Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ПОЧВОЗАЩИТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ, УДОБРЕНИЙ И ГЕРБИЦИДОВ НА ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО- ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР НА СКЛОНОВЫХ ЗЕМЛЯХ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ПОЧВОЗАЩИТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ, УДОБРЕНИЙ И ГЕРБИЦИДОВ НА ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО- ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР НА СКЛОНОВЫХ ЗЕМЛЯХ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

-4/ УС£-К~ЛГ2 Н° правах рукописи

ОНТАЕВ Александр Хулхачиевич

УДК 631 : 445.2 : 631.51 : 631.452 : 631.8 : 632.954 : 631.559

ВЛИЯНИЕ ПОЧВОЗАЩИТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ, УДОБРЕНИЙ И ГЕРБИЦИДОВ НА ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР НА СКЛОНОВЫХ ЗЕМЛЯХ

(Специальность 06. 01.01 — Общее земледелие)

Автореферат . диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА- 1984

Семены*"

Работа выполнена на кафедре земледелия и методики опытного дела Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент ВАСХНИЛ И. П. Макаров.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, заслуженный деятель науки, профессор В. В. Гриценко; кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник М. С. Раскин.

Ведущее предприятие — Всесоюзный сельскохозяйственный институт заочного образования.

Защита диссертации состоится «// » £*МШ( 1984 г.

в « /5" » часов на заседании Специализированного совета К 120.36.07 в Московской сельскохозяйственной академии име-

К. А. Тимирязева.

Адрес: г. Москва, 127550, Тимирязевская ул., 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « <? » 1984 г.

Ученый секретар Специализированного доктор биологических

Е. Е. Крастина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Всемерное повышение плодородия точвы и охрана ее от эрозии являются основополагающим стратегическим направлением в .современном земледелии. Рациональное использование земельных ресурсов, восстановление и повышение плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур на склоновых землях являются одним из решающих условий практической реализации Продовольственной программы СССР, принятой майским (1982 г.) Пленумом ЦК КПСС.

Значительный ущерб сельскохозяйственному производству на склоновых землях наносит водная эрозия в Центральном районе Нечерноземной зоны РСФСР, где находятся в основном дерново-подзолистые лочвы с небольшим гумусовым горизонтом, слабой водопрочностью почвенных агрегатов, плохой водопроницаемостью, высокой плотностью и вместе с этим низкой противоэрозионнон устойчивостью, что способствует интенсивному развитию эрозионных процессов при неправильном ях использовании.

Вопросами борьбы с водной эрозией на склоновых землях Нечерноземной зоны в разное время занимались В. В. Жнлко, М. Н. Заславский, А. Н. Каштанов, В. П. Лидов, А. И. Ляхов, Г. А. Преснякова, С. С. Соболев, П. С. Трегубов и др.

Однако в условиях интенсивного земледелия проведено мало исследований по влиянию почвозащитных технологий обработок на агрономические свойства дерново-подзолистой почвы склоновых земель. Не изучены вопросы защиты посевов сельскохозяйственных культур от сорняков на склоновых землях Центрального района Нечерноземной зоны РСФСР при данных технологиях.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение влияния почвозащитных технологий обработки почвы, удобрений и гербицидов в специализированном зерновом севообороте на плодородие дерново-подзолистой почвы и уро-

ЦЕНТРАЛЬНАЯ ""Г 1

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моск. сельскохоз академик им. К. А. "Тимирязева..,

Инв. №..*/£

жаиность сельскохозяйственных культур на склоновых землях Центрального района Нечерноземной зоны РСФСР.

Задачи исследований: 1. Изучить влияние почвозащитных технологий обработки, удобрений и гербицидов на агрономические свойства склоновых земель. 2. Оценить эффективность гербицидов при почвозащитной технологии обработки почвы в зависимости от элементов склона. 3. Изучить влияние различных видов удобрений на плодородие почвы разной степени смытости и урожайность культур. 4. Определить влияние почвозащитных технологий обработки почвы и гербицидов на урожайность и экономическую эффективность возделывания сельскохозяйственных культур в зерновом севообороте.

Научная новизна. В работе дана экспериментальная оценка почвозащитных технологий обработки почвы на фоне оптимального уровня питания и систематического применения эффективных гербицидов в специализированном аерновом севообороте как эффективного средства восстановления и повышения плодородия дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы и урожайности культур на склоновых землях. Установлено, что плоскорезная и минимальная обработки почвы способствуют значительному усилению засоренности посевов полевых культур, особенно злостными многолетними сорняками, при этом отмечена дифференциация их по элементам склона. Обоснована необходимость 100%-ного насыщения гербицидами зерновых севооборотов на склоновых землях при почвозащитных технологиях обработки почвы. Установлена целесообразность использования высоких норм минеральных и органических удобрений для ускоренного восстановления плодородия эродированных склоновых земель.

