом рабочих органов через 45 см не отмечено по сравнению с проходом лап через 90 см.

Порозность почвы. Общую порозность определяли под_3-й культурой севооборота (многолетние травы 2 г.п.) под 4-й "(озимая пшеница) и под 6-й (многолетние травы 2 т.п.). Определение общей порозности по разработанной методике позволило подтвердить, что в зонах рыхления, так называемых "карманах" под многолетними травами 2 г.п. общая порозность на глубине 35 -■60 см была больше на 5,5 %, нежели на контроле. Под 4-й культурой на вариантах с глубоким рыхлением она составляла в слое 40 - 50 см 48 %, а без чизелевания - 44,4 %. Под 6-й культурой прослеживается аналогичный характер различий в порозности почвы: на чизелеванных участках"порозность составляла 48,050,8 %, на контроле - 45,0 %. Следовательно, в зонах рыхления общая порозность близка к нижнему пределу оптимума для пахотного слоя. ' .. - -

Скорость впитывания и инфильтрация. Для уточнения.правильности выводов об агрофизических свойствах почвы было проведено определение скорости впитывания и инфильтрации методом Клычни-кова (Долгов, 1966). Результаты определений показывают, что фильтрация на вариантах с глубоким рыхлением составляла 2,1 -- 4,93 сгд/сутки (2-я закладка после озимой пшеницы) и 0,58 см/сутки (1-я закладка после овса с подсевом кн.трав), что существенно больше, чем на контроле (0,51 сад/сутки) и практически отсутствовала на вторые сутки. Это объясняет тот факт, почему на вариантах с глубоким рыхлением-не отмечалось вымочек озимой пшеницы,и вода не застаивалась на поверхности поля.

Строение почвы. Механическое разрушение( при обработке)почвы, состоящей из плотных структурных отдельностей, аккумуляция осенне-весенннх осадков, талых вод и устойчивое сохранение повышенной влажности в течение периода вегетации в зоне рыхления (30-60 см), по сравнению с мездуследием и контрольным вариантом, приводят к формированию в образовавшихся "карманах" качественно новой норэстой твердой фазы. Она при макроагрегат-пом составе характеризуется тем, что в ней отсутствуют arpera-, ты крупнее 10 мм и 10-7 мм, которые на контроле составляют около 90 %.

Испытания на компрессионном приборе показали, что прочность сформировавшейся в зоне рыхления структуры несмотря на более высокие влажность (на 1,8 %) и общую порозность (на _8,6 %) значительно отличается от прочности на контроле до нагрузки 100-200 кПа (рис. I). При более высоких она резко падает. Это говорит о том, что вновь сформировавшаяся структура не разрушается даке при такой значительной нагрузке.

Сильная трещиноватость почвенной толщи сразу после проведения глубокого рыхления сникает ее несущую способность и тре-' бует ограничения величины нагрузок. Поэтому в этот период сле-! дует ограничить воздействие ходовых систем МТА на почву или, по ' возможности, проводить агротехнические мероприятия перед глубо-: ким рыхлением, а"для"закрепления полонительных свойств, приоб-| ретенных при рыхлении,-использовать посев многолетних трав с ' мощной корневой _ системой.____ _____

1лЗ 1.13 2.03 ¿.3 2.6 ¿18 ВертиНальное ¡ра&/7еме, л'/Т'о

Рис I. Изменение порознос-ти аэрации почвы ненарушенного слокения в зонах рыхления (I) и мевдуследия (2) от вертикальной нагрузки (I - > = 1,31 г/смЗ, $ = 20,4 % от. массы:

2 - $ = 1,55 г/см3, vi/= 18,4 % от массы): а -■кривая сжатия; б - кривая разгрузки. Чизелевание проведено в 1978 году, отбор образцов - в 1986 г.

Развитие корневой системы. Для наблюдений были взяты 2 культуры: многолетние травы I г.п. и озимая пшеница.

Как видно из таблицы 3, глубокое рыхление как у многолетних трав, так и у озимой пшеницы способствовало заглублению

корневой системы. Так, многолетние травы в слое 0-60 ал на варианте с вспашкой (контроль) сформировали 90 д в расчете на I га. Из них в слое 0-30 см находилось 33,1 % корней, 30-40 см - 28, 40-50 см - 20,2 и 50-60 см - 8,7 %. На вариантах с глубоким рыхлением масса корней в слое 0-60 см достигала 94 д на I га, в т.ч. в слоях 40-50 см - 22,2 ц и 50-60 см - 13,8 ц, или в процентах соответственно 23,6 п 14,7 %. Характер распространения корней озимой пшеницы аналогичен многолетним травам.

