Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И СТЕПЕНИ ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯЧМЕНЯ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И СТЕПЕНИ ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯЧМЕНЯ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ"



На правах рукописи

РАССОЛОВА Эльвира Геннадьевна

ВЛИЯНИЕ ПРИЁМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И СТЕПЕНИ ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯЧМЕНЯ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

Специальности 06.01.09 - растениеводство, 06.01.01 -общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2005

Диссертационная работа выполнена на кафедре земледелия РГАЗУ и в отделе земледелия НИИСХ ЦРНЗ в 2002-2004 гг.

Научные руководители: кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент [Л,С. Фаетюков|, доктор сельскохозяйственных наук, Е.В. Дудннцев.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных неук,

P.M. Га фу ров;

кандидат сельскохозяйственных наук, A.B. Соловьёв.

Ведущая организация: Калужский НИПТИ АПК

Защита диссертации состоится ¿7^/иАЛЬЛ 2005 г. в час. на заседании диссертационного совета К220.056.02 в Российском государственном аграрном заочном университете по адресу: 143900, Московская область, г. Балашиха-?, ул. Ю. Фучика, д. 1, РГАЗУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГАЗУ. Автореферат разослан ои^лллгтъ г.

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент /О л НА. Борисова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Стабильное производство продуктов питания высокого качества - важнейшая задача жизнеобеспечения населения страны. Проблема продовольствия решается, в основном, через базовые отрасли сельского хозяйства — земледелие и растениеводство. Поэтому главная задача состоит в обеспечении устойчивости земледелия, сохранении и повышении плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур. Обработка почвы занимает большой удельный вес в себестоимости продукции. Поэтому совершенствование систем обработки с учётом сокращения затрат на единицу продукции является актуальной проблемой.

Цель и задачи исследований. Целью исследований было выявление, на основе агротехнической и экономической оценок, влияния приёмов основной обработки почвы и уровня интенсивности технологии на урожайность ячменя и снижение затрат на обработку в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны. В задачи исследований входило:

• изучение влияния разных приёмов обработки почвы на водно-физические, биологические, агрохимические свойства и пищевой режим почв;

• изучение влияния приёмов основной обработки почвы на фитосаннтарное состояние посевов ячменя;

• выявление реакции ячменя на почвенные условия жизни растений, изменяющиеся под влиянием глубокой вспашки, чизельной, фрезерной, поверхностной обработки в сравнении с обычной вспашкой;

• дать агротехническую, энергетическую, экономическую оценку разным приёмам основной обработки под ячмень и технологиям возделывания ячменя, а также последействие обработки на урожайность яровой пшеницы.

Научная новизна. В условиях Центрального района Нечернозёмной зоны России в многолетнем стационарном полевом опыте впервые изучено влияние приёмов основной обработки почвы и степени интенсивности технологии на урожайность ячменя. Доказана целесообразность применения дифференцированной обработки почвы: сочетание вспашки на 20 см с поверхностной обработкой на $ см, чизелевание на 20 и 40 см. Дана оценка эффективности изученных приёмов основной обработки почвы. Выявлены закономерности изменения свойств дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы в зависимости от основной обработки и влияние их на продуктивность ячменя и последействие на яровую пшеницу.

Практическая ценность работы заключается в том, что лучшие приёмы обработки дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы обеспечивают снижение затрат на обработку на| 4-1 ¿"/о при одновременном

повышении продуктивности ячменя. фонд ьаучной литературы

| фонд научной литера )№ $ У

Установлена агротехническая, энергетическая и экономическая эффективность изученных приёмов основной обработки почвы.

Реализация результатов исследований. Производственная проверка в 2004 г. в АПК «Яновский» Сергачского района Нижегородской области подтвердила экономическую эффективность применения сочетания вспашки на 20 см с поверхностной обработкой на 8 см и чизелевання на 20 и 40 см.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на международной научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности аграрного производства» 15-20 сентября 2002 г, в Российском государственном аграрном заочном университете и на заседании кафедры в 2002-2004 гг., где получили положительную оценку.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 научных статьи.

Структура п объём работы. Диссертационная работа изложена на 174 страницах машинописного текста, включает 36 таблиц, 2 рисунка и состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций производству, библиографического списка литературных источников, включающего 337 наименований, в том числе 18 -иностранных авторов и 7 приложений.

