Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние обработки почвы на урожайность сои в южной зоне Амурской области

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние обработки почвы на урожайность сои в южной зоне Амурской области"

На правах рукописи

Никульчев Константин Анатольевич

ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА УРОЖАЙНОСТЬ СОИ В ЮЖНОЙ ЗОНЕ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

2 О ИЮН 2013

Автореферат диссертации на соискание учйной степени кандидата сельскохозяйственных наук

005062040

Красноярск - 2013

005062040

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный аграрный университет» на факультете агрономии и экологии

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент Захарова Елена Борисовна

Официальные оппоненты: Романов Василий Николаевич

доктор сельскохозяйственных наук, с.н.с., профессор кафедры растениеводства Красноярского государственного аграрного университета

Чураков Андрей Андреевич кандидат сельскохозяйственных наук, с.н.с. ГНУ Красноярский научно исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии

Ведущая организация: ГНУ Всероссийский научно-исследовательский

институт сои Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита диссертации состоится «03» июля 2013 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.037.06 при ФГБОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет» по адресу: 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 90, e-mail: di5s0vet@kgau.ru: факс (391) 227-36-09.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан

Учёный секретарь диссертационного совета

доктор с.-х.н, доцент Халипский А.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Соя - широко востребованная, экономически выгодная культура. В мировом земледелии средняя урожайность сои составляет около 2,25 т/га. На территории Амурской области соя в структуре посевных площадей занимает более 50%, урожайность относительно невысокая - около 1,1 т/га. Реализация биологического потенциала районированных сортов сои зависит от совокупности факторов, один из которых - основная обработка почвы, в настоящее время требующая переоснащения материально-технической базы.

По общепринятым рекомендациям, основная обработка почвы под сою предусматривает зяблевую вспашку на глубину 18-20 см, что приводит к значительному расходу горюче-смазочных материалов. В последние годы возрос интерес к ресурсо- и энергосберегающим технологиям, совершенствующимся по пути минимализации затрат на производство продукции растениеводства.

Преуспевающие хозяйства закупают некоторое количество единиц техники новейших марок и на практике проводят испытание без должного научного обоснования её использования в условиях региона. В связи с этим был заложен опыт по способам основной обработки почвы и срокам её проведения в ОАО «Димское» Тамбовского района Амурской области. Развитие материально-технической базы позволит повысить эффективность возделывания сои за счёт качественной и своевременной обработки почвы.

Цель исследований - изучить особенности формирования урожая сои в зависимости от приемов зяблевой обработки почвы с использованием современных сельскохозяйственных машин в условиях южной зоны Амурской области.

Задачи исследований.

1. Определить влияние приемов и сроков обработки почвы на агрофизические свойства; изменения в структуре соевого агрофитоценоза; рост, развитие и урожайность сои.

2. Оценить экономическую и энергетическую эффективность приемов обработки почвы под сою.

Научная новизна. Впервые, в условиях южной зоны Амурской области, проведено сравнительное изучение различных приемов и сроков обработки почвы на основе применения современных почвообрабатывающих орудий и установлено их влияние на фотосинтетическую деятельность посевов сои, развитие симбиотическош аппарата, формирование соевого агрофитоценоза, величину и структуру урожая сои. Разработаны новые подходы в проектировании технологий обработки почвы на базе современных почвообрабатывающих машин, обеспечивающих повышение эффективности возделывания сои по пути ресурсо -и энергосбережения.

Практическая значимость работы:

- применение культивации во второй срок, обеспечивает повышение урожайности сои относительно дискования на 0,76 т/га, и снижает энергетические затраты относительно вспашки 0,4 ГДж на гектар.

- результаты работы внедрены в производственный процесс ОАО «Димское» на площади 1500 га и могут быть использованы в технологиях при возделывании сои других сельскохозяйственных предприятиях и в учебном

процессе сельскохозяйственных образовательных учреждений.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Применение культивации через две недели после уборки ячменя, обеспечивает повышение урожайности сои относительно дискования на 0,76 т/га, и снижает энергетические затраты относительно вспашки 0,4 ГДж на гектар.

2. Культивация (Buhler Versatile + культиватор (Concept 2000) через две недели после уборки ячменя обеспечивает наилучшую экономическую и энергетическую эффективность возделывания сои с рентабельностью 185% и биоэнергетическим коэффициентом 8,6 при урожайности 2,93 т/га.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации доложены на 1Х-й, Х-й, XI-й и ХН-й региональных научно-практических конференциях «Молодежь XXI века: шаг в будущее» (2008, 2009, 2010 и 2011 гг.); на научно-практических конференциях ГНУ ДальНИИМЭСХ Россельхозакадемии (2009, 2010 гг.), общеуниверситетских тематических научных конференциях в ДальГАУ (2009, 2010 гг.), в ДальНИИСХ (2010 г.); на международных научно-практически конференциях: посвящённой 75-летию образования ИрГСХА «Климат, экология, сельское хозяйство Евразии» (2009 г.), «Аграрные проблемы соесеющих территорий Азиатско-Тихоокеанского региона» в ГНУ ВНИИ сои (2010 г.) и «Dinamika naukowych badan - 2011». Опубликованы в восемнадцати печатных работах, в том числе три - в рецензируемых журналах из списка ВАК РФ: «Достижения науки и техники АПК», «Вестник Алтайского государственного аграрного университета».

Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие в закладке опыта, проведении наблюдений, отборе и анализе почвенных и растительных образцов, проведении учётов засорённости посевов сельскохозяйственных культур. Анализ полученных данных, их интерпретация выполнены лично автором. Основные результаты автором получены самостоятельно. Диссергацно!пгая работа предоавпяегсамостоятельно подготовлен!шш труд

Объём п структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций производству, списка литературы, включающего 264 наименование, в том числе 3 иностранных источника и 6 электронных ресурсов. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 26 таблиц, 9 рисунков и 6 приложений, включающих 25 таблиц, 9 рисунков и 1 акт внедрения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1 Состояние изученности формирования урожая сельскохозяйственных культур в зависимости от сроков и способов основной обработки почвы (Литературный обзор)

В главе представлен обзор литературы по изучению влияния обработки почвы на агрофизические свойства, засоренность посевов и другие условия формирования урожая сои и других сельскохозяйственных культур (Мальцев, 1954,1955,1971, 1988; Бараев, 1971, 1975, 1976, 1978; Кирюшин, 1987,1991, 1996; Кузьмин, 2010; Кузин, 1970, 1975, 1976; Синеговская, 2001, 2005 и др.). Выявлена необходимость комплексного изучения основной обработки почвы и сроков ее проведения на формирование урожая сои, вследствие недостаточно полной изученности данного вопроса в условиях Амурской области.