Таблица 3

Влияние приемов обработки почвы на массу корневых остатков"в слое 0-60 см, ц/га

Слои почвы, см

Варианты обработки

почвы 0-30 30-40 40-50 50-60 0-60

Многолетние травы I г.п. (2-я культура)

Вспашка на 20 см - 29,8 25,3 18,1 7,8 90

(фон (контроль) ЗЗД 28,0 20,2 8,7 ЮО

Фон + чизелеваниэ че- 35,"1 22,9 22,2 13.8 94

рез 90 см в начале 3773 24,4 23,6 14,7 100 ротации

Озимая пшеница (4 культура)

Вспашка на 20 см - 23,8 4,4 1.5 1.1 30,8

фон (контроль) 96,1 2,5 0,8 0,6 100

Фон + чизелеваште че- 26,2 5,2 1,9 . 1^7 35,0

рез 90 см в начале ро- 95,3 2,8 1,0 0,9 100 тации

Примечание: над чертой - масса корневых ост. в-ц/га, под чертой - в %.

2. Агрохимические свойства почзы. За восьмилетнюю ротацию под влиянием вносимых удобрений и возделываемых с/х культур произошли изменения в агрохимических свойствах почвы, а по вариантам обработки существенных различий не получено.

Показатели рН понизились для слоя 0-30 см с 5,8 до 5,5 и слоя 30-50 см с 4,9 до 4,5. Содержание РдОд в слое 0-30 см понизилось с 25,3 до 23,2 мг на 100 г почвы, а в-слое 30-50 . см повысилось с 7,7 до 12,6, обменного 1^0 повысилось в слое 0-30 см с 16,5 до 20,8 мг на 100 г почвы; в слое 30-60 см

с 14,2 до 14,8 мг на 100 г почвы. По обеспечению нитратным азотом различий по вариантам обработок почвы не отмечалось и находилось в пределах в начале вегетации 94,7 - 100,4 и в середине 60,9 - 65,8 кг/га.

3. Агротехническая, экономическая и энергетическая эскЬек-тивность приемов обработки почвы.

3.1. Урожайность с/х культур и продуктивность севооборота в зависимости от приемов обработки почвы

Одним из показателей условий формирования урожая является полевая всхожесть семян. От нее зависит густота стояния растений. Наблюдения показали, что ячмень имел полевую всхожесть семян в пределах 76,3 - 78 %, озимая пшеница - 77,4 - 79,6, овес - 66,9 - 69,4 и озимая рожь - 72,5 - 79,5 %. Такие показатели полевой всхожести семян названных культур характерны для условий Нечерноземья.

При изучении элементов структуры урожая установлено, что глубокое рыхление, как правило, у всех культур, за исключением овса, приводило к увеличению количества растений на единицу площади. Эти изменения в структуре урожая сказались на урожайности (таблица 4). В тенденции урожайность.ячменя от глубокого рыхления повышалась. Как правило, получено достоверное увеличение урожайности в пользу чизелевания у многолетних трав I и 2 пл. Урожайность озимой пшеницы повысилась на всех вариантах глубокого рыхления и составила 42,1-42,9 ц/га при урожайности в контроле 39,3 ц/га. По урожайности озимой ржи различий не отмечено. Урожайность достигала в среднем по 3-м закладкам 50,5-51,4 ц/га. Различия в реакции озимой ржи и озимой пшеницы на глубокое чи-зелевание обусловлено тем, что озимая рожь более устойчива к переувлажнению в лозднеосеныий и ранневесенний периоды.' Урожайность овса на всех вариантах была одинаковой и составляла 36,4-37,5 ц/га.

3.2. Экономическая и энергетическая оценка приемов обработки почвы

За ротацию восьмидольного зернотравяного севооборота сбор кормовых единиц в контрольном варианте составил 290,15 ц к.ед., на вариантах с чизелеванием 297,1-299,44 ц к.ед. Условно чис-

Таблица 4

Урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости от приемов обработки почвы (в среднем по 3-м закладкам) • 1979-1988 гг., ц/га

Ячмень с Многолет- Многолет- Озимая Овес с Многолет- Многолет-

Варианты обработки подсевом ние тра- ние тра- пшеница подсевом ние тра- ние тра-

многолет. вы I г.п. вы П г.п. многолет.вы I г.п. вы П г.п.

трав трав

2 3 4 5 6 7 8

почвы

Озимая рожь

Вспашка на 20-см -фон (контроль)

Фон +. чизелевание через: 90 см в начале ротации

Фон +; чизелевание через 90 см в начале и сер.ротации 18,5

Фон + чизелевание через 45 см в начале ротации

НОР,

18,1 73,3

18,5 ! 77,3

19,0 1,3

77,3

79,4 4,6

56,6

57,6

57,9 1,6

39,3

42,1

57,6 42,1

•12,9 1,2

37,4 79,7

36,6 82,7

37,5 83,9

35,4 3,6

32,0 4,1

61,2 51,2

65!,1

64,5

64,6 2,8

50,5

51,4

50,7 1.0

- ХЬ -

тый доход в контроле достиг 2 358 рублей с I га за ротацшо севооборота, на чизелеванных участках условно чистый доход увеличился на 41,18-51,46 рублей при практически одинаковой рентабельности на всех вариантах (таблица 5).