Условия н методика проведения исследований. Исследования проводили в 2002-2004 гг. в многолетнем стационарном полевом опыте отдела земледелия НИИСХ ЦРНЗ, заложенном в 1972 г. Наши исследования касаются ячменя, высеваемого после тритикале: 1 люпин; 2 озимая пшеница; 3 ячмень + подсев клевера; 4 клевер 1-го года пользования; 5 тритикале; 6 ячмень; 7 яровая пшеница; 8 овёс. Схема опыта:

1. Вспашка на 28-30 см (под все культуры)- ПЛН-3-35;

2. Чизельная обработка на 20-22 см (под все культуры) — ГТЧ-2,5;

3. Вспашка на 20-22 см (под все культуры (контроль)) — ПЛН-3 35;

4. Поверхностная обработка (сочетание вспашки на 20 см с поверхностной обработкой на 8 см) — Б ДТ-3;

5. Поверхностная обработка на 8-10 см под все культуры (бессменно)-БДТ-3;

6. Фрезерная обработка на 10-12 см (под все культуры) - ФБН-2;

7. Чизельная обработка на 38-40 см - ПЧ-2,5.

Площадь учетной делянки - 100 м2, площадь посевной делянки — 157,5 мг. Размещение вариантов - методом рендомизированных повторений, Повторность в опыте 4-х кратная.

Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая, рН^, - 5,6-5,8; гидролитическая кислотность - 1,8-2,0 ммоль(экв.у 100 г почвы; гумус (по Тюрину) - 1,8-2,0%; подвижный Р2Оз - 260-280 мг/кг и обменный К20 - 100-120 мг/кг почвы (по Кирсанову).

Метеорологические условия в годы проведения исследований были различными, что позволило более объективно оценить приёмы основной обработки почвы. Вегетационный период 2002 г. характеризовался

повышенным температурным режимом с недостатком осадков, 2003 г. -значительным выпадением осадков и высокими температурами, 2004 г. -значительным выпадением осадков (до переувлажнения) и высокими температурами.

Агротехника выращивания ячменя в опыте соответствовала рекомендациям для Центрального района Нечернозёмной зоны России.

Минеральные удобрения вносили под предпосевную культивацию на запланированную урожайность ячменя - 50 ц/га в дозе Н^Р^К«).

Высевали ячмень сорта Эльф. Норма высева - 5 млн. всхожих семян на

га.

Учёт урожая ячменя проводили сплошным методом со всей площади учётной делянки в фазу полного созревания, убирали комбайном "Сампо-500". Пересчёт вели на стандартную влажность (14%) и на 100% чистоту.

Полевые опыты сопровождались следующими учётами, наблюдениями и лабораторными исследованиями: влажность почвы термостатно-весовым методом, плотность сложения почвы - объёмно-весовым методом, скважность аэрации, твёрдость почвы - твердомером Алексеева, содержание структурных агрегатов - по методу Н.И. Саввинова; биологическая активность почвы - по активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов - методом «аппликаций» и нитрификационной способности почвы; агрохимические свойства почвы: гумус, рН, гидролитическая кислотность, сумма поглощённых оснований, содержание нитратов, подвижного фосфора и обменного калия; засорённость посевов количественным и количественно-весовым методом; рост и развитие растений, густота стояния растений; структура урожая изучали по методике Госсоргсети; учёт урожая проводили сплошным методом со всей площади делянки; поражение зерна ячменя болезнями; математическая обработка полученных данных - методом дисперсионного анализа для однофакторных опытов (Б.А. Доспехов). Все исследования проводили по методикам, принятым в научных учреждениях.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Теоретическое обоснование урожайности ячменя в условиях Московской области. Факторы климата играют большую роль в формировании урожая. За период вегетации с 25 апреля по 30 июля в Московской области приход ФАР в среднем составляет 92,9 кДж/см1. При аккумулировании 2% ФАР урожайность ячменя составляет 55 ц/га зерна.

За период вегетации ячменя Эльф количество продуктивной влаги для растений составляло в среднем 416 мм, или 4160 м3/га, что не лимитирует получение 55 ц зерна с гектара. Сумма положительных температур составляла 1540°С. При коэффициенте увлажнения равном единице (1,0) биоклиматический потенциал равен 1,54 балла. Цена балла климата для ячменя Эльф равна 35,8 ц зерна на 1 балл. При КЦД ФАР 2% теоретически

возможно получение урожая ячменя 55,2 ц/га, то есть факторы климата позволяют сформировать высокие урожаи.

Элементы водного режима. Основная обработка почвы в Нечернозёмной зоне, наряду с другими задачами, призвана регулировать процесс водопотребления сельскохозяйственных культур (А.И. Пупоиии, 1984). Запас продуктивной влаги в слое 0-40 см в фазу всходов 2002 г. составлял 30,0-45,5 мм (табл. 1).