Гпава 2 Схема, методики, условия проведения исследований Исследования проводились в 2007-2010 гг. на факультете агрономии и экологии ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет» в соответствии с темой 7 плана НИР ДальГАУ «Плодородие почв» номер государственной регистрации 0120.0503570. Полевой опыт заложен в производственных условиях ОАО «Димское» Тамбовского района Амурской области. Почвы участка луговые черноземовидные среднемощные, типичные для южной зоны Амурской области. Содержание гумуса 4,1-6,0 %, РН (сол)- 5,7. Сумма поглощенных оснований от 18,5 до 26,0 мг-экв на 100 г почвы слабо и средне обеспечены подвижным фосфором (25 - 40 мг на 1 кг почвы), но при систематическом внесении фосфорных удобрений содержание подвижных форм Р2О5 увеличивается до 50- 100 мг/кг и более. Обменным калием ночвы повышенно и высоко обеспечены (120- 250 мг на 1 кг почвы).

Сорт Даурия, срок посева 20 - 25 мая, норма высева 630 тыс. всхожих семян на гектар, способ посева рядовой, глубина заделки семян 5-6 см. При посеве вносили удобрения из расчета 80 кг/га аммофоса. Всходы сои н фазу 3-4 листьев против сорняков обрабатывали баковой смесью Пульсар + Соната. Уборку проводили прямым комбайнированием в конце сентября комбайном «Mega 350» в фазу полной спелости, урожайность приводили к 14% влажности и 100% чистоте.

Схема полевого опыта по изучению влияния приемов и сроков зяблевой обработки на свойства почвы и формирование урожая сои представлена в таблице 1, предшественник - ячмень.

Таблица 1 - Схема опыта

Вар-ант Срок обработки почвы (фактор А) Приём обработки почвы (фактор В) Применяемые агрегаты Глубина обработки, см

1 Первый срок, сразу после уборки предшественника (первая декада августа) Дискование Buhler Versatile + БДМ-8х4 8- 10 см

2 Культивация Buhler Versatile + культиватор (Concept 2000) 13- 15 см

3 Вспашка контроль К-701 + ПЛН-8-40 18-20 см

4 Второй срок, не ранее, чем через две недели после уборки предшественника (вторая - третья декада августа) Дискование Buhler Versatile + Б ДМ-8x4 8- 10 см

5 Культивация Buhler Versatile + культиватор (Concept 2000) 13- 15 см

6 Вспашка К-701 + ПЛН-8-40 18-20 см

Агрофизические свойства определяли согласно методикам А.Ф. Вадюниной и З.А. Корчагиной (1986), В.В. Голубева (1984). Учёт засоренности проводился по методике кафедры земледелия МСХА им. Тимирязева. Изучение симбиотического аппарата сои проводили согласно методике Г.С. Посыпанова (1991); площадь листьев, фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза определяли по методикам A.A. Ничипоровича (1961) и Г.Ф. Никитенко (1982); элементы структуры урожая - по методике Г.Ф. Лакина (1980). Учёт

биологической урожайности по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985). Оценку энергетической эффективности возделывания посевов сои проводили по методике Г.С. Посыпанова и В.Е. Долгодворова (1995). Экономическая оценка - по методике A.B. Шпилько, В.И. Драгайцева и др. (1998). Математическую обработку опытов проводили по Б.А Доспехову (1985).

Глава 3 Урожайность сои в зависимости от обработки почвы (Результаты исследований) 3.1 Влияние приемов зяблевой обработки почвы на её агрофизические свойства

В результате обследования участка (2007-2009 гг.) под посев сои установлено, что почва корнеобитаемого слоя (0-20 см) под посевами ячменя среднеплотная. Общая пористость - 56,6 % к объему. Запас продуктивной влаги -удовлетворительный. Запас воздуха - 27,1% к объему, аэрация повышенная. В целом показатели пахотного слоя почвы под опыт удовлетворительные.

Вследствие засухи в период до обработки почвы наблюдалось её самоуплотнение. При закладке опыта почва участка была очень плотная во всех вариантах. Только в варианте с использованием вспашки по первому сроку почва характеризовалась как плотная (таблица 2). Наибольшая плотность почвы отмечена в вариантах с использованием по первому сроку культивации (1,43 г/см3) и по второму сроку дискования (1,38 г/см3). В среднем за три года по плотности почвы между сроками нет существенной разницы.

Вследствие естественных процессов разуплотнения в зимний период, плотность почвы к весне значительно уменьшилась. Сохранилась тенденция в различиях плотности по вариантам опыта. В варианте со вспашкой объёмная масса почвы существенно меньше по сравнению с дискованием и культивацией. Плотность почвы в варианте с обработкой почвы дискатором по второму сроку больше, чем в варианте с плугом и культиватором на 6 и 3%, соответственно. Плотность почвы в варианте с использованием вспашки по первому сроку существенно меньше, чем в остальных вариантах. В среднем по плотности почвы в начале вегетации между сроками нет существенной разницы. К концу вегетации плотность оставалась в пределах, оптимальных для развития растений.

Изменения предельной полевой штагоёмкости и общей пористости непосредственно зависят от плотности почвы. Наибольшее значение для характеристики условий развития растений имеет состояние почвы в начале вегетации. В этот период предельная полевая влагоёмкость по дискованию существенно меньше по сравнению с культивацией и вспашкой. В конце вегетации различия в предельной полевой влагоёмкости несущественные. Различия общей пористости в начале вегетации по вариантам незначительные.

При закладке опыта влажность почвы по второму сроку обработки существенно больше, чем по первому. Запасы продуктивной влаги по второму сроку - хорошие, по первому - удовлетворительные, разница существенная. По первому сроку аэрация от удовлетворительной до высокой, по второму сроку -низкая. Влажность в начале вегетации сои, в варианте с обработкой почвы плугом по первому сроку, составила 25,2% к массе, что больше, чем в варианте с дискатором и меньше, чем в варианте с культиватором по тому же сроку на 2,5 и 1,7% к массе, соответственно. Фактическое содержание воздуха в почве в варианте

с дискованием по второму сроку значительно меньше, чем по первому. В конце вегетации сои содержание доступной влаги (от 37,6 до 45,8 мм) под посевами хорошее, аэрация высокая (обшая гористость от 59,6 до 64,0% к объему).