Таблица 5

Экономическая оценка приемов обработки почвы (в среднем по трем-закладкам) 1979-1988 гг.

Варианты обработки почвы

-

ЙОК

о й & сз о ш X и

А

со

05 -а} Я 3 й

6} й-о

Ы е< рц

о

И Г

•Д)

о м

н о но о д о >)

►Ч Е-1 О

I °

ей И >А И Ч

РнХЭ^ОЁ к

I

(ЗНО О >>

о л -

©в *=С

хэо со аз о

Вспашка на : 20 см - фон (контроль)

; Фон + чизе-1левание че-грез 90 см в :начале рота. ции

290,15 4007,69 1649,68 2358,00 142,9 5,69

297,10 4096,82 1697,65 2399,17 141,3 5,71

фон + чизе-левание через 90 см в нач. и сер. : ротации

Фон + чизе-■ левание че-: рез 45 см в 1 начале рота-• - ции

299,32 4129,11 1719,65 2409,46 140,1 5,75

299,44 4128,88 1723,20 2405,69 139,6 5,76

? .Биоэнергетическая оценка.подразумевает определение соотношения количества энергии,-аккумулируемой в урожае с/х культур :в процессе фотосинтеза, и совокупных затрат энергии, вкладываемых в производство продукции растениеводства.

I .

Превышение энергии, накопленной урожаем на вариантах глубокого рыхления (таблица 6) над вспашкой (контроль) составляет

порядка 10,5-18,4 тыс. ЭДцк/га. Самым энергетически эффективным, является вариант - чизелевание через 90 см в.начале и середине ротации, где превышение энергии," накопленной урожаем,над контролем составляет 18,4 тыс. Мдж за ротацию. Следовательно, глубокое рыхление не только способствует росту урожайности культур в зернотравяном севообороте, но и является экономиче- . ски и'энергетически эффективным агротехническим приемом на автоморфных суглинистых дерново-подзолистых почвах.

Таблица 6

Биоэнергетическая оценка возделывания с/х культур в зависимости от обработки почвы за 1979-1988 гг.

■1 \

Варианты обработки почвы

Общая, сумма затрат, Мдя/га за рота-

тыс.

Энергия, накошенная урожаем,

ЭДцж/га за ротацию, тыс.

Превышение -энергии, накопленной урожаем над затратами, _ Цяд/га

Энергетический коэффициент

Вспашка на 20 см - фон

(контроль) 119 738

Фон + чизелевание через 90 см в нач.

ротации 120 . 749

Фон + чизелевание через 90 см в нач. и сер. рота- .

ции 121 757

Фон + чизелевание через 45 см в нач.

ротации 121 ' 755

619

629,6

637,4

635,3

6,16

6,23

6,28

6,26

Выводы

I. На дерново^подзолисткх сред-гесуглшптстцх почвах для улучшения агрофизических свойств почвы подпахотных слоев и -устранения переувлажнения -эффективно рыхление чизельными орудиями на глубину 50-60 см с расстоянием между рабочими орга-■нами чизеля 90 см. -------

" 2. Положительные результаты от глубокого рыхления в изменении свойств подпахотных слоев получены при рыхлении после зяблевой вспашки-под-покровную для многолетних трав культуру (ячмень) при влажности иллювиального горизонта не выше 0,8 НВ. ------ ---------------

^ ; -3. Рыхление почвы :чизельным-плугом с установкой рыхлящих ■лап через 45 и 90 см с наральниками шириной 20 см обеспечивает формирование разрыхленных участков ("карманов") на глубине -рыхления, занимающих соответственно 40 и 20 % общей площади подпочвы. —----- ---------- -----

4. . Изменения агрофизических свойств почвы под влиянием 1 глубокого рыхления сохраняются в" течение восьми лет и составляли:

- плотность сложения в первый год после рыхления в слое •20-60 см в среднем была меньше на 0,14-0,19 г/см3, на четвертый - на 0,04-0,11 г/см3 и на восьмой - на 0,02-0,04 г/см3,

>наи большие различия сохранялись в первые четыре года;

- общая порозность на глубине 35-60 см на вариантах с рыхлением под третьей культурой-севооборота в зонах рыхления была выше на 5,5 под четвертой - на 3,6 % я под шестой -

; на 3-5,8 % и была на уровне 48,0-50,8 %, что является нижним пределом оптимума для среднесуглшшстых дерново-подзолистых : почв; '