1. Запас продуктивной влаги в почве в зависимости от приёмов _обработки (средние за 2002-2003 гг.)_

Вариант обработки Запас влаги, мм

Вспашка, 30 см 45,9

Чизелеваиие? 20 см 43,7

Вспашка, 20 см (контроль) 44,2

Сочетание вспашки на 20 см с поверхностной обработкой на 8 см 46,6

Поверхностная, 8 см 46,5

Фрезерование, 10 см 47,8

Чизелевание, 40 см 43,9

В 2003 г. запас продуктивной влаги был выше, чем в 2002 г. и составлял 52,7-72,7 мм. К уборке в 2002 г. содержание продуктивной влаги существенно снижалось и составляло 11,1 -21,5 мм. Наименьшие влаго запасы (11,1 мм) отмечены в варианте постоянной поверхностной обработки. В 2003 г., вследствие выпадения осадков, к уборке запас продуктивной влаги составлял 66,4-74,3 мм, то есть несколько выше, чем в другие фазы.

Влажность почвы в 2002 г. весной в слое 0-40 см составляла 14,017,9%, а перед уборкой - 9,4-13,8% {табл. 2). Несколько выше влажность по профилю почвы была в слоях 10-20 и 20-30 см, а по вариантам - на вспашке на 20 см и чизелевании на 40 см. Весной 2003 г. влажность почвы была высокой—от 15,1% на вспашке на 30 см, до 25,1% на фрезеровании. К уборке влажность почвы оставалась высокой и составляла от 19,6% (чизелевание, 40 см) до 25,8% (поверхностная обработка). В 2004 г. влажность почвы иод яровой пшеницей в фазу колошения в контроле (вспашка на 20 см) в слое 030 см составляла 21,7%, на глубокой вспашке - 21,9%, на бессменной поверхностной обработке на 8 см — 22,0%. К уборке влажность почвы повышалась и составляла 24,0% при вспашке на 30 см и 24,1% при поверхностной обработке, что превысило наименьшую полевую влагоёмкость.

Сложение почвы. Наблюдения за плотностью сложения почвы показали, что она была оптимальной для роста и развития ячменя и составляла в весенний период 1,00-1,49 г/см3, в слоях 20-30 и 30-40 см была выше, даже при глубоком рыхлении {табл. 2). В фазу колошения плотность сложения несколько снижалась под влиянием развития корневой системы и составляла 1,05-1,40 г/см3. Наименьшая платность отмечена во всех

2. Влияние приемов обработки на агрофизические свойства почвы под ячменём _ (средние 33 2002-2003 ггЛ__

Вариант обработки Слой Влажность. % от Плотность Твердость,

почвы. абсолютно сухой сложения, г/см1

см массы г/см3

Вспашка, 30 см 0-10 16,3 1,18 13,4

10-20 17,5 1,34 22.3

20-30 18,3 1,37 22,7

30-40 - - 18,6

Чизепеванне, 20 см 0-10 16,0 1,28 14Д

10-20 16,9 ив 21,0

20-30 16,7 1,38 26,7

30-40 - - 22,4

Вспашка. 20 см (контроль) 0-10 16,1 1,21 11,8

10-20 17,1 1,30 25,9

20-30 17,1 1,35 32,3

30-40 - . 25,3

Сочетание вспашки на 20 см с 0-10 16,9 1,21 12,9

поверхностной обработкой на 10-20 17,6 1,31 18,2

£ см 20-30 17,2 1.36 32,5

30-40 - - 20,6

Поверхностная, 8 см 0-10 17,3 и! 14,5

10-20 16,8 иг 30,6

20-30 17,2 1,37 37,0

30-40 - - 26,0

Фрезерование, 10 см 0-10 17,0 1,23 10,6

10-20 17,9 1,27 33,1

20-30 17,7 1,35 39,6

30-40 - - 25,8

Чнэелеванне, 40 см 0-10 16,7 1,1* 13,8

10-20 17,4 1,29 23,0

20-30 17,8 1,40 ЭЗД

30-40 17,9 1,40 35,4

-1.-У- ---^----^^—-

вариантах обработки почвы в слое 0-10 см. Весной 2002 г. по вспашке на 30 см плотность составляла 1,44 г/см* и была на уровне вариантов без рыхления

этого слоя (чизелевание на 20 см, вспашка на 20 см). Это свидетельствует о быстром уплотнении почвы, особенно под влиянием выпадающих осадков. В 2003 г. плотность была самой высокой перед посевом ячменя и достигала 1 ДО-1,46 г/см1. К фазе колошения она снижалась до 1,12-1,43 г/см1. По вариантам обработки почвы наименьшая плотность отмечена на мелких обработках (поверхностная и фрезерование), где плотность сложения составляла 1,12-1,24 г/см1. На других вариантах она достигала 1,32-1,43 г/см1. В 2004 г. под яровой пшеницей плотность сложения почвы была оптимальной - от 1,06-1,21 г/см3 при глубокой вспашке, до 1,23-1,34 г/см1 в варианте с бессменной поверхностной обработкой.