Таблица 2 - Агрофизические свойства почвы корнеобитаемого слоя 0-20 см

(2007-2010 гг.) __________

Срок обработки почвы Приёмы обработки почвы Плотность, г/см3 Влажность, % к массе Предельная полевая влагоемкость, % к объему Общая пористость, % к объему Влажность, % к объему Общий запас I влаги, мм Содержание доступной влаги, мм

Закладка опыта 1 Дискование 1,42 21,0 63,1 45,3 27,5 55,0 24,9

Культивация 1,43 22,8 62,3 45,2 32,7 65,4 35,2

Вспашка 1,27 21,6 63,6 51,3 26,5 52,9 26,1

2 Дискование 1,38 31,2 62,6 47,0 42,2 84,4 55,2

Культивация 1,37 32,7 64,1 47,2 43,0 86,0 57,0

Вспашка 1,34 30,2 63,7 48,6 40,6 81,2 52,9

НСР05 0,12 5,7 6,5

НСРозА 0,07 3,3 3,7

НСРмВ 0,08 4Д 4,6

Бх 0,04 1,8 2,1

Начало вегетации сои 1 Дискование 1,01 22,7 52,5 61,3 22,4 44,8 23,6

Культивация 1,04 26,9 49,3 60,0 27,7 55,4 33,4

Вспашка 1,01 25,2 46,7 61,3 25,5 51,1 29,8

2 Дискование 1,06 29,8 52,5 59,5 31,4 62,8 40,5

Культивация 1,03 25,4 46,5 60,4 26,1 52,2 30,5

Вспашка 1,00 29,4 50,5 61,7 29,3 58,7 37,6

НСРог 0,11 5,5 6,6

НСРсиА 0,06 3,2 3,8

НСР05В 0,08 3,9 4,7

8х 0,03 1,8 2,5

Окончание вегетации 1 Дискование 1,02 29,4 45,1 60,7 29,6 59.3 37,6

Культивация 1,01 32.2 44,0 61,3 31,9 63,8 42,5

Вспашка 0,94 32,9 45,2 64,0 30,7 61,4 41,6

2 Дискование 1,05 32,6 45,5 59,6 34.0 68,0 45,8

Культивация 1,04 30,3 42,4 59,9 31,4 62,8 40,7

Вспашка 0,99 30,6 45,7 62,1 30,1 60,2 39,3

НСР05 0,11 2,2 4,4

НСР05А 0,06 1.3 2.5

НСР05В 0,08 1,6 3,1

0,04 0,7 2,0

Таким образом, изучаемые в опыте почвообрабатывающие машины, обеспечивают оптимальные (плотность, запасы доступной влаги, аэрация, и др.) агрофизические условия для роста и развития растений сои.

3.2 Структура соевого агрофитоценоза в зависимости от приемов обработки почвы

При обследовании участка установлено, что наибольшую долю в структуре ячменного агрофитоценоза занимает культурный компонент, на долю сорного приходится около 42,3 % от общего количества растений, степень засоренности -сильная. Тип засоренности - малолетний, преобладал однолетний яровой ранний сорняк ЕпосМоа \illosa (ТЬЬ§) КипЛ (шерстяк волосистый)- 26,4 % от общего количества растений. Многолетние сорняки составляют небольшую часть-5,1 %.

В период исследований с 2007-2010 гг. степень засоренности посевов сои по сравнению с предшественником изменилась от сильной до очень сильной. Тип засоренности - от малолетнего, до корневищного, с преобладанием ЕфшеШт атепве Ь. (хвощ полевой). В структуре соевого агрофитоценоза доля сорного компонента изменялась от 43,4% при использовании культивации почвы до 65,4% от общего количества растений при использовании дискования по второму сроку. Доля многолетних сорняков в структуре соевого агрофитоценоза существенно больше в варианте с дискованием по первому и второму срокам обработки по сравнению с культивацией и вспашкой по второму сроку при НСР05 для частных различий равной 15,7% к общему количеству. Дополняет анализ структуры агрофитоценоза массовая доля его компонентов (рисунок 1). Основную долю по массе составляет соя. Дискование увеличивает долю многолетних сорняков, что подтверждает анализ структуры агрофитоценоза в количественном соотношении.

Дискование срок 1 Культивация срок 1 Вспашка срок 1

1,5 1 л _£¡5 ,3,9

Дискование срок 2 Культивация срок 2 Вспашка срок 2 ■ Малолетние ■ Многолетние Корнеотпрысковые ■ Корневищные ■ Соя

Рисунок 1 - Структура соевого агрофитоценоза (сорные растения по биологическим группам), % от общей массы растений (2008-2020 гг.) Таким образом, использование дискования для зяблевой обработки почвы способствует увеличению доли многолетних сорняков в структуре соевого агрофитоценоза. Культивация по второму сроку существенно снижает долю многолетних сорняков по сравнению с дискованием и культивацией по первому сроку.

3.3 Фотосинтетическая деятельность посевов сои в зависимости от обработки почвы

Наибольшая площадь листовой поверхности в среднем за 2008 - 2010 годы (рисунок 2) сформировалась в фазе начала налива семян (33,56 тыс. м2/га) и в фазу налива семян 50% (37,25 тыс. м2/га) в варианте с использованием культивации и дискования по второму сроку, соответственно. Наибольший фотосинтетический потенциал (рисунок 3) - в варианте с использованием дискования по первому и культивацией по второму сроку и составил 1897 и 2180 тыс. м2х дн/га, соответственно.

40.00

* Срок 1 Дискование —Срок 1 Культивация Срок 1 Вспашка

" ' Срок 2 Дискование —*— Срок 2 Культивация —•— Срок 2 Вспашка

Рисунок 2 - Динамика площади листьев сои в зависимости от приёмов и сроков обработки почвы (2008-2010 гг.)

Рисунок 3 - Динамика фотосинтетического потенциала сои (2008-2010 гг.)

Чистая продуктивность фотосинтеза была выше в варианте с использованием культивации - 12,59 кг/тыс. м2сут. в фазе начала цветения сразу и не ранее чем через две недели после уборки ячменя в варианте с использованием вспашки - 13,20 кг/тыс. м2сут., в той же фазе. Чистая продуктивность фотосинтеза за вегетацию была наибольшей в варианте с использованием вспашки сразу и не ранее чем через две недели после уборки ячменя 3,87 и 4,25 кг/тыс. м2сут., соответственно.

Корреляционный анализ выявил среднюю зависимость формирования максимальной площади листьев от совокупного влияния плотности почвы и количества сорняков (II = 0,61) (таблица 3).

Таблица 3 - Корреляционная зависимость максимальной площади листьев от

плотности почвы и количества сорняков, тквт5% = 0,811

Показатели фотосинтетической деятельности Коэффициент корреляции Изменчивость зависимой переменной, %

<1> 0,61 37,21

<2> -0,10 1,00

<1, 2> -0,20 4,00

1 - плотность почвы; 2 - количество сорняков

Уравнение регрессии имеет вид:У = 78,4а+0,005Ь-48,4, где а - плотность почвы, г/см3; Ь - количество сорняков, шт./м2; -48,4 — свободный член уравнения.

Таким образом, с увеличением доли сорного компонента в структуре соевого агрофитоценоза наблюдается уменьшение площади листовой поверхности. Культивация способствует созданию оптимальной площади листьев сои, обеспечивающей наибольшую урожайность культуры. Вспашка обеспечивает наибольшую чистую продуктивность фотосинтеза.

3.4 Формирование симбиотического аппарата сои в зависимости от обработки почвы

Наибольшее количество клубеньков сформировалось в фазе начала налива семян в варианте с использованием дискования по первому и культивации по второму сроку к фазе налива семян 75% и составило 36,7 и 35,9 млн. шт./га, соответственно (рисунок 4). Наибольшая масса одного клубенька сформировалась в фазу налива семян 75% в варианте с использованием вспашки по первому сроку (6,5 мг), а наименьшая масса одного клубенька - в варианте с использованием культивации по второму сроку (4,9 мг). Культивации по второму сроку обеспечивает формирование наибольшей массы клубеньков к фазе налива семян 75 % (176,5 кг/га) (рисунок 4).