Практическая ценность. На основании проведенных исследований доказана необходимость внедрения почвозащитных технологий обработки на дерново-подзолистых среднесуглини-стых почвах на склонах крутизной 3° и более. При этом установлена возможность применения плоскорезной и минимальной обработок без снижения продуктивности культур в зерновом севообороте не более 4—5 лет.

Необходимым условием возделывания культур на склоновых землях при почвозащитной технологии обработки является 100%-ное насыщение гербицидами в севообороте зерновой специализации.

Для быстрого восстановления и повышения плодородия эродированной дерново-подзолистой почвы и получения высоких стабильных урожаев -полевых культур необходимо внесение высоких норм минеральных и органических удобрений.

Апробация работы. Материалы исследований доложены на конференциях ТСХЛ в 1981 г., Московского областного НТО сельского хозяйства и первичного НТО учхоза ТСХА «Михай-

ловское» в 1§81 г., а также на научно-техническом совете кафедры земледелия и методики опытного дела и Почвенно-аг-рономической станции им. В. Р. Вильямса, где получили положительную оценку.

Полученные результаты прошли производственную проверку в учхозе «Михайловское» Подольского района Московской области.

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 2 статьи.

Объем работы. Диссертация изложена на 169 страницах машинописного текста, включает 37 таблиц и 13 рисунков, состоит из введения, 7-и глав, выводов, рекомендаций производству, списка литературы (239 наименований, из них 20 на иностранном языке) и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика проведения исследований. Исследования выполнены в 1981—'1983 гг. на Почвенно-агрономической станции им. В. Р. Вильямса в стационарном 2-факторном опыте и в серии вегетационно-полевых опытов. Полевой опыт заложен в специализированном севообороте: ячмень — вико-овсяной пар — озимая пшеница — овес на участке с односторонним южным склоном 3—3,5°. Размер делянок по обработке 35X15 м, по гербицидам — 35X7,5 м. Варианты основной обработки (фактор А): 1) обычная — вспашка на 20—22 см поперек склона; 2) обычная + шелевание—вспашка на 20—22 см с последующим щелеванием на 45—50 см; 3) плоскорезная — обработка на 20—22 см плоскорезом-глубокорыхлителем К.ПГ-250; 4) минимальная — лущение на глубину. 6—8 см и один раз за ротацию севооборота вспашка на глубину 20— 22 ом после уборки вико-овсяной смеси. Перед проведением основных обработок ежегодно проводилось лущение в 1; 2 и 4-м вариантах обработки. Предпосевная обработка включала дискование на 8—10 см для заделки удобрений и обработку РВК.-3. Все обработки и посев проводились поперек склона.

Схема защиты от сорняков (фактор В) следующая: 1) без гербицидов (0); 2) насыщение гербицидами 25% (1 поле севооборота); 3) тоже 50% (2 поля); 4) насыщение гербицидами 75% (3 поля); 5) насыщение — 100% (4 поля).

Исследования проводились на фоне 100%-ного насыщения гербицидами в севообороте: диален в дозе 0,8 кг д. в. на 1 га под ячмень и овес; лрометрин — 1,2 кг под вико-овсяную смесь в занятом пару, сочетание 2,4-Д (0,8 кг) с линуроном (0,75 кг) под озимую пшеницу.

В качестве контроля был взят вариант вспашки без герби-

цидов. В годы наших исследований возделывались: овес, ячмень, вико-овсяная смесь.

Удобрения в опыте вносились на планируемую урожайность: ячменя — 40 ц, овса — 30 ц, озимой пшеницы —50 ц зерна, пико-овсяной смеси — 200 ц зеленой массы с 1 га. Органические удобрения вносились один раз за ротацию севооборота .в занятом пару в норме 40 т/га, минеральные удобрения — ежегодно под предпосевную обработку.

В двухфакторном вегетационно-полевом опыте изучалось влияние различных удобрений на плодородие дерново-подзолистой почвы разной степени эродированное™ и урожайность сельскохозяйственных культур. Опыт заложен по следующей схеме: фактор Л — степень смытостн почвы: 1) несмытая (0,87% С); 2) слабо-смытая (0,80% С); 3) среднее-мытая (0,69% С); 4) сильносмытая (0,60% С); намытая (2,1% С). Фактор В — удобрения: 1) без удобрений (контроль); 2) 120NPK; 3) ШЫРК + наеоз 100 т/"га; 4) 120 NPKj+солома 6т/га;5) 120ЫРК + сидераты (клевер) 50 т/га; 6) 170N120PK; 7) 120NPKH-50N в фазу выхода в трубку; 8) 120NPK + servi 1 кг/га.

В опыте использовали сосуды без дна размером 0,1 м2, удобрения заделывали на глубину 12—16 см. Повторность опыта 5-кратная. В годы исследований возделывались: овес (1981 г.), озимая пшеница (1982, 1983 гг.).

