Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние противоэрозионных обработок в зернотравяных севооборотах и организации территории на склоновых землях при орошении на свойства почв и урожайность сельскохозяйственных культур

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние противоэрозионных обработок в зернотравяных севооборотах и организации территории на склоновых землях при орошении на свойства почв и урожайность сельскохозяйственных культур"

На правах рукописи

Папаскири Тимур Валикович

ВЛИЯНИЕ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХ ОБРАБОТОК В ЗЕРНОТРАВЯНЫХ СЕВООБОРОТАХ И ОРГАНИЗАЦИИ ТЕРРИТОРИИ НА СКЛОНОВЫХ ЗЕМЛЯХ ПРИ ОРОШЕНИИ НА СВОЙСТВА ПОЧВ И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

06.01.01 - общее земледелие 06.01.02 - сельскохозяйственная мелиорация

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА - 1997

Работа выполнена на кафедре общего земледелия Российского университета дружбы народов и кафедре землеустройства Государственного университета по землеустройству. Полевые исследования проводились в 1986-1994 гг. в Рязанской области (совхоз "Альютовский" и др.), Белгородской области (колхоз "Путь Ленина").

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор A.B. Шуравилин кандидат сельскохозяйственных наук, доцент П.М. Никифоров

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, Заслуженный деятель науки РФ, профессор В.Г. Лошаков

доктор технических наук, Q *

А.Е.Касьянов fiXc^Cb^Sß^ ¿LüxC^/

Ведущая организация: научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны

9й> ОЪ У/ ^

Защита диссертации состоится " ' •_" 1997 года в "'' " часов на

заседании диссертационного совета К.053.22.18 в Российском университете дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.8, корп. 2 (сельскохозяйственный факультет).

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая,

Д.6.

Дд-ОД

Автореферат разослан ' 1997 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент

В.М. Малофеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Земельные ресурсы Российской Федерации характеризуются в целом пониженной биологической продуктивностью, что прежде всего обусловлено неблагоприятными для сельскохозяйственного производства природными условиями на значительной части территории (примерно около 70 %). Качественное состояние земельных уюдий на больших площадях неудовлсшоршелыюе. Баланс гумуса в пахотных землях за последние десять лет был отрицательным и составил (-0,49) - (-0,72)г/га. Динамика баланса гумуса за последние годы в Белгородской, Рязанской областях и Краснодарском крае изменялась соответственно и 1()81-1985гг. -(-0,38).(-0.28) и (-0.5), 1986-1990гг. - (-0,59),(-0,40) и (-0,66), а в 1У95г - (-0,60).(-0,б5) и (-0,92). Вследствие эрозионных процессов наша страна ежегодно недобирает до 15-20 % урожая сельскохозяйственных культур на слабосмыгых почках, до 30-40 % - на среднесмытых и 50-60 % - на сильносмытых. При этом ущерб от водной эрозии оценивается миллиардами рублен. Применяемые технологии полива, обработки и севообороты не всегда учитывают особенности элементов склона и их дифференцированное увлажненне. В связи с упрощенным подходом к организации и использованию территории возникает необходимость разработки комплексной программы повышения плодородия почв на склонах на эколого-ландшафтной основе с учетом внутрихозяйственной оценки земель с использованием современных математических методов и компьютерных технологий.

Цель и задачи исследований. Основной целью исследований являлось выявление влияния различных противоэрозионных обработок, зернотравяных севооборотов на плодородие серых лесных почв и обыкновенных черноземов на склоновых территориях при орошении в условиях Белгородской, Рязанской областей и Краснодарского края, а также разработка моделей оптимальных параметров полей севооборотов в зависимости от элементов склона. В задачу исследований входило:

1. Изучить противоэрозионную эффективность комбинированной обработки (вспашка на 20-22 см в сочетании с щелеванием на 40-50 см) и поверхностной обработки склоновых почв(лушение на 8-10 см) в сравнении с традиционной вспашкой на 20-22 см.

2. Выявить влияние элементов склона на плодородие почвы урожайность сельскохозяйственных культур при орошении.

3. Установить влияние зернотравного севооборота на сохранение и воспроизводство почвенного плодородия склоновых земель при орошении.

4. Разработать оптимальную модель параметров полей севооборота па склоновых территориях.