Твёрдость почвы. Результаты исследований в многолетнем полевом стационарном опыте показывают, что приёмы основной обработки оказывали

s

разное влияние на твёрдость дерново-подзолистой среднссуглинистой ПОЧВЫ. Твёрдость почвы по всем вариантам с увеличением глубины возрастает. Наименьшая твёрдость была в слое 0-10 см по всем вариантам (табл. 2). Причём при поверхностной обработке она оказывалась меньше, по сравнению с отвальными обработками. Это можно объяснить тем, что здесь находилась дернина, а при отвальной обработке она запахивались вглубь. В 2002 г. в слое 10-20 см наименьшая твёрдость почвы оказывалась при сочетании вспашки с поверхностной обработкой. В этом варианте в фазу колошения твёрдость почвы составляла 17,0 кг/смг. По другим вариантам она была значительно больше - 27,0-57,5 кг/см3. В слое 20-30 см твёрдость почвы при вспашке на 30 см оказалась 29,0 кг/см2, при чизелевании на 20 см - 38,0, при поверхностных обработках - 53,5-63,0 кг/см1. Твёрдость оказывала влияние на рост корней, но к концу июня они уже сформировались за счёт более раннего развития. В 2003 г. твёрдость в слоях 10-20, 20-30 и 30-40 см была несколько ниже, чем в 2002 г., так как почва была увлажнена. Более высокой она оказывалась в вариантах фрезерование и глубокое чизелевание. В фазу колошения твёрдость снизилась из-за выпадавших осадков и была самой низкой при глубоком чизелевании.

Структура почвы. Плодородие суглинистых по гранулометрическому составу почв в большой степени зависит от структуры, которая в данных почвенно-кл иматических условиях определяет водный, воздушный, биологический и питательный режимы почвы (H.A. Качикский, 1965). Определение структурного состояния почвы показал, что содержание агрономически ценных агрегатов по вариантам обработки в стационарном полевом опыте колебалось от 65,4 до 82,5%. Так, в варианте чизелевания на 20 см количество агрономически ценных агрегатов составляло в слое 0-10 см - 65,4, в слое 10-20 см - 82,5 и в слое 20-30 см - 79%.

По содержанию водопрочных агрегатов преимущество отмечено в вариантах чизельной обработки: при чизелевании на 20 см - от 29,4 до 60,6%, при чизелевании на 40 см - от 11,7 до 49Д% (табл. 3), Более низкое содержание водопрочных агрегатов было при поверхностной обработке (от 18,0 до 33,3%), фрезеровании (от 10,7 до 32,7%), а также при глубокой вспашке (от 15,2 до 27,1%). Следовательно, постоянная мелкая обработка и глубокая вспашка не способствуют сохранению водопрочных агрегатов в структуре почвы. Для увеличения содержания агрономически ценных агрегатов и повышения их во до прочности необходимо вносить минеральные и органические удобрения, запахивание пожнивных и корневых остатков.

Целлюлозоразлагающая способность почвы. Разложение льняного полотна под ячменём в 2002 г. было довольно активным. К моменту выемки образцов разложилось 16-34% льняной ткани (табл. 4). По слоям разложение было различным. При глубокой вспашке наиболее активно разлагалось льняное полотно в слое 20-30 см {20,2-34,7%). В слое 0-10 см разложение ткани было меньше по всем вариантам. Это можно объяснить низким