Программа исследований в полевом опыте включала определение макро- и микроагрегатного составов, твердости, объемной массы, влажности и водопроницаемости почвы, содержания в почве подвижных форм азота, фосфора и калия, засоренности посевов и вредоносности сорняков, урожайности и экономической эффективности возделываемых культур. Образцы почвы отбирались по горизонтам 0—10, 10—20, 20—30 и 30—40 см. В вегетационно-палевых опытах определялись агрономические свойства почвы перед их закладкой и в конце исследований. Анализы проводились по соответствующим методикам л ГОСТам.

Условия проведения полевых опытов. Пахотный слой почвы опытного участка характеризовался следующими показателями: углерод — 0,79%, общий азот — 0,13%, P2O — 14 и К,0 — 14,6 мг на 100 г почвы, pHKCi —6,34, Нг —2,8, сумма обменных оснований — 14,6 мг-экв. на 100 г почвы.

Вегетационный период 1981 года характеризовался как ост-розасушлнвый с высоким температурным режимом и значительным дефицитом почвенной влаги. Вегетационные периоды 1982—'1983 гг. были благоприятными для роста и развития культур.

Влияние почвозащитных технологий обработки почвы \и гербицидов на агрономические свойства дерново-подзолистой почвы на склоновых землях

Агрофизические свойства. Важнейшей задачей почвозащитной технологии обработки дерново-подзолистой почвы на склоновых землях в условиях интенсификации земледелия является защита почвы от водной эрозии, восстановление и повышение ее плодородия.

Нашими исследованиями установлено, что агрофизические свойства при систематическом применении почвозащитных технологий обработки не ухудшаются, а некоторые даже улучшаются (табл. 1). Водапрочность почвенных агрегатов пахотного

Таблица 1

Влияние обработок почвы и гербицидов на агрофизические свойства почвы (в среднем за 1981—1983 гг.)

Вариант

обработки III 3 Л ~ Л5> <-> - 5Щ 88-1 Н § I *

Б ез герб инидов

Обычная (контроль) 0—10 10—20 43,2 41,8 3,3 3,1 75.5 76.6 1,31 1,41 7,1 22,0 * 27 5 ** 3.2 134*2***

о

С гербицидами

Обычная О —1О 42,9 3.4 75.8 1,32 7,0 28,9 3,2

10 20 41,8 3,1 76.2 1,43 22,0 132,4

Обычная-}- 0- 40 46,9 3.2 76,3 1,28 5,9 28,0 6,4

щелевание 10 20 45,8 3,0 79,1 1,42 21,0 135,2

Плоекорезная 0— -10 49,8 3,3 78,2 1,31 7,7 28,5 3,8

10- — 20 47,9 3,1 77,4 1,46 26,0 134,2

Минимальная 0- 40 48.0 3,2 78,4 1,29 7,6 28,4 4,1

10 -20 48,6 3,0 77,6 1,44 27,0 133,0

НС Рее 0— 10 4,3 3,2 _ 0,03 1,0 '1.5 2,5

10 20 4.9 3.1 — 0,04 2,2 4,0

Примечание: * — твердость в слое 0—20 см; ** — влажность в слое 0—20 см; *** влажность в слое 0—100 см.

слоя как один из наиболее важных показателей физических условий плодородия почвы, а также ее противоэрозионной устойчивости по вспашке с щелеванием на 45—50 см повышалась на 4,0% по плоскорезной обработке — на 0,5%, по минимальной — на 6,0% в сравнении со вспашкой по гербицидному фону. Щелеванне, проводимое по вспашке осенью по мерзлой почве повысило водопроницаемость почвы в 2 раза по сравнению со вспашкой. По почвозащитным технологиям обработки отмечалась тенденция к улучшению агрофизических свойств почвы сверху вниз по склону, причем водопрочность почвенных агрегатов существенно увеличивалась. Так, по варианту вспашки с щелеванием она увеличилась на 6,2, по плоскорезной обработке— на 4,2, по минимальной — на 11,0%, в то время как по вспашке, наоборот, уменьшалась на 5,2%. Запасы доступной влаги в период вегетации культур значительно снижаются в нижних элементах склона, прежде всего за счет более высокого суммарного водопотребления культурами. В нижних элементах склона почвенная влага используется более продуктивно, чем в средней и верхней ее части, при этом коэффициент водопотребления по плоскорезной и минимальной обработкам был значительно ниже, особенно в засушливом году по сравнению со вспашкой. Применение гербицидов но почвозащитным технологиям обработки способствовало более рациональному расходованию влаги по сравнению с контролем. Длительное проведение почвозащитных обработок не привело к ухудшению агрофизических свойств пахотного слоя почвы.

Агрохимические свойства. Ежегодное внесение удобрений под предпосевную обработку (0—10) из расчета на планируемую урожайность по безотвальным обработкам способствовало существенному увеличению содержания подвижного фосфора и обменного калия в слое 0—'10 см по сравнению со вспашкой по гербицидному фону (табл. 2).