I - твердость почвы.в разрыхленных местах была меньше, ;чем на вариантах без рыхления,и на 8-й год она была меньше в 2 раза и находилась в пределах 25-30 кг/см^, не превышая благоприятных показателей;

; ______^_разрушаются-неблагоприятные-в агрономическом отношении

|связи, прочной структуры, и в образовавшихся "карманах" форми-руется-дсачественно новая-пористаяттиксотропно-коагуляционная твердая фаза; - — -

- 1У -

5. Изменения з свойствах почвы под влиянием глубокого рыхления способствовали улучшению водпо-зоз;душного реетма по-~ чзы и формирования урокая возделываемых культур:

- происходил отток лишней влаги из пахотного слоя в ш- ■ ние до показателей наименьшей. влагоемкости; в ранне-весенний

период влаяность почвы в .слое 0-30- см-в среднем была меньше.......

на 2-3 %, почва достигала физической спелости на 3-4 дня-рань--ше, предотвращала вымокание озимых культур-и многолетних траз;

- увеличивался запас"продуктивной влаги"в слое 0-50 см " на 2,1-12,4 мм за счет слоя 30-50 см.

6. Сильная трещиноватость почвенной толщи сразу после проведения глубокого рыхления снижает ее несущую способность и требует ограничения величины нагрузок и^проходов МТА, ,для закрепления положительных" свойств,"приобретенных при рыхлении," использовать посев многолетних трав"с^мощной корневой системой. .....

7. На вариантах с глубоким рыхлением существенных разли--. чий в агрохимических свойствах почвы, по сравнению с контро- -лем, не получено: под влиянием вносимых-удобрений агрохимические свойства на вариантах с рыхлением и" без-рыхления улучши-" лись.

8. Улучшение агрофизических свойств почв под влиянием глубокой обработки почвы способствовало более мощному развитию корневых систем возделываемых культур, особенно многолетних трав. В слоях 40-50 и 50-60 см увеличивалась масса корней соответственно на 3,4 и 6,0 ц в расчете на I га.

9. Положительные изменения"свойств почвы под' влиянием чизелевания на 50-60 см обеспечивали повышение урожайности многолетних трав, озимой"пшеницы, ячменя в размере 5-10 %, особенно в годы с ясно выраженной весенне-летней засухой; уро-яайность овса и озимой рки от глубокого рыхления не изменялась."

10. Экономически наиболее выгодно глубокое рыхление через 90 см в начале и середине ротации; за 8-ми летнюю ротацию зер-нотравного севооборота условно чистый доход составил 2409,46 \ рублей при уровне рентабельности 140,1 % и себестоимости I т кормовых единиц 57,5 руб. ~

II. Затраты совокупной энергии на создание урожая в течении ротации севооборота бшш больше на вариантах с глубоким г рыхлением на 1-2 тыс. Мдк в расчете на I га и достигали 120121 тыс. Мцж, но по-энергии, накопленной урожаем, они значительно превосходили вариант без глубокого рыхления; выделился ва-;-риант с чизелеванием через 90 с.м вначале и середине ротации севооборота, в котором энергия, накопленная урожаем, за рота: цшо севооборота достигла 757 тыс. Мдк, с превышением накопленной энергии урожаем'над затратами 637 тыс. ЭДдж, энергетический : коэффициент достиг 6,28.

" Рекомендации" производству

1. На почвах, имеющих периодическое переувлажнение в весенний и осенний периоды,, проводить чизелевание на глубину 50-60 см при расстоянии мевду рабочими органами 90 см.

2. Чизелевание проводить под покровную для многолетних трав культуру 1-2 раза за ротацию севооборота. Для чизелевания использовать чизельный плуг ПЧ-2,5 в осенний период после про-

■ ведения зяблевой вспашки.

Опубликованные по теме диссертации работы

1. Продолжительность влияния подпахотного рыхления почвы орудиями чизельного типа на агрофизические свойства. Доклады Всесоюзной ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени

; академии с/х наук имени В.И.Ленина - М., 1988.-С. 36-39 (в соавторстве) . —

2. Эффективность^ применения глубокого чизелевания на ав-томорфных суглинистых почвах Нечерноземной зоны. Сборник науч' ных трудов. .НШСХЦРНЗ -М., 1987. -С. 19-26 (в соавторстве).

ь___. 3. Состав возделываемых в севооборотах культур и плодоро- •

; дие дерново-подзолистой суглинистой почвы. Сборник научных трудов НИИСХЦРНЗ. 1989. -С. 17-27.( в соавторстве)

I - 4. Изменение структуры подпахотного горизонта дерново-подзолистой почвы при=глубоком "рыхлении. Почвоведение. -М., ¡1989. -С. 50-60 (в соавторстве).::-

5. Глубокое рыхление.дерново-подзолистых почв. Земледелие, №10, 1989. -С.50-52 ( в соавторстве). .