3. Влияние приёмов обработки почвы на содержание водопрочных агрегатов

Вариант обработки Слой почвы, Структурные агрегаты

см при мокром просеивании

> 0,25 мм < 0,25 мм

Вспашка, 30 см 0-10 27,1 72,9

10-20 15,2 84,8

20-30 19,0 81,0

Чизепевание, 20 см 0-10 29,4 75,6

10-20 60,6 39,4

20-30 54,8 45,2

Вспашка, 20 см (контроль) 0-10 19,7 80,3

10-20 18,8 81,2

20-30 48,6 51,4

Сочетание вспашки на 20 см 0-10 14,7 85,3

с поверхностной обработкой 10-20 40,1 59,9

на 8 см 20-30 36,1 63,9

Поверхностная, 8 см 0-10 24,1 75,9

10-20 18,0 82,0

20-30 33,2 68,8

Фрезерование, 10 см 0-10 10,7 89,3

10-20 18,9 81,1

20-30 32,7 67,3

Чизелевание, 40 см 0-10 11,7 88,3

10-20 35,1 64,9

20-30 49,1 50,9

30-40 47,5 52,5

содержанием влаги в этом слое. Активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов в 2003 г. была относительно высокой по всем вариантам обработки. Наибольшее количество льняной ткани разлагалось а слое 0-30 см при поверхностно)} обработке (73,0-78,3)- Разложение льняной ткани в слое 0-30 см под яровой пшеницей в 2004 г. составило при глубокой вспашке 72,575,0%, при поверхностной обработке — 78,7-96,5%, в варианте сочетание вспашки на 20 см с поверхностной обработкой на 8 см — 67,0 - 81,6%. Большее разложение льняного полотна было при чнзелевании на 20 см — 963-97,7%, чнзелевании на 40 см - 97,5-99,2% и фрезеровании - 96,7-98,8%. Наиболее активный процесс разложения льняного полшна происходил в слое 0-10 см во всех вариантах обработки почвы, а наименее активным был в слое 20-30 см.

Ннтрифнкациояная способность почвы. Наибольшая и тарификационная способность почвы в 2002 г. оказалась в слое 20-30 см при вспашке на 30 см (табл. 4). При поверхностных обработках выделялся слой 0-10 см, где тарификационная способность была наибольшей, по

4. Влияние приемов обработки на биологическую активность почвы _(средние за 2002-2003 гг.)__

Вариант обработки Слой Разложение Нитрификационная

почвы, льняного способность почвы,

см полотна, % N-N03 мг/кг почвы

Вспашка, 30 см 0-10 41,0 415,1

10-20 44,8 374,4

20-30 46,5 685,4

Чиэелевание, 20 см 0-10 50,1 411,0

10-20 50,3 384,3

20-30 44,2 383,1

Вспашка, 20 см (контроль) 0-10 47,2 391,1

10-20 46.8 463,5

20-Э0 45,9 478,2

Сочетание вспашки на 20 см с 0-10 27,0 499,8

поверхностной обработкой на 8 с.ч 10-20 26,8 372,1

20-30 28,6 311,0

Поверхностная, 8 см 0-10 50,0 477,7-

10-20 54,1 425Д

20-30 48,3 295,0

Фрезерование, 10 см 0-10 29,1 456,6

10-20 30,6 393,9

20-30 29,1 333,1

Чизелевание, 40 см 0-10 41,8 421,2

10-20 43,3 396,7

20-30 39,1 434,1

30-40 34,0 306,8

сравнению с нижележащими слоями. В 2003 г. нитрификационная способность была ниже, чем в 2002 г. и составила 73,1-542,7 мг/кг, что связано с переувлажнением почвы в летний период. Особенно низкой она оказывалась при поверхностной обработке, фрезеровании, чизелевании на 20 см и сочетании вспашки с поверхностной обработкой.

Содержание элементов питания в почве. Варианты обработки в 2002 г. не оказывали существенного влияния на распределение элементов питания по профилю почвы (табл. 5). Содержание фосфора в почве соответствовало высокому содержанию, калия - среднему и высокому содержанию Почвы были слабокислыми или близкими к нейтральным. Содержание органического вещества в пахотном слое составляло 1,6-2,0%, По слоям почвенного профиля в 2002 г. содержание нитратного азота незначительно различалось по вариантам опыта. Содержание Р^ было ниже при поверхностной обработке и сочетании вспашки с поверхностной обработкой, содержание К2О — при поверхностной обработке. При поверхностной обработке было наименьшее содержание Са и и показатель рН. По содержанию А1, Нг и органического вещества по слоям различий не наблюдалось. Агрохимические свойства почвы на протяжении вегетационного пеоиода 2003 г. зависели от агрофизических и биологических

5. Влияние приёмов обработки почвы на агрохимические показатели _плодородия почвы (средние за 2002-2003 гг.) _