Возделывание культур в течение 4—6 лет ведения опыта по безотвальным обработкам привело к дифференциации содержания элементов питания по профилю почвы. Однако, несмотря на это, общее содержание доступных форм фосфора и калия в пахотном слое по безотвальным обработкам было выше, чем но вспашке.

Важным условием повышения уровня питания и более продуктивного использования подвижных форм питательных веществ при почвозащитной технологии является 100%-ное насыщение гербицидами в севообороте.

В годы исследований отмечалось перераспределение питательных веществ по элементам склона. Так, по гербицидному фону содержание подвижного фосфора в верхней части пахотного слоя (0—10 см) но варианту вспашки в нижних элемен-б

Таблица 2

Влияние обработок почвы и гербицидов на содержание • подвижных форм азота, фосфора и калия, мг на 1 кг почвы (в среднем за 1981—1983 гг.)

N03 I PA I КО

Вариант слои почпы, см

обра ботки 0—10 10-2020-30 0 — 10 10-20 20-30 0-л10 10-20 20-30

Обычная (контроль)

20,2

11,9

Без гербицидов

9,3

131

118

96

231

211

174

С гербицидами

Обычная 18,7 11,5 9,6 142 135 114 271 242 178

Обычная-j-

шелеванпе 21,5 12,1 9,0 144 119 97 231 216 173

Плоскорез-

ная 17,9 13,0 8,1 178 120 79 311 207 127

.Минималь-

ная 21,9 14,5 10,2 188 135 105 302 205 110

HCPos 37 11 48 63

rax склона было соответственно на 24 мг выше, по вспашке с шелеванием — на 31 мг, по плоскорезной обработке — на 53 мг, по минимальной — ,на 95 мг на 1 кг почвы. Аналогичная тенденция наблюдалась и по содержанию обменного калия. В то же время по содержанию нитратного азота существенных различий не было как по вариантам обработки, так и по элементам склона.

Влияние почвозащитных технологий обработки почвы и гербицидов на засоренность посевов культур в специализированном зерновом севообороте на склоновых землях

Вредоносность сорняков. Почвозащитная технология возделывания культур на склоновых землях, включающая в себя высокую степень насыщения севооборотов близкими по биологии и технологии возделывания культур (зерновые) и длительное применение безотвальных (плоскорезная, минимальная) обработок, приводит к усилению засоренности посевов, особенно многолетними сорняками, при этом развивается характерный биоценоз, значительно отличающийся от биоценоза равнинных земель.

Вредоносность сорняков (снижение урожайности) по плос-

корезной обработке возрастала на 23%, по минимальной — на 14% по сравнению с обычной вспашкой. Причиной является, прежде всего, увеличение "численности и массы сорняков н более ранние сроки их появления. В нашем опыте депрессия урожайности ячменя по нлоскорезной и минимальной обработкам в фазу кущения была на 16—19% сильнее, чем по обычной вспашке. В дальнейшем вредоносность сорняков ослабевала и существенно не различалась по обработкам. Раннее удаление сорняков (фаза кущения) позволило получить достоверную прибавку урожайности овса в засушливом 1981 году (61 г/м2) по вспашке в сравнении с контролем, где сорняки не удалялись в течение всей вегетации, а в благоприятном 1982 году прибавка ячменя составила по обычной вспашке 112 г, по плоскорезной—107 г, по минимальной—102 г на м2. При удалении сорняков в более поздние сроки (выход в трубку и колошение) прибавка по всем обработкам снижалась в 2—3 раза, но оставалась существенной по сравнению с контролем. Установлено, что засоренность посевов ячменя по безгербицидному фону возрастала сверху вниз по склону. Так, по обычной вспашке засоренность увеличилась на 14%, по плоскорезной — на 36%, по минимальной — на 6%.

Таким образом, при возделывании культур на склоновых землях по почвозащитным технологиям обработки в специализированном зерновом севообороте возникает необходимость применения системы эффективных гербицидов под каждую культуру в период наибольшей вредоносности сорняков. Эффективность прополки тем выше, чем раньше она проводится.

Действие гербицидов на засоренность посевов сельскохозяйственных культур. Наши исследования показали, что возделывание культур в течение 6 лет на фоне 100%-ного насыщения гербицидами в севообороте (под внко-овсяной пар — прометрин, под озимую пшеницу — сочетание 24,-Д с симази-ном, под яровую — днален) позволило удерживать засоренность посевов на довольно низком уровне, однако на 4—6-й годы даже при систематическом применении гербицидов по почвозащитным обработкам, засоренность посевов значительно возрастала по сравнению со вспашкой по гербицидному фону (табл. 3), особенно многолетними сорняками (табл. 4).