Наибольшая масса корневой системы сформировалась в фазу начала налива семян в варианте с использованием вспашки по второму сроку (1068 кг/га). Наименьшая масса корней сформировалась в ту же фазу по вспашке в первый срок — 767 кг/га (рисунок 4). Парный корреляционный анализ выявил среднюю взаимосвязь между плотностью почвы и максимальной массой одного клубенька, между количеством сорняков и максимальной массой корневой системы (г = 0,57, г = 0,40, соответственно).

Динамика количества клубеньков

1 II III IV V VI

Фазы развития

200 150 100 50 0

Динамика массы клубеньков

Л

III IV V VI

Фазы развития

Динамика массы корневой системы

1100

V VI

Фазы развития

Динамика массы одного клубенька

-Дискатор 1 срок -Дискатор 2 срок

-•-Культиватор 1 срок —Ж—Культиватор 2 срок

„У VI

Фазы развития

Плуг 1 срок Плуг 2 срок_

Рисунок 4 - Основные показатели развития симбиотического аппарата сои (20082010 гг.). Фаза развития: I - 3-й тройчатый лист; II - цветение; III — начало бобообразования; IV-начало налива семян; V-напив семян 75%; VI-паиный налив семян.

Таким образом, выявлена тесная взаимосвязь между максимальной площадью листьев и максимальной массой корней (г = 0,74), что свидетельствует о достаточном питании растений. Зяблевая вспашка по второму сроку обеспечивает оптимальные условия для формирования корневой системы, вследствие относительно глубокой обработки почвы.

3.5 Влияние приемов зяблевой обработки почвы на структуру урожая и урожайность сои

Наибольшей высоты растения сои достигли в варианте с использованием культивации по первому сроку (63,5 см) и вспашки по второму сроку обработки почвы (65,4 см). Более высокое количество бобов в среднем за 2008-2010 гг. (27,1

и 29,6 штук с одного растения) и количество семян (50,8 и 56,2 шт. с одного растения) растения образовали в варианте с культивацией. В среднем за 2008-2010 годы наибольшая высота прикрепления нижнего боба была у растений в варианте с дискованием, как по первому, так и по второму срокам (11,5 и 11,8 см), соответственно. Наибольшая высота прикрепления нижних бобов отмечена в варианте с использованием дискования, как по первому, так и по второму срокам обработки почвы, а наименьшая - в варианте с использованием вспашки сразу после уборки ячменя в 2010 и 2009 гг. (таблица 4).

Таблица 4 — Структура урожая и биологическая урожайность в зависимости от

обработки почвы (2008-2010 гг.)

Вариант Высота, см Количество, шт. на одном растении Масса, г с одного растения Биологическая урожайность, т/га

растений прикреплен ия нижнего боба ветвей бобов семян семян соломы

Обработка почвы сразу после уборки ячменя

Дискование 63,0 11,5 1,0 23,3 44,8 6,6 6,2 3,73

Культивация 63,5 11,0 1,7 27,1 50,8 7,4 8,1 4,18

Вспашка 55,4 9,5 0,7 17,9 36,2 5,3 4,9 3,01

Обработка почвы через две недели после уборки ячменя

Дискование 59,0 11,8 1,1 21,9 42,8 6,3 6,4 3,24

Культивация 63,7 10,5 1,3 29,6 56,2 8,9 7,8 5,06

Вспашка 65,4 10,5 1,0 24,1 47,8 7,4 6,7 3,74

Урожайность (таблица 5) в варианте с дискованием по второму сроку существенно меньше (2,16 т/га), чем с культивацией (2,93 т/га) и вспашкой (2,87 т/га). Дискование по первому сроку существенно повышает урожайность по сравнению со вторым сроком обработки почвы. Урожайность в варианте с культивацией меньше, чем при вспашке по первому сроку. Культивация по второму сроку существенно увеличивает урожайность (2,93 т/га), по сравнению с остальными вариантами, кроме вспашки по тому же сроку. В среднем по второму сроку урожайность больше, чем по первому, различия несущественные на пятипроцентном уровне значимости.

Таблица 5 — Влияние приёмов зяблевой обработки почвы на урожайность сои, т/га

(2008-2010 гг.)

Срок обработки почвы (фактор А) Приём обработки почвы (( >актор В) Средние по фактору А НСРоз для А=0,15

дискование культивация вспашка

Сразу после уборки ячменя 2,45 2,53 2,60 2,53

Через две недели после уборки ячменя 2,16 2,93 2,87 2,65

Средние по фактору В. НСРоз для В = 0,18 2,31 2,73 2,74 2,59

НСР05 для частных различий =0,25; Эх = 0,09

Множественный корреляционный анализ выявил сильную корреляционную зависимость, существенную как на пяти, так и на однопроцентном уровне

значимости урожайности сои от изменения основных показателей фотосинтетической деятельности, развития симбиотического аппарата сои, а также плотности почвы и общего количества сорняков Я = 0,98.

Таким образом, культивация по второму сроку существенно увеличивает урожайность, по сравнению с остальными вариантами, кроме вспашки по тому же сроку.

Глава 4 Экономическая и энергетическая эффективность возделывания

сои в зависимости от приемов обработки почвы В главе 4 представлены данные экономического и энергетического анализа (таблица 6). Установлено, что себестоимость продукции зависит от затрат на производство и урожайности культуры. Под затратами понимают совокупность всех затрат на производство, в том числе затраты на горюче-смазочные материалы, расход которых зависит от глубины обработки почвы, ширины захвата почвообрабатывающего агрегата и др.

Наряду с экономической эффективностью рассматривают энергетическую оценку технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Данная оценка включает в себя анализ структуры затрат совокупной энергии на 1 га. Показатели энергетической эффективности возделывания сои представлены в таблице 7.

По результатам энергетического анализа установлено, что биоэнергетические показатели полностью отражают результаты экономического анализа. Коэффициент энергетической эффективности посева сои прямопропорционален чистому энергетическому доходу и валовой энергии урожая, то есть с повышением чистого энергетического дохода увеличивается и коэффициент.

Таблица 6 - Экономическая эффективность возделывания сои (2008-2010 гг.)