5. Определить влияние линейных элементов полей севооборотов на сохранение и воспроизводство почвенного плодородия в интенсивном земледелии.

6. Уточнить методику создания и использования информационного норма тивного обеспечения для системы автоматизированного проектирования (САПР) внутрихозяйственной организации территории севооборотов, разработан, меюды сё формирования и создать программное обеспечение.

Научная новизна исследований. Впервые в условиях Белгородской и Рязанской областей проведены комплексные исследования по изучению эффективности противоэрозионных обработок, влиянию элементов склона, зернотравяных севооборотов и • иных параметров полей севооборотов на сохранение и воспроизводство плодо-■ "овых земель при орошении.

Выявлена противозрозионная эффективность контурной комбинированной обработки почвы (вспашка на 22 см + щелевание на 40-50 см), позволяющей уменьшить вынос элементов питания и гумуса из пахотного слоя почв, сохранить смыв плодородного слоя, сохранить и улучшить показатели их плодородия.

Разработан дифференцированный режим орошения сельскохозяйственных культур по элементам склона на серых лесных почвах и обыкновенных черноземах, обеспечивающий сохранение и воспроизводство почвенного плодородия, повышение урожайности и рациональное использование оросительной воды.

Изучено противоэрозионное влияние зернотравяных севооборотов на склоновых землях на изменение свойств почв и урожайность сельскохозяйственных культур. Получены новые научные данные по изменению водно-физических, физико-химических свойств, питательного и водного режимов серой лесной почвы и обыкновенного чернозема, урожайности сельскохозяйственных культур.

Разработана оптимальная модель параметров полей севооборотов на склоновых территориях и определены основные направления оптимизации структуры посевных площадей в автоматизированном режиме. Разработано программное обеспечение технико-экономического обоснования проектирования линейных элементов полей севооборотов. Предложены методы и показатели оценки экономической эффективности автоматизированного проектирования в землеустройстве на примере хозяйств Краснодарского края.

Разработан проект организации территории и землеустройства для условий совхоза "Альютовский" Рязанской области и колхоза "Путь Ленина" Белгородской области с учетом бонитета почв, их эрозионной опасности, контурности, особенностей сельскохозяйственного использования и экологического состояния.

Практическая значимость. На основании полученных данных разработаны рекомендации по противоэрозионной обработке склоновых земель. Рекомендованная контурная обработка включает вспашку на 20-22 см в сочетании с щелеванием на 4050 см, которая позволяет сохранить плодородие почв и повысить урожайность сельскохозяйственных культур на 3-6 % по сравнению с общепринятой обработкой (вспашка на 20-22 см). Доказана нецелесообразность проведения поверхностной обработки склоновых земель.

Установлена высокая эффективность зернотравяных севооборотов на склоновых серых лесных почвах и обыкновенных черноземах, повышающих их плодородие, снижающих эрозионную опасность и способствующих повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

Разработаны нормы и сроки поливов сельскохозяйственных культур для вегетационных периодов с различной влаго- и теплообеспеченностью, дифференцированные по длине склона (верхняя часть, середина и основание). При орошении многолетних трав на склоновых землях предложено применять в верхней части склона оросительную норму на 38.5-57.3 % больше, чем у основания при поливных нормах дождеванием 250-350 м3/га и предполивной влажности 70-75 % HB, что позволяет повысить урожай на 130-200 % по сравнению с контролем.

Установлены оптимальные параметры линейных элементов севооборотов, повышающие эффективность использования орошаемых земель. Разработан проект оптимальной организации и землеустройства территории совхоза "Альютовский" Рязанской области и колхоза "Путь Ленина" Белгородской области.

Разработана блочная оптимизационная модель организации использования земель на основе данных их внутрихозяйственной оценки. Предложена САПР для землеустройства и землепользования и внедрены в производство ее элементы. Реализовано рациональное использование пашни на основе сформированных первичных участков с применением материалов внутрихозяйственной оценки земель.

Апробация работы. Основные результаты исследований опубликованы в научных статьях и докладывались на всесоюзных и российских конференциях и семинарах по земле\ с тройству в 1987-1997 годах, на заседаниях научно-технического Совета инсти-1уюв РОСШИ Ьемпроект и МосНИИПИземлеустройства, КубаньНИИгипрозем, на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и совета молодых ученых и специалистов в Государственном Университете по землеустройству (19881996 гг.) и на кафедре общего земледелия Российского Университета дружбы народов (1996-1997 гг.), в дипломных и курсовых работах студентов.