Вариант обработки Слой кго рН Нг, Органи-

почвы, со- мм ОЛЬ ческое

см ле- (экв.у вещество

мг/кг почвы вой 100 г %

почвы

Вспашка, 30 см 0-10 265 129 6,34 1,09 1,70

10-20 246 104 6,29 2,12 1,47

20-30 312 108 6,48 0,87 1,65

Чизелевание, 20 см 0-10 316 133 6,28 1,13 1,70

10-20 326 120 6,28 1,22 1,68

20-30 199 109 5,87 1,72 1,20

Вспашка, 20 см 0-10 378 115 6,45 0,94 1,80

(контроль) 10-20 313 119 6,39 1,06 1,76

20-30 281 124 6,42 1,02 1,85

Сочетание вспашки на 20 0-10 257 116 6,29 1,12 1,85

см с поверхностной 10-20 196 88 6,20 1,26 1,77

обработкой на 8 см 20-30 308 142 6,43 1,06 1,79

Поверхностная, 8 см 0-10 258 140 6,15 1,42 1,81

10-20 221 98 6,36 1,01 1,91

20-30 154 92 5,69 1,99 1,26

Фрезерование, 10 см 0-10 248 146 5,97 1,75 1,71

10-20 283 102 6,18 1,46 1,80

20-30 267 98 5,92 1,84 1,76

Чизелевание, 40 см 0-10 435 160 6,48 0,93 1,71

10-20 274 104 6,34 1,11 1,71

20-30 423 120 6,24 1,14 1,68

1 30-40 313 105 6,08 1,06 1,58

свойств почвы. Содержание нитратного азота было более высоким в слое 010 см, особенно при поверхностной обработке (26,0 мг/кг) и чшелевании на 20 см (22,9 мг/кг почвы). Подвижного фосфора было больше в контроле варианте (427 мг/кг), при чшелевании на 20 см (364 мг/кг) и 40 см (590 мг/кг почвы). Содержание обменного калия было более высоким при глубоком чшелевании в слое 0-10 см (215 мг/кг). По содержанию Са, Нг и рН различий по вариантам опыта не наблюдалось. Отмечено уменьшение органического вещества в слое 20-30 см при чизелевакии на 20 см и при поверхностной обработке, соответственно 0,80 и 0,91%.

Пищевой режим почвы. В 2002 г. пищевой режим почвы в фазу кущения был не очень благоприятным из-за сухости почвы. Особенно мало нитратов было при поверхностной обработке, фрезеровании, сочетании вспашки с поверхностной обработкой по всем слоям. Содержание Рг05 и КгО

было ниже при поверхностной обработке во всех слоях. В фазу колошения показатели содержания питательных элементов были выше, чем в фазу кущения. В фазу колошения при: поверхностной обработке и сочетании вспашки с поверхностной обработкой отмечалось снижение содержания нитратов в слое 20-30 см. Количество К20 было выше, чем в фазу кущения, особенно, в слое 0-10 см. Перед уборкой количество нитратов снижалось по сравнению с фазой колошения, Р^О) оставалось без изменения, особенно в слоях 0-10 и 10-20 см, содержание К20 было больше при поверхностной обработке и фрезеровании в слоях 0-10 и 10-20 см. В 2003 г. за межфазный период кущение — колошение содержание подвижного фосфора и обменного калия в почве было повышенное и высокое по всем вариантам обработки. Содержание нитратов в 2004 г. под яровой пшеницей в фазу кущения составляло в среднем 19 мг/кг, а в варианте с бессменной поверхностной обработкой на 8 см - 26 мг/кг, в фазу колошения - в среднем 5 мг/кг.

Влияние приёмов основной обработки почвы на фитосанитарное состояние посевов. Учёт количества сорняков в посевах ячменя показал, что засорённость малолетними сорняками была более сильной при поверхностной обработке (76 штУм2). В контроле, глубоких вспашках и чизелевании их было меньше в 2 — 3 раза, чем при поверхностной обработке и фрезеровании (51 шт,/м2). Многолетние сорняки отмечались при поверхностной обработке, сочетании вспашки с поверхностной обработкой и фрезеровании — по 1-2 шт./м2. Воздушно-сухая масса сорняков составляла от 14,7 до 22,4 г/м1, в контроле -15,9 г/м1, при чизелевании на 40 см - 14,3 г/м2, при фрезеровании - 22,4 г/м1. При длительном исключении вспашки количество сорняков увеличивается за счёт накопления семян сорняков в верхнем слое, а при длительной отвальной обработке они частично погибают при заделке их в нижние слои почвы. Засорённость сорняками посевов яровой пшеницы в 2004 г, бьиа незначительной: по сравнению с контролем (вспашка на 20 см) при сочетании вспашки с поверхностной обработкой их число возрастало в 1,4 раза, при фрезерной обработке - в 1,1 раза, а при бессменной поверхностной обработке — в 1,5 раза.

Зерно ячменя в 2003 г. имело высокую всхожесть (97,5-99,5%), но было заражено зачатками болезней, особенно альтернариозом и плесенями, меньше фузариозом и гельминтоспориозом. Для предотвращения развития болезней в посевах семена протравливали.

Влнянне приёмов основной обработки почвы на структуру урожая, урожайность ячменя и качество урожая. Урожайность ячменя в 2002 г. была невысокой из-за недостатка осадков в период вегетации. Продуктивных стеблей оказывалось 402 шт./м2. При глубокой вспашке урожайность составила 23,2 ц/га, в других вариантах — ниже, особенно при сочетании вспашки с поверхностной обработкой (табл. б).