Показатели Вариант опыта

первый срок второй срок

<а S X а са о а и к ч я а са s н Л п Ь! К В а с и СО CD S Ж сз и о а о Я Ч 3 са К н Л 4 >> К га и 1 с а а

Урожайность, т/га 2,45 2,54 2,60 2,17 2,93 2,87

Стоимость валовой продукции, тыс. руб./га 26,98 27,9 28,63 23,84 32,23 31,60

Производственные затраты, тыс. руб./га 11,08 11,10 12,35 10,93 11,31 12,10

Условно чистый доход, тыс. руб./га 15,90 16,80 16,30 12,90 20,90 19,50

Себестоимость зерна, тыс. руб./т 4,52 4,37 4,75 5,05 3,86 4,21

Затраты труда, человеко-часы: Затраты труда на 1 га Затраты труда на 1 т продукции 506,7 5,10 2,10 514,9 5,15 2,00 570,3 5,70 2,20 463,3 4,60 2,10 574,5 5,70 2,00 611,2 6,10 2,10

Расход топлива, л/га 32,00 29,00 43,80 32,00 29,00 43,80

Рентабельность производства, % 143 152 132 118 185 161

Таким образом, установлено, что наибольший энергетический доход (49,2 ГДж) и биоэнергетический коэффициент (7,6) при урожайности сои 2,93 т/га получен в варианте с культивацией по второму сроку. Расчёт экономической и энергетической эффективности возделывания сои позволили выявить наиболее эффективный приём и почвообрабатывающий агрегат (Buhler Versatile +

культиватор (Concept 2000) для проведения зяблевой обработки почвы с наивысшим уровнем рентабельности (185 %) и минимальной себестоимостью

одной тонны продукции (3,86 тыс. руб.).

Таблица 7 - Энергетическая эффективность возделывания сои (2008-2010 гг.)

Вариант опыта

первый срок второй срок

Показатели дискование культивация вспашка дискование культивация I вспашка

Энергия в зерне урожая, ГДж/га 39,2 40,6 41,6 34,7 49,2 48,3

Прямые эксплуатационные затраты энергии, ГДж/га 5,8 5,7 6,1 5,8 5,7 6,1

Чистый энергетический доход, ГДж/га 33,4 34,9 35,6 28,9 43,5 42,2

Коэффициент энергетической эффективности посева 5,8 6,1 5,8 5,0 7,6 6,9

ВЫВОДЫ

1. Применение культивации, дискования, отвальной вспашки для зяблевой обработки почвы обеспечивает оптимальные условия для роста и развития растений сои в слое 0-20 см почвы по плотности от 1,00 до 1,06 г/см3, содержанию доступной влаги от 23,6 до 40,5 мм, общей пористости от 59,5 до 61,7 % к объёму и содержанию воздуха в почве от 28,1 до 38,9 % к объёму, что характеризует показатели пахотного слоя как удовлетворительные и хорошие.

2. Культивация почвы через две недели после уборки предшественника снижает долю многолетних сорняков на 13,7 - 27% по сравнению с культивацией по первому, дискованием и вспашкой по обоим срокам.

3. Чистая продуктивность фотосинтеза увеличивается с использованием вспашки по второму сроку зяблевой обработки на 8,9-13,4% по сравнению дискованием и культивацией по первому и второму и вспашкой по первому сроку. Культивация способствует созданию оптимальной площади листьев сои, обеспечивающей наибольшую урожайность культуры.

4. Вспашка через две недели после уборки предшественника обеспечивает оптимальные условия для формирования корневой системы, вследствие соответствующей по глубине обработки почвы. Между площадью листьев и массой корней существует тесная взаимосвязь (г = 0,74).

5. Урожайность сои существенно уменьшается при увеличении засоренности (г = -0,97) и возрастает при увеличении массы корневой системы (г=0,83).

6. Использование Buhler Versatile + БДМ-8х4 по второму сроку обработки почвы приводит к существенному снижению урожайности сои по сравнению с К-700+ПЛН-8-40 на32,8% и Buhler Versatile + культиватор (Concept2000) на35,6%.

7. Культивация (Buhler Versatile + культиватор (Concept 2000) через две недели после уборки предшественника в системе зяблевой обработки почвы обеспечивает наилучшую экономическую и энергетическую эффективность возделывания сои с рентабельностью 185% и биоэнергетическим коэффициентом 7,6 при урожайности 2,93 т/га.

РЕКОМЕНДАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

С целью повышения экономической и энергетической эффективности производства сои в условиях южной зоны Амурской области рекомендуем

применять для зяблевой обработки почвы Buhler Versatile + культиватор (Concept 2000) через две недели после уборки предшественника.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи, опубликованные в ведущем рецензируемом научном журнале:

1. Захарова, Е.Б. Структура соевого агрофитоценоза в зависимости от способов основной обработки почвы / Е.Б. Захарова, К.А. Никульчев // Достижения науки и техники АПК, 2010. -№10. - С. 16-18.

2. Захарова, Е.Б. Экономическая и энергетическая оценка эффективности возделывания сои в Амурской области с использованием современных почвообрабатывающих машин / Е.Б. Захарова, К.А. Никульчев // Достижения науки и техники АПК, 2012. -№11. - С. 70-71.

3. Захарова, Е.Б.Фотосинтетическая деятельность и развитие симбиотического аппарата сои в зависимости от сроков и способов основной обработки почвы // Е.Б. Захарова, К.А. Никульчев // Вестник Алтайского государственного университета, 2013. - №3. - С. 24-27.

Статьи, опубликованные в периодических изданиях:

4. Захарова, Е.Б. Агроэкономическая оценка технологий и технических средств на обработке почвы под зерновые культуры и сою в условиях южной зоны Амурской области / Е.Б. Захарова, К.С. Чурилова, К.А. Никульчев // Современное состояние и перспективы развития комплексной механизации производства и переработки сельскохозяйственной продукции АПК Дальнего Востока России: сб. науч. тр. - Благовещенск: ГНУ ДешьНИПТИШСХ Россельхозакадемии, 2009.-С. 89 - 96.

5. Никульчев, К.А. Влияние сроков и агрегатов при обработке стерни ячменя на эффективность возделывания сои / К.А. Никульчев, Е.Б. Захарова // Адаптивные технологии в растениеводстве Амурской области: сб. науч. тр. ДатьГАУ. - Благовещенск: ДальГАУ, 2009. - Вып. 5. - С. 61 - 63.

6. Никульчев, К.А. Современные средства механизации обработки почвы в технологии возделывания сои / К.А. Никульчев // Технологии и средства механизации производства и переработки сельскохозяйственной продукции АПК Дальнего Востока: сб. науч. тр. - Благовещенск: ГНУ ДальНИИМЭСХ Россельхозакадемии, 2010. - С. 292-300.

7. Никульчев, К.А. Влияние способов и сроков основной обработки почвы на структуру агрофитоценоза, развитие симбиотического аппарата и урожайность сои/ К.А. Никульчев // Агротехнические и биологические исследования в сельскохозяйственном производстве Дальнего Востока: сб. науч. тр. -Благовещенск: ГНУ ДальНИИМЭСХ Россельхозакадемии, 2010. -С. 109-114.

8. Захарова, Е.Б. Формирование симбиотического аппарата сои при использовании в системе основной обработки почвы новых сельскохозяйственных машин/ Е.Б. Захарова, К.А. Никульчев // Адаптивные технологии в растениеводстве Амурской области: сб. науч. тр. ДальГАУ. - Благовещенск: ДальГАУ, 2010.-Вып.6.-С. 18-21.