В результате применения диалена в фазу кущения яровых зерновых отмечалось снижение гибели сорняков по безотвальным обработкам, причем по плоскорезной обработке масса сорняков в посевах ячменя оказалась даже выше, чем на контроле, что привело к существенному снижению урожайности. Численность и масса многолетников в посевах овса и ячменя также была выше, чем на контроле. Применение прометрнна до всходов вико-овсяной смеси, а также высокая конкуренто-

способность данной смеси позволили резко снизить засоренность по всем вариантам обработки, гибель сорняков при этом достигала 72—85%, значительно уменьшалась и масса сорняков по сравнению с контролем.

Таблица 3

Влияние обработок почвы и гербицидов на засоренность посевов сельскохозяйственных культур

Вариант Озес, 11981 г. Ячмень, 4982 г. Внко-овся-йой пар (сено), 1983 г. В среднем за 3 года

обработки 2 У S п о и я А \5 С*4 о . и 5 5Л- о а S Б а-Л

Без гербнц адов

Обычная (контроль)

1 15 0 262 0 237 0 201-

61 0 21 0 20.4 0 35,1

С гербицидами

Обычная

Обычная-!-щелевание

Плоскормная • Минимальная

62 46,1 58 77.9 37 84.1 52 74.5

9.6 84,3 •3,0 87,5 2,8 86,3 5,1 85,5

74 35,7 58 77.9 30 87,4 54 73.5

12,2 80,0 8,2 65,8 ° 4 88,2 7,6 78,4

121 + 7,8 158 39.7 64 73.0 115 43.6

18.8 69.2 30.6 •г 27,0 5,8 71,6 18,4 47,6

80 30,6 233 11,1 6.5 72,6 126 38.2

23,5 61,5 3,8 84,2 3,9 80,9 40,4 70.4

П р и м е ч а и и е: числитель — численность, шт/м2 знаменатель — сухая масса г/м

В то же время в среднем за последние 3 года численность и масса сорняков по безотвальным обработкам даже по гер-бишгдному фону в 2—3 раза была выше, чем по вспашке по гербнцидному фону. Эффективность .химической прополки снижалась. Гибель многолетников по минимальной обработке не превышала 33%, а по плоскорезиой отмечалось даже увеличение численности сорняков и сравнении с контролем. "Относительно элементов склона следует отметить, что численность сорняков, в т. ч. и масса многолетников по гербнцидному фону, увеличивалась в нижних элементах склона по безот'валь-

ным обработкам, а общая масса сорняков, в результате более интенсивного роста и развития культур в нижних элементах склона снижалась.

Таблица 4

Влияние обработок почвы и гербицидов на засоренность посевов сельскохозяйственных культур многолетними сорняками

Вариант Овис, 1981 г. Ячмень, 4982 г. Вико-оася-ной пар (сено), 1983 г. В среднем за 3 года

обработки гГ 1 &ь, всего гибель, всего гибель, | % 1 всего гибель, %

Без гербицидов

4.0 1 0 20.0 0 29.0 1 0 18.0

0,8 Л 4,0 0 С ге 4,7 рбицид 3.0 0 ами •85 6,8 j 3.1 0 89.3 4,1 3.0 83.3

0,9 4,0 + 12,5 0,3 4,0 93,6 80 0,6 2.0 91,2 93.1 0,6 3.0 85,4 83.3

1,8' 17 12,5 + 325 0,4 22.0 91,5 + 10 0,3 17,0 95,6 41.4 0,8 19.0 «0,5 +5.5

3,3 2 312,5 50 2,6 29.0 44,7 + 45 2,9 6.0 57,4 7.9.3 2,9 12,0 29,3 33.3

,1,2 + 50 5,6 + 19,1 1,4 79,4 2,7 34,2

Обычная

Обычная

Обыч>ная+ щелевание

Плоскорезная Минимальная

Примечание: числитель — численность, шг/м2, знаменатель — сухая масса, г/м

Удобрения как фактор восстановления и повышения плодородия эродированной дерново-подзолистой почвы и урожайности сельскохозяйственных культур

В результате эрозионных процессов ухудшаются агрономические свойства склоновых земель. Анализ почв разной степени эродированности, проведенный перед закладкой вегета-ционно-полевых опытов показал, что в сильносмытой дерново-подзолистой почве содержание углерода снижается на 0,27%, общего азота — на 0,(Ш%, водопрочных агрегатов — на 9,2%, уменьшается содержание подвижных форм фосфора и калия, повышается кислотность почвы в сравнении с несмытой почвой.

Внесение минеральных удобрений в норме 120 КРК в соче-

тании с соломой (6 т/га) и с сидератом (50 т/га) привело к восстановлению плодородия сильносмытой почвы на 3-й год проведения опыта до уровня несмытои, однако не устранило повышенной кислотности. Навоз в норме 100 т/га в сочетании с 120 КРК способствовал значительному повышению плодородия сильносмытой почвы, при этом содержание углерода повысилось на 0,64%, водопрочность почвенных агрегатов — на 37,4%, рН солевой вытяжки—на 1,59, увеличилось содержание подвижного фосфора и обменного калия.