В период 1986-1996 г.г. автор непосредственно разрабатывал и принимал участие в разработке экспериментальных проектов внутрихозяйственного землеустройства, методик проблемной лаборатории МИИЗ применительно к условиям Европейской части СССР, разработал программы по корреляционно-регрессионному анализу, технико-экономическому обоснованию (ТЭО) проектов внутрихозяйственного землеустройства и рабочих проектах, руководил выполнением этих работ с применением ЭВМ и электронных таблиц.

Пз^бликшщи. По материалам диссертации опубликовано 39 научных работ общим объемом 23.8 печатных листа. В том числе лично автором написано 16.4 печатных листов. Резулыаты исследований нашли отражение в 5 методических рекомендациях. монографии, центральных изданиях и сборниках ГУЗ, регламентирующих на пракшке решение исследуемых вопросов.

Объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав основного текста, выводов и рекомендаций производству, изложена на страницах машинописного текста и включает 10 рисунков, 43 таблицы и приложений. Список использованной литературы насчитывает наименований, в том числе на иностранном языке.

УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования по изучению особенностей сельскохозяйственного использования и организации территории на склоновых землях проводились в 1986-1994 гг. в совхозе "Альютовский" Пронского района Рязанской области, колхозе "Путь Ленина" Валуй-ского района Белгородской области, а также в хозяйствах Краснодарского края. Полевые опыты по изучению влияния противоэрозионных обработок, зернотравяных севооборотов и элементов склона при орошении на свойства, плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур проводились в 1989-1992 гг.

Вегетационный период 1989 г. (май-сентябрь) по погодным условиям был близким к среднемноголетним данным. 1990 г. был прохладным и влажным (Рязанская область) и теплым и сухим (Белгородская область). 1991 г. был прохладным и средним по осадкам (Рязанская область) и средним по температуре и осадкам (Белгородская область). 1992 г. был теплым и относительно сухим (Рязанская область) и прохладным и влажным (Белгородская область).

Объектами исслеюваний являлись серые лесные среднесуглинистые почвы совхоза "Ллмоговскии юк 1) и черноземы обыкновенные среднемощные тяжело-

суглинистые колхоза "Путь Ленина" (участок 2). Содержание гумуса в серых лесных почвах (пахотный горизонт) составляет 1.8 % - 2.4 %, общего азота - 0.138 %, обменного кальция 17.8 мг.-экв./ЮО г. и магния - 4.2 мг.-экв./100 т.,рНи:о - 6.3.

Содержание гумуса в обыкновенном черноземе составляло в среднем 3.8 - 4.0 %, общего азога - 0.216 %, обменного кальция - 31.0 - 32.0 мг.-экв./ЮО г. и магния - 3.3 -3.6 мг.-экв./ЮО г., рН- 6.8- 7.0.

В шестипольном зернотравяном севообороте (ячмень+многолетние травы, мн. травы 1,2 и 3 года, яровая пшеница - 2 года) на склонах со средним значениями 8 % было заложено два полевых опыта:

Схема опыта N 1

N п/п Варианты опыта

1 Вспашка на глубину 20-22 см (контроль)

2 То же + щелевание на глубину 40-50 см

3 Поверхностная обработка (лущение на глубину 8-10 см)

Схема опыта N 2

N п/п Элементы склона Предполивная влажность почвы, % HB

1 Верхняя часть контроль без орошения

2 70-75

3 80-85

4 Середина склона контроль без орошения

5 70-75

6 80-85

7 Основание склона контроль без орошения

8 70-75

9 80-85

Многолетние травы возделывались в 1989-1991 гг. и яровая пшеница в 1992 г.

Опыты были заложены в трехкратной повторности. В первом опыте делянки закладывались по всей длине склона, а во втором - на каждом элементе склона. Во всех опытах проводилась контурная обработка. Орошение проводили ирригационным комплектом КН-50 "Радуга".

В 1986 - 1994 гг. проводились исследования по оптимизации размеров полей и рабочих участков, закреплению границ этих участков линейными элементами (лесополосы). С учетом бонитета почв разрабатывались