9. Захарова, Е.Б. Урожайность сои в зависимости от структуры соевого агрофитоценоза при различных способах основной обработки почвы / Е.Б. Захарова, К.А. Никульчев // Приоритетные направления исследований по научному обеспечению АПК в Дальневосточном регионе: сб. науч. тр. - РАСХН. Дальневосточный региональный научный центр. ГНУ ДВ НИИСХ. - Хабаровск:

КГУП «Хабаровская краевая типография», 2011. - С. 136- 139.

10. Захарова, Е.Б. Влияние сроков и способов основной обработки почвы на фотосинтетический аппарат сои / Е.Б. Захарова, К.А. Никульчев //Аграрные проблемы соесеющих территорий Азиатско-Тихоокеанского региона, 2011.-С. 139-143.

Работы, опубликованные в материалах международных, региональных научных конференций:

11. Никульчев, К.А. Обработка стерни ячменя / К.А. Никульчев // Материалы IX научно-практической конференции «Молодёжь 21 Века: шаг в будущее», посвященной 150-летию Амурской области (21 - 22 мая 2008 г., г. Благовещенск): в 4-х ч.-Благовещаск~щт-воДальГАУ,2008.-Ч. 2.-С. 172-173.

12. Никульчев, К.А. Влияние сроков и агрегатов при обработке стерни ячменя на урожайность сои / К.А. Никульчев // Материалы Х-ой региональной межвузовской научно-практической конференции «Молодёжь 21 Века: шаг в будущее», посвященной Году молодёжи в Российской Федерации. -Благовещенск: изд-во Полит-М, 2009. - Книга 3. - С. 205 - 206.

13. Немыкин, С.А. Влияние почвообрабатывающих машин и сроков обработки стерни ячменя на урожайность сои / С.А. Немыкин, К.А. Никульчев //Материалы XI-ой региональной межвузовской научно-практической конференции «Молодёжь 21 Века: шаг в будущее», посвященной 65-й годовщине Победы в Великой Отечественной войне. -Благовещенск: изд-во АмГУ, 2010.- Ч. 3.-С 278 -279.

14. Немыкин, С.А. Влияние агрофито ценоза на развитие фотосинтетического аппарата сои в зависимости от сроков и способов основной обработки почвы / С.А. Немыкин, К.А. Никульчев //материалы XII-ой региональной научно-практической конференции с межрегиональным и международным участием «Молодёжь 21 Boa: шаг в будущее», посвященной 50-лстию полёта в космос 10 А Гагари ia. - Благовещенск: изд. Макрос-С, 2011. - Том 7. - С 29 - 31.

15. Чижикова, Т.А. Структура урожая и урожайность сои в зависимости от сроков и способов основной обработки почвы / Т.А. Чижикова, К.А. Никульчев // Материалы XII-ой региональной научно- практической конференции с межрегиональным и международным участием «Молодёжь 21 Века: шаг в будущее», посвященной 50-летию полёта в космос Ю.А. Гагарина. -Благовещенск: изд. Макрос-С, 2011. — Том 7. — С. 33 -34.

16. Никульчев, К.А. Влияние сроков и агрегатов при обработке стерни ячменя на урожайность сои в условиях южной зоны Амурской области / К.А. Никульчев // Материалы международной научно-практической конференции «Климат, экология, сельское хозяйство Евразии», посвященной 75-летию образования ИрГСХА. - Иркутск: НЦ PBX ВСНЦ СО РАМН,2009.-С512-517.

17. Захарова, Е.Б. Обработка почвы как элемент ресурсоэнергосберегающей технологии возделывания пшеницы и сои // Е.Б. Захарова, К.С. Чурилова, К.А. Никульчев // Дальневосточный аграрный вестник. -Благовещенск: ДальГАУ, 2009. - Вып. 3. - С. 73 - 75.

18. Захарова, Е.Б. Развитие симбиотического аппарата сои в зависимости от используемых средств механизации сельского хозяйства / Е.Б. Захарова, К.А. Никульчев /7 Material! VII Mi^dzynarodovvcj naukowi-praktycznej konferecji «Dynamika naukovvych badan - 2011»,- Volume 17. Geografía i geología. Rolnictwo. Weterynaria.: Przemysl. Nauka i studia- Str.27 - 32.

Никульчев Константин Анатольевич

ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА УРОЖАЙНОСТЬ СОИ В ЮЖНОЙ ЗОНЕ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

А втореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Лицензия ЛР 020427 от25.04.1997 г. Подписано к печати 21.05.2013 г. Формат 60x90/16. Уч.-изд.л. - 0,9. Усл.-п.л. - 1,0. Тиране 100 экз. Заказ 93.

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии издательства ДальГАУ 675005, г. Благовещенск, ул. Политехническая, 86

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Никульчев, Константин Анатольевич, Красноярск

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

04201360276

Никульчев Константин Анатольевич

ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА УРОЖАЙНОСТЬ СОИ В ЮЖНОЙ ЗОНЕ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

На правах рукописи

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Захарова Елена Борисовна

Красноярск - 2013

Оглавление

Введение 4

Глава 1. Состояние изученности влияния обработки почвы на урожайность сельскохозяйственных культур (Обзор

литературы) 8

1.1. Эффективность приемов обработки почвы 8

1.2. Влияние обработки почвы на её агрофизическое состояние 17

1.3. Влияние обработки почвы на агрофитоценоз посевов сельскохозяйственных культур 20

1.4. Зависимость продуктивности сельскохозяйственных культур от обработки почвы 24

Глава 2. Схема, методики, условия проведения исследований 28

2.1. Схема опыта и методики проведения исследований 28

2.2. Условия проведения исследований 36

Глава 3. Урожайность сои в зависимости от обработки почвы

(Результаты исследований) 40

3.1. Влияние приемов зяблевой обработки почвы на её агрофизические свойства 40

3.2. Структура соевого агрофитоценоза в зависимости от приемов обработки почвы 47

3.3. Фотосинтетическая деятельность посевов сои в зависимости от обработки почвы 55

3.4. Формирование симбиотического аппарата сои в зависимости от обработки почвы 63

3.5. Влияние приемов зяблевой обработки почвы на структуру урожая и урожайность сои 71

Глава 4. Экономическая и энергетическая эффективность возделывания сои в зависимости от приемов обработки

почвы 77

Выводы 81

Рекомендации производству 82

Список литературы 83

Приложение А «Агрометеорологические данные» 107

Приложение Б «Агрофизические свойства почвы» 109 Приложение В «Формирование и развитие

фотосинтетического аппарата сои» 120 Приложение Г «Формирование симбиотического

аппарата сои» 122

Приложение Д «Технологические карты» 135

Приложение Е «Акт внедрения» 142

Введение

Актуальность темы. Соя - широко востребованная, экономически выгодная и высокодоходная культура. В мировом земледелии средняя урожайность сои составляет около 2,25 т/га. На территории Амурской области соя в структуре посевных площадей занимает более 50%, урожайность относительно невысокая - около 11 ц/га. Реализация биологического потенциала районированных сортов сои зависит от совокупности факторов, один из которых - система технологий и машин для её возделывания, в настоящее время требующая переоснащения материально-технической базы [263].