С ухудшением агрохимических свойств почвы снижалась урожайность культур (табл. 5, 6). Урожайность озимой пшени-

Т а б л и и а 5

Влияние степени смытости почвы на эффективность удобрений и урожайность яровых культур, г/сосуд

Овес. 1981 г. Ячмень, 1983 г.

Степень смытости почвы со прибавка от удобрений со л .я прибавка от удобрений

урожайност: (контроль б удобрений 28 о о 120ОТК+ навоз 100 т/га урожайност] (контроль б удобрений о * 22 11 120ОТК+ навоз 100 т/га

Несмытая Среди асмытая Сильчосмытая Намытая НСРР5 16,8 '17,1 П.1 19,2 6.9 0 4.8 7.9 —1,5 1,9 3,1 4,9 1,7 5.2 1.1,8 11,0 17,8 20,5 18,4 •13,7 35,8 9,2 40.1 33.2 38,2 32,2 41,3 35,9 42,2 40,7 40,3 36,7 44,3 35,1

Таблица 6

Влияние степени смытости почвы на эффективность удобрений и урожайность озимой пшеницы, г/сосуд

1982 г. 1983 г.

Степень смытости почвы 5? ы прибавка от удобрений 1? А Ы прибавка от удобрении"!

урожайност! (контроль без удобрен 22 II 120ОТК+ навоз 100 т/га урожайност] (контроль без удобрен 22 о о 120ОТК.+ навоз 100 т/га

Несмытая Среднесмытая Сильносмытая ЫСРо8 64,4 57.7 43,4 8,5 16,4 23,3 45.0 33,7 39,5 47,5 36,8 43.7 39.8 41,0 35,4 17,4 23,2 27,1 19,3 24,6 34,7 24.4 35,2 33,9 24,6 37,5

цы, овса и ячменя на сильносмытой почве снижалась на 33— 34%. При повторном возделывании озимой пшеницы снижение составило 58%.

Внесение минеральных удобрений раздельно и в сочетании их с навозом повышало продуктивность выращиваемых культур, при этом действие удобрений возрастало по мере увеличения степени смытостн почвы. Эффективность удобрений как на эродированных, так и на несмытых почвах значительно повышалась в благоприятные по влажности годы. Сидераты в сочетании с минеральными удобрениями были эффективны только при их внесении с осени под яровые зерновые культуры.

В наших исследованиях была установлена прямая связь (г — 0,83±0,09) между общим агрохимическим баллом плодородия почвы разной степени смытостн и урожайностью озимой пшеницы, которая была выражена уравнением: У=0,7Х+27,2, где У — урожайность озимой пшеницы, г/сосуд, X— общий агрохимический балл,,%.

♦Установлена тесная корреляционная связь между урожайностью озимой пшеницы и содержанием углерода (г=0,82±: 0,09) и подвижным фосфором (г = 0,91 ± 0,09). Сопряженность урожайности с содержанием калия, гидролитической кислотностью и рН солевой вытяжки была выражена слабее. Наиболее тесная зависимость агрохимического балла плодородия с урожайностью озимой пшеницы отмечалась на неудобренном фоне.

Влияние почвозащитных технологий обработки почвы и гербицидов на урожайность культур в специализированном зерновом севообороте и их экономическую эффективность

Урожайность полевых культур. Почвозащитные технологии обработки дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы при 1О0%-ном насыщении гербицидами в севообороте на склоновых землях в условиях интенсивного земледелия, оказывая положительное влияние на плодородие почвы, не привели к снижению урожайности культур. Причем по вспашке с щелева-нием на 45—50 см и минимальной обработке продуктивность культур в среднем за 6 лет была выше соответственно на 4,5 и 7,3% по сравнению с контролем (табл. 7). В засушливом 1981 году но почвозащитным обработкам была получена существенная прибавка урожайности. По вспашке с щелеванием она .составляла 2,8 ц/га, по плоскорезной — 4,2 ц/га, по минимальной — 4,6 ц/га в сравнении с контролем. Однако на 5-й год ведения опыта >го плоскорезной обработке наблюдалось существенное снижение урожайности ячменя (на 5,4 ц/га) по сравнению с контролем, что явилось результатом ' ухудшения некоторых показателей плодородия (засоренности). В то же

Таблица 7

Влияние обработок почвы и гербицидов на урожайность полевых культур, и/га

Вариант обработки

о

О Л С1

щ у — о „

1— оо Г-

Ячме| ная с (семо м я « О пшеи Я Озсс 1981 * 2

2 * ~

Без гербицидов

Обычная.........23,1 47,8 20,8 13,9 М1,0 47,1

С гербицидами

Обычная..... 26,3 47,3 20,6 17,3 4,1,3 49,2

Обычная+щелеванне 26,: 46,4 20,3 18,7 39,8 54,8

Плоскореэная . . . 2о,2 47,0 20,9 20,1 35,6 54,9

Минимальная . . 23,8 31,3 20,5 20,5 41,4 55,1

НОЩ..... 3,4 4,5 1,3 2,3 1,9 4,7

время данная технология не оказала отрицательного влияния на продуктивность вико-овсдаой смеси.