б. Влияние приёмов обработки почвы на урожайность, ц/га

Вариант обработки Ячмень, 2002 г. Ячмень, 2003 г. Пшеница, 2004 г.

Вспашка, 30 см 23,2 43,1 31,7

Чизелевание, 20 см 21,8 47,0 31,3

Вспашка, 20 см (контроль) 18,3 43,1 32,8

Сочетание вспашки на 20 см с поверхностной обработкой на 8 см 16,8 46,9 28,9

Поверхностная, 8 см 17,3 43,0 28,7

Фрезерование, 10 см 17,1 48,2 27,7

Чизелевание, 40 см 22,4 48,2 33,2

НСР05 4,2 4,1 4,7

В 2003 г. урожайность была в 2 и более раз выше при благоприятной погоде. Наибольшая урожайность оказывалась при фрезеровании и чнэелевании на 40 см. Число продуктивных стеблей составляло 606 шт./м1, масса зерна с колоса колебалась от 0,72 до 1,05 г. Масса 1000 зёрен составляла 44,7-49,3 г.

Урожайность яровой пшеницы в 2004 г. была средней. Наиболее благоприятные условия для формирования урожая сложились при глубоком чизелевании (33,2 ц/га). При фрезеровании и поверхностной обработке урожайность была наименьшей - 27,7 - 28,7 ц/га.

В 2002 г. содержание азота и белка в зерне ячменя было повышенное и оно не отвечало требованиям для пивоварения. В 2003 г. содержание общего и белкового азота соответствовало для пивоварения.

Натура зерна в 2002 г. соответствовала средним показателям по культуре ячменя. Несколько выше натура была в варианте сочетания вспашки на 20 см с поверхностной обработкой на 8 см (650 г/л). По другим технологиям натура зерна была близкой (634-642 г/л). В 2003 г. натура зерна оказывалась ниже, особенно по глубокой вспашке и глубоку чизелеванию (602 и 603 г/л). По другим вариантам она находилась на уровне контроля (от 615 до 624 г/л).

В 2002 г. плёнчатость была несколько выше и колебалась от 8,85 до 10,16%, в контроле (9,33%). Сочетание вспашки с поверхностной обработкой повысило плёнчатость до10,1б% и фрезерование до9,53%. В 2003 г. низкая плёнчатость отмечалась при глубоком чизелевании (8,24 и 8,64%), в контроле 9,79%, при глубокой вспашке 10,60% и чизелевании на 20 см-9,81%.

Агротехническая и экономическая эффективность приёмов основной обработки почвы. С агротехнической и экономической точек зрения, практически одинаковыми оказывались варианты, где проводилась вспашка на 20 см (контроль) и поверхностная обработка на 8 см. Хотя эти варианты по урожайности и экономическим показателям оказывались менее эффективными. По остальным вариантам обработки почвы урожайность ячменя была выше, а рентабельность была выше, чем в контроле и при поверхностной обработке.

Энергетическая эффективность основной обработки почвы. Наибольшая окупаемость энергии при возделывании ячменя была получена в вариантах сочетания вспашки на 20 см с поверхностной обработкой на 8 см и чизелеваниях. Глубокая вспашка и фрезерование оказались менее эффективными, так как затраты возросли, особенно на глубокой вспашке, а урожайность была невысокая. Энергетические коэффициенты по всем вариантам обработки почвы превышали энергетический коэффициент в контроле. По нетто-энергии преимущество имело чизелевание на 20 и 40 см.

Выводы

1. Приёмы обработки не оказывали существенное влияние на влажность почвы. Она определялась количеством выпавших осадков. Перед посевом в слое 0-30 см содержалось от 30 до 72,2 мм продуктивной влаги. К фазе колошения запас продуктивной влаги снизился до 28,6-55,4 мм.

2. Применение приёмов основной обработки почвы позволяет поддерживать плотность сложения в пахотном слое в пределах оптимальных значений на протяжении вегетационного периода. Перед посевом плотность сложения была ниже при вспашке на 20 см и чнзелевании - на 40 см. В фазу колошения плотность приближалась к равновесной при чизелевании на 20 см и вспашке на 30 см. Перед уборкой меньшая плотность сложения была отмечена при глубокой вспашке и глубоком чизелевании. Тенденция повышения плотности сложения отмечена при применении бессменной поверхностной обработки, что является одной из причин снижения урожайности.

3. Твёрдость пахотного слоя почвы была благоприятна для роста и развития ячменя. Более высокая твёрдость отмечена в 2002 г. в фазу колошения при поверхностной обработке и фрезеровании. В 2003 г. в фазу колошения твёрдость снижалась по сравнению с фазой всходов.