По общепринятым рекомендациям основная обработка почвы под сою предусматривает зяблевую вспашку на глубину 18-20 см [207]. Но этот приём относительно культивации и дискования значительно увеличивает расход горюче-смазочных материалов на обработку почвы. Поэтому в последние годы возрос интерес к ресурсо- и энергосберегающим технологиям, совершенствующимся по пути минимализации затрат на производство продукции растениеводства.

В соответствии с Федеральным Законом «О развитии сельского хозяйства» от 14 июля 2007 г. № 446 разработана государственная программа «Развития сельского хозяйства...», согласно которой начато переоснащение материально-технической базы [261].

Развитие материально-технической базы позволит повысить эффективность возделывания сои за счёт качественной и своевременной обработки почвы. Преуспевающие хозяйства области закупают некоторое количество единиц техники новейших марок и на практике проводят испытание без должного научного обоснования её использования в условиях области. В связи с этим был заложен опыт по изучению приёмов зяблевой обработки почвы и срокам её проведения в ОАО «Димское» Тамбовского района Амурской области.

Опыт проводился с 2008 по 2010 гг., включал в себя два срока зяблевой обработки почвы сразу (первый срок) после уборки предшественника (ячмень) и через две недели (второй срок) после уборки предшественника. Обработка почвы осуществлялась отвальным способом на глубину 18 - 20 см (К-701 + ПЛН-8-40) и безотвальным способом на глубину 8 - 10 см (Buhler Versatile + БДМ-8х4) и 13 - 15 см (Buhler Versatile + культиватор (Concept 2000) со стрельчатыми лапами).

Цель исследований - изучить особенности формирования урожая сои в зависимости от приемов зяблевой обработки почвы с использованием современных сельскохозяйственных машин в условиях южной зоны Амурской области.

Задачи исследований:

1. Определить влияние приемов и сроков обработки почвы на агрофизические свойства; изменения в структуре соевого агрофитоценоза; рост, развитие и урожайность сои.

2. Оценить экономическую и энергетическую эффективность приемов обработки почвы под сою.

Научная новизна. Впервые, в условиях южной зоны Амурской области, проведено сравнительное изучение различных приемов и сроков обработки почвы на основе применения современных почвообрабатывающих орудий и установлено их влияние на фотосинтетическую деятельность посевов сои, развитие симбиотического аппарата, формирование соевого агрофитоценоза, величину и структуру урожая сои. Разработаны новые подходы в проектировании технологий обработки почвы на базе современных почвообрабатывающих машин, обеспечивающих повышение эффективности возделывания сои по пути ресурсо - и энергосбережения.

Практическая значимость работы.

- применение культивации во второй срок, обеспечивает повышение урожайности сои относительно дискования на 0,76 т/га, и снижает энергетические затраты относительно вспашки 0,4 Г Дж на гектар.

5

- результаты работы внедрены в производственный процесс ОАО «Димское» на площади 1500 га (приложение Е) и могут быть использованы в технологиях при возделывании сои других сельскохозяйственных предприятиях и в учебном процессе сельскохозяйственных образовательных учреждений.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Применение культивации через две недели после уборки ячменя, обеспечивает повышение урожайности сои относительно дискования на 0,76 т/га, и снижает энергетические затраты относительно вспашки 0,4 ГДж на гектар.

2. Культивация (BuhlerVersatile + культиватор (Concept 2000) через две недели после уборки ячменя обеспечивает наилучшую экономическую и энергетическую эффективность возделывания сои с рентабельностью 185% и биоэнергетическим коэффициентом 8,6 при урожайности 2,93 т/га.

Область применения: сельскохозяйственное производство Амурской области; научные учреждения, занимающиеся вопросами совершенствования технологии возделывания сои; учебный процесс в ВУЗе при подготовке студентов по направлениям «Агрономия», «Агроэкология» и «Механизация сельского хозяйства».

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации доложены на IX-й, Х-й, XI-й и XII-й региональных научно-практических конференциях «Молодежь XXI века: шаг в будущее» (2008, 2009, 2010 и 2011 гг.); на научно-практических конференциях ГНУ ДальНИИМЭСХ Россельхозакадемии (2009, 2010 гг.), общеуниверситетских тематических научных конференциях в ДальГАУ (2009, 2010 гг.), в ДальНИИСХ (2010 г.); на международных научно-практических конференциях: посвященной 75-летию образования ИрГСХА «Климат, экология, сельское хозяйство Евразии» (2009 г.), «Аграрные проблемы соесеющих территорий Азиатско-Тихоокеанского региона» в ГНУ ВНИИ сои (2010 г.) и «Dinamika naukowych badan - 2011». Опубликованы в восемнадцати печатных работах, в том числе три - в

б

рецензируемых журналах из списка ВАК РФ: «Достижения науки и техники АПК», «Вестник Алтайского государственного аграрного университета».

Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие в закладке опыта, проведении наблюдений, отборе и анализе почвенных и растительных образцов, проведении учётов засорённости посевов сельскохозяйственных культур. Анализ полученных данных, их интерпретация выполнены лично автором. Основные результаты автором получены самостоятельно. Диссертационная работа представляет самостоятельно подготовленный труд.

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций производству, списка литературы, включающего 264 наименование, в том числе 3 иностранных источника и 6 электронных ресурсов. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 26 таблиц, 9 рисунков и 6 приложений, включающих 25 таблиц, 9 рисунков и 1 акт внедрения.

Глава 1. Состояние изученности влияния обработки почвы на урожайность сельскохозяйственных культур (Обзор литератруры)

1.1. Эффективность приемов обработки почвы

Обработка почвы - наиболее древнее занятие человека, без которого невозможно было бы и возникновение самого земледелия. Система механической обработки почвы, ее совершенство и эффективность в значительной мере определяются социально-экономическими условиями той или иной страны, состоянием производительных сил, уровнем науки и техники.

При механической обработке почвы решаются следующие задачи:

- создание благоприятного водно-воздушного и теплового режимов для растений путём придания почве соответствующего структурного состояния;

- улучшение в почве питательного режима для растений в результате усиления жизнедеятельности полезных микроорганизмов и заделки вносимых удобрений на нужную глубину;

- уничтожение сорняков, некоторых болезней и вредителей культурных растений, очищение почвы от их зачатков;

- обеспечение защиты почвы от ветровой и водной эрозии;

- подготовка почвы для заделки семян на требуемую глубину;

- создание необходимой поверхности почвы путём выравнивания или нарезки гребней, гряд и т.д. [56, 65, 239].

Согласно ГОСТ 16265-89 [49]:

Минимальная обработка почвы - обработка почвы, обеспечивающая уменьшение энергетических, трудовых или иных затрат путём уменьшения числа, глубины и площади обработки, совмещения операций.