Уничтожение сорняков в посевах вико-овсяной смеси довсходовым применением прометрнна в дозе 12 кг д. в- на га, а также высокая конкурентоспособность данной смеси способствовали существенному повышению урожайности даже па 0 год проведения безотвальных обработок. Прибавка составила по .плоскорезной обработке 7,5 ц/га, по минимальной — 7,7 ц/га, также достоверная прибавка была и по вспашке с ще-леванием (7,4 ц/га).

Наряду с изменением продуктивности культур по вариантам опыта также отмечалось изменение и по элементам склона. В результате улучшения агрофизических свойств почвы, пищевого режима, более продуктивного использования влаги в нижних элементах склона по безотвальным обработкам отмечалось существенное увеличение урожайности зерновых культур, особенно в засушливом 1981 году. Урожайность овса в нижних элементах склона по плоскорезной- обработке была выше на 4,5 ц/га, а по минимальной—на 2,2 и/га. В благоприятном 1982 году урожайность ячменя была выше на" 4,6 ц/та только по мншгмальной обработке в сравнении с ее верхней частью.

Следовательно, для повышения плодородия почвы п получения стабильных н высоких урожаев культур на склоновых землях необходимо применение почвозащитных технологий обработки почвы при 100%-ном насыщении гербицидами в сепоо-

бороте зерновой специализации, при этом необходимо выравнивание эффективного плодородия почвы по элементам склона, что можно достигнуть дифференциацией всех агротехнических мероприятий.

Экономическая эффективность. Оценка почвозащитной технологии обработки дерново-подзолистой почвы на склоновых землях при систематическом' применении гербицидов в севообороте зерновой специализации показали, что экономически наиболее эффективными оказались безотвальные обработки. Эффективность производства продукции в севообороте возрастает при замене вспашки поверхностной обработкой на 6— 8 см, при этом выход продукции в кормовых единицах с 1 га увеличивается на 4,6 ц, а себестоимость снижается на 0,36 руб., чистый доход повышается на 49,45 руб., уровень рентабельности возрастает на 24%. По плоскорезной обработке выход продукции с 1 га увеличивается на 1,7 и, чистый доход — на 29,73 руб., уровень рентабельности — на 7%. Проведение дополнительного почвозащитного мероприятия по вспашке (ще-левание на 45—50 см) на склоновых землях экономически оправдано, так как наряду с увеличением- противоэрозионной устойчивости почвы, щелевание приводит к увеличению выхода валовой продукции и чистого дохода.

ВЫВОДЫ

1. В условиях Центрального района Нечерноземной зоны РСФСР почвозащитные технологии обработки почвы (плоскорезная, минимальная и щелевание по обычной вспашке) в сочетании с применением системы высокоэффективных гербицидов и удобрений на планируемый урожай являются важнейшим условием поддержания плодородия дерново-подзолистой почвы на склоновых землях.

2. Почвозащитные технологии обработки не приводят к значительному изменению коэффициента структурности, микроагрегатного состава, твердости пахотного слоя, объемной массы и пористости 10—20 см слоя почвы. Улучшается сложение верхней части пахотного слоя (0—40 см). Существенно повышается содержание водопрочных агрегатов: при этом в слое 0—40 см по плоскорезной обработке увеличивается на 6,9%, по минимальной (лущение по 6—8 см) — на 6,1%, по вспашке со щелеваннем на 45—50 см — на 4% по сравнению со вспашкой по гербицидному фону.

3. По действию на накопление и сохранение влаги в почве плоскорезная, минимальная обработки и вспашка со щелева-ннем не отличаются от вспашки. Однако на фоне применения гербицидов они способствовали более продуктивному использованию влаги, повышали водопроницаемость (особенно по

щелеванию). Их эффективность в засушливые годы возрастала.

4. Почвозащитные технологии обработки вызывали дифференциацию содержания подвижных форм элементов питания по профилю почвы. По безотвальным обработкам в слое 0— 30 см до 50% подвижных форм азота, фосфора и калия сосредотачивается в 0—'10 см слое почвы. Содержание азота, фосфора и калия в слое 10—20 см снижается ;в 1,4—4,5 раза, в подпахотном слое (20—30 см) в 1,8—2,4 раза по сравнению с 0—40 см слоем почвы. Обычная обработка способствует более равномерному распределению питательных веществ по профилю почвы. Применение гербицидов способствует увеличению подвижных форм элементов питания по почвозащитным обработкам в результате снижения засоренности посевов.