4. Исследованиями в многолетнем стационарном полевом опыте выявлено, что применяемые приёмы основной обработки дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы на 30-й год опыта обеспечивали высокий уровень оптимизации структурного состояния пахотного и подпахотного слоёв.

5. Биологическая активность почвы по разложению льняного полотна и верификационная способность почвы зависели от приёмов основной обработки почвы. Разложение льняного полотна оказывалось больше при

чизелевании на 20 см, вспашке на 20 см и постоянной поверхностной обработке. Нитрификацнонная способность почвы была высокой в контроле и глубокой вспашке. На поверхностной обработке ока снижалась в слое 20-30 см. В 2003 г. при выпадении осадков в конце вегетационного периода нитрификацнонная способность снижалась из-за вымывания нитратов.

6. Применение разных приёмов основной обработки почвы влияло на агрохимические показатели почвы. Отвальные обработки и чизелевание обеспечивали гомогенное распределение по профилю РгО;, К1О и органического вещества, а поверхностная обработка и фрезерование — гетерогенное распределение с максимумом в слое 0-10 см и снижение в слоях 10-20 и 20-30 см.

7. Применение поверхностной обработки почвы приводило к увеличению засорённости посевов ячменя. Вспашка на 20 и 30 см и чизелевание на 20 и 40 см более эффективны, чем поверхностная обработка в подавлении сорняков в посевах.

8. Приёмы обработки почвы по-разному влияли на поражение посевов ячменя болезнями. Количество заражённых семян альтернариозом было высоким при вспашке и ниже при чизелевании и поверхностной обработке. Фузариозом были сильнее поражены семена при поверхностной обработке, гельминтоспориозом - при поверхностных обработках и чизелевании.

9. Урожайность ячменя в 2002 г. была выше при глубокой вспашке и чизелевании, где отмечали большую массу зерна с колоса, высокую массу 1000 зёрен и озернённости колоса. В 2003 г. высокая урожайность получена при чизелевании на 20 и 40 см, фрезеровании и сочетании вспашки с поверхностной обработкой. В этих вариантах было больше продуктивных стеблей и более высокая озернённость колоса.

10. Качество зерна ячменя Эльф во всех вариантах было хорошим. Натура зерна была относительно высокой - от 602 до 655 г/л, плёнчатость -от 8,24 до 10,60%. Низкая плёнчатость отмечена в вариантах чизелевания на 40 см и при поверхностной обработке. Содержание белка в зерне в 2002 г. составляло 14,19 - 15,79%, а в 2003 г. оно соответствовало пивоваренному ячменю по содержанию белка -10,04-12,34%.

11. Более высокая энергетическая эффективность при возделывании ячменя отмечена в вариантах чизелевания, глубокой вспашки и фрезерования, где был выше энергетический коэффициент — 1,40-1,67 и больше получено нетто-энергии — 31,4-36,3 ГДж/га.

12. По агротехнической и экономической оценке близкими оказывались вспашка на 20 см и поверхностная обработка, по урожайности и экономическим показателям эти варианты были менее эффективными, чем чизелевание, сочетание вспашхи с поверхностной обработкой и фрезерование, где получена более высокая прибыль и ниже была себестоимость продукции.

Рекомендации производству

IIa дерново-подзолистой среднесуглинистой почве Центрального района Нечернозёмной зоны России следует шире применять дифференцированную обработку почвы с учётом почвенно-климатических условий и биологических особенностей возделываемых сортов ячменя и пшеницы. Под ячмень следует применять сочетание вспашки на 20 см с поверхностной обработкой и чизелевание на 20 и 40 см.

Слисок опубликованных работ по теме диссертации:

1. Фастюков Л.С., Дудинцев ЕЛ., Рассолова Э.Г. Влияние обработки почвы на урожайность ячменя в 2002 г. в условиях НИИСХ ЦРНЗ // Проблемы повышения эффективности аграрного производства, ч,2. Мл РГАЗУ, 2002. С. 108-111.

2. Фастюков Л.С., Дудинцев EJ3., Жиляев A.M., Рассолова Э.Г. Влияние приёмов основной обработки почвы под ячменём на изменение водно-физических свойств // Вестник РГАЗУ. Агрономия. М., 2004. С. 139142.

3. Фастюков JI.C., Дудинцев Е.В., Жиляев А.М., Рассолова Э.Г. Влияние приёмов основной обработки почвы под ячменём на изменение биологических свойств // Вестник РГАЗУ. Агрономия. М., 2004. С. 142-144.

Объем 1,0 п. л._Зак, 206._Тир. 100 экз.

Издательство МСХА 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44

її-б ге і1