Глубокая, обычная, мелкая и поверхностная обработки почвы — обработки почвы, соответственно, на глубину более 24, от 16 до 24, от 8 до 16 и до 8 см.

Основная обработка почвы оказывает решающее влияние на проведение и эффективность дальнейших операций по её обработке, необходимых для придания ей состояния готовности к севу или посадки культурных растений. Из данной группы наибольший интерес вызывают плуг, дискатор и культиватор, а также их применение при подготовке почвы под посев сои.

Для основной обработки почвы предназначены: лемешные и дисковые плуги, среди которых можно выделить плуги для загонной вспашки и оборотные плуги, в том числе прицепные, навесные и полунавесные; в соответствии с глубиной вспашки различают обычные плуги, плуги-лущильники и специальные плуги, предназначенные для производства мелиоративной вспашки на глубину более 40 см.

В России глубокая вспашка с давних пор считалась признаком культурного ведения хозяйства. Один из основоположников русской агрономии А.Т. Болотов высказывался за глубокую вспашку. Он требовал, «чтобы земля была надлежащим образом и как можно лучше уработана» [20].

Также за глубокую обработку высказывались такие русские ученые как К.А. Тимирязев [227], A.A. Измальский [86], И.А. Стебут [217]. По их мнению, глубокая вспашка обеспечивает высокую проницаемость почвы, улучшает питательный режим и повышает эффективное плодородие ее пахотного слоя, снижает засоренность посевов, что благотворно сказывается на развитии корневой системы и надземной массы растений.

Положительное влияние глубокой вспашки на произрастание культурных растений отмечал И.А. Стебут [217]. Он говорил, что «чем глубже пашется земля, тем глубже она разрыхляется, тем глубже проникает в нее оплодотворяющий воздух, тем лучше проникает в нее вода, так, что при недостатке этой последней, почва дольше сохраняется влажной, потому, что проникшая в глубину вода испаряется труднее».

П.А. Костычев [117]; И.А. Шубин, И.А. Сухов [251] считали целесообразным проводить глубокую вспашку ежегодно. Главную роль глубокой

вспашки они видели в увеличении запасов почвенной влаги за счёт талых вод и дождей.

По мнению А.И. Бараева [14], A.M. Лыкова [140], В.И. Кирюшина [110], М.И. Плишко и др. [187], H.A. Уразаева и др. [233] использование различных систем основной обработки почвы влечёт за собой изменение её физического состояния, водного, воздушного и теплового режимов.

Положительное влияние минимальной обработки почвы на содержание органического вещества в почве отмечено на черноземах Среднего Поволжья [245]. Кроме того, как один из плюсов минимальной обработки отмечается B.JI. Андреевым [9] ресурсосбережение. Однако исследования И.Н. Шаркова [244] свидетельствуют, что минимизация не обеспечивает значительного накопления гумуса в почве.

По данным Н.И. Картамышева, М.М. Ломакина, И.Г. Бардуновой [101], замена отвальной обработки почвы сплошным мульчирующим рыхлением уменьшает на 30 % темпы минерализации, что свидетельствует об уменьшении нерациональных биологических потерь углерода и возможности сохранения почвенного плодородия.

И.А. Чуданов [243], А.Н. Соснин, В.И. Кафарена [215], В.М. Зерфус [78], Н.К. Шикула и др. [248], Г.В. Назаренко [160] указывают на снижение содержания нитратного азота при применении плоскорезных и поверхностных обработок вместо вспашки. При этом происходит увеличение количества подвижного фосфора в пахотном слое почвы.

По данным И.Ф. Медведева [157] применение плоскорезной обработки в течение 5 лет на южном черноземе привело к тому, что в слое 0... 10 см значительно повысилось содержание фосфора (на 34-42 %) по сравнению с содержанием его в этом слое при вспашке.

Как установлено Г.И. Казаковым [93] и Н.И. Картамышевым [100], почвы обладают дифференцированным по слоям плодородием. Самым высоким плодородием обладает верхний десятисантиметровый слой. С глубиной плодородие снижается.

По мнению В.А. Францессона и Л.Н. Барсукова, И.Б. Ревута для повышения почвенного плодородия необходимо создать однородный пахотный слой используя вспашку с оборотом пласта. В.А. Францессон отмечает, что в слое 0-10 см создается питательная среда, где формируется «пища» для растений, а в слое 10-20 см создаются структура и запас питательных веществ. В связи с этим безотвальную обработку необходимо чередовать со вспашкой с оборотом пласта. Урожайность культур при обработке почвы до 22 см была в 2 раза выше, чем при обработке почвы более чем на 22 см, в связи с обеднением почвы усвояемыми формами азота и фосфора [18, 195, 236].

В.Ф. Кирдин [106] считает, что при длительном применении безотвальной обработке, когда оборачивание пласта прекращается, плодородие верхнего слоя почвы увеличивается, а нижнего - падает. То есть ежегодная вспашка за счет оборачивания пласта способствует выравниванию показателей плодородия верхнего и нижнего слоев почвы.

Установление факта разнокачественности пахотного слоя по плодородию явилось теоретической предпосылкой выбора способов и глубины обработки почвы в направлении двух возможных вариантов: однородного или смешанного строения пахотного слоя.

Для нормального функционирования корневой системы сои необходимо создание оптимальных условий корнеобитаемого слоя, достижение которых определяет эффективность применяемых способов обработки почвы [17].

Выбор способа обработки и орудий зависит от состояния поля. На большинстве полей наиболее эффективна вспашка. Поверхностная (дискование, культивация) обработка приемлема только на окультуренных полях [156] . При отсутствии многолетних сорняков и применении гербицидов против однолетних видов. Глубина вспашки под сою не оказывает существенного влияния на величину урожая семян и их качество [17].

Т.С. Мальцев [153, 154], А.И. Бараев [12, 14, 15], Н.К. Шикула [249] считают, что естественное расположение слоев почвы является наиболее благоприятным для

поддержания почвенного плодородия и произрастания культурных растений.

и

Авторами дается обоснование безотвальной обработки почвы - плугами конструкции Т.С. Мальцева или плоскорезами - глубокорыхлителями, плоскорезами -культиваторами. Главным условием рациональной обработки почвы, по А.И. Бараеву, является не оборачивание, а рыхление плоскорежущими рабочими органами, не ухудшающими её физических свойств.

Исследованиями ряда научных учреждений страны и многих авторов установлено, что плоскорезная обработка почвы по сравнению со вспашкой способствует большему накоплению влаги в почве к моменту посева сельскохозяйственных культур и является важным средством в борьбе с засухой и ветровой эрозией [11, 66, 80, 123, 141, 168, 194, 200, 210, 231, 252, 108]. А при сравнении вспашки с чизелеванием предпочтение отдаётся обработке чизельным плугом, за счёт глубокого рыхления почвы без оборота пласта [144].

По мере развития земледелия менялись взгляды на способы основной обработки почвы. Ещё в прошлом веке Д.И. Ме