5. Применение почвозащитных технологий обработки почты приводит к усилению засоренности посевов, при этом на склоновых землях развивается характерный биоценоз, значительно отличающийся от биоценоза равнинных земель. Вредоносность сорняков (снижение урожайности) по плоскорезной обработке возрастает на 23%, по минимальной — на 14% но «равнению с обычной вспашкой за счет увеличения численно -сти и массы сорняков и ранних сроков нх появления.

6. Систематическое применение почвозащитных технологий обработки, даже при 100%-ном насыщении гербицидами в севообороте зерновой епециализаци, не позволяет удерживать засоренность посевов на безвредном для сельскохозяйственных культур уровне, особенно многолетниками. Численность и масса сорняков по безотвальным обработкам на 4—6 годы ведения опыта увеличиваются •» 2—3 раза, а многолетниками в 4— 0 раз по сравнению с обычной вспашкой. Поэтому для уничтожения сорняков в зерновом севообороте необходимо применять систему гербицидов, включающую сочетания или смеси гербицидов. Под озимые — сочетание 2,4-Д с линуроном или симазином, под яровые —диалеи в рекомендуемых дозах.

7. По почвозащитным обработкам при систематическом применении системы эффективных гербицидов на высоком фоне питания в севообороте зерновой специализации можно в течение 4—6 лет получать урожаи не ниже, чем но вспашке. В засушливые годы эффективность почвозащитных обработок увеличивается. Так, по плоскорезной обработке прибавка урожайности овса составила 4,2 ц/га, по минимальной.— 4,6 но вспашке с щелеванием — 2,8 ц/га.

8. В вегетационно-полевом опыте применения минеральных удобрений (120 КРК) в сочетании с органическими (навоз 100 т/га, солома 6 т/га, сидерат 50 т/га) приводит к улучшению агрономических свойств, а вместе с этим и к восстановлению и

повышению плодородия эродированной почвы. Совместное ежегодное внесение навоза с минеральными удобрениями в силыюсмыгую почву в течение 3-х лет увеличивает содержание углерода, водопрочных почвенных агрегатов, подвижных форм фосфора и калия и снижает кислотность почвы по сравнению с исходными показателями.

9. С увеличением степени смытости почвы урожайность сельскохозяйственных культур по неудобренному фону снижается. Урожайность яровых зерновых культур на силыюсмытой почве снижается на 33—34%,-озимой пшеницы — на 33—58%. Внесение минеральных удобрений в сочетании с навозом способствует получению высоких урожаев (близких к урожайности на неэродированных почвах). Эффективность минеральных удобрений, а также в сочетании их с навозом повышается по 'мере увеличения степени смытости почвы. Зеленые удобрения и солома в сочетании с минеральными удобрениями эффективны только при внесении их с осени под яровую культуру. Известкование эродированных почв является необходимым условием повышения плодородия и урожайности культур.

'10. Применение почвозащитных (плоскорезная, минимальная) обработок почвы при 100%-ном насыщении гербицидами в севообороте зерновой специализации обеспечивает наиболее высокий экономический эффект.

По гтлоскорезной обработке выход продукции в кормовых единицах с 1 га повышается на 1,7 ц, чистый доход — на 29,73 руб., и рентабельность — на 7%г по минимальной соответственно— на 4,6 ц; 49,45 руб. и 24%. Проведение вспашки с щелеванием на глубину 45—50 см экономически оправдано, так как наряду с увеличением противоэрозионной устойчивости почвы, увеличивается выход продукции и чистый доход.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

¡В условиях Центрального района Нечерноземной зоны РСФСР для восстановления и повышения плодородия дерново-подзолистой почвы, роста урожайности сельскохозяйственных культур на склоновых землях рекомендуется внедрение почвозащитных технологий обработки (плоскорезная, минимальная, вспашка + щелевание на глубину 45—50 см) на фоне высоких норм удобрений и при'100%-ном насыщении севооборота гербицидами. В зерновом севообороте при ежегодном однократном применении гербицидов, безотвальные обработки возможно применять без снижения продуктивности культур не более 4—5 лет.

В целях повышения эффективности борьбы с засоренностью на склоновых землях при применении почвозащитных технологий обработки почвы в специализированном зерновом

севообороте рекомендуется применять комплексную систему гербицидов: под озимые — сочетание 2,4-Д с линуроном или симазином; под яровые — диален в рекомендуемых дозах.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Купрюшкин В. А., Онтаев А. X. Пути совершенствования борьбы с сорняками в условиях интенсификации земледелия на склоновых землях. — В кн.: Вопросы теории и практики защиты почв от эрозии и охрана окружающей среды. — Москва, 1982, с. 21—22.

2. Макаров И. П., Баздырев Г. И., Купрюшкин В. А., Онтаев А. X. Плодородие склоновых земель и урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости от способов обработки почвы и применения гербицидов. — Известия ТСХА, 1984, вып. 1, с. 23—30.

Л 69242 19,'IV—84 г. Объем I1/* п. л. Заказ 1121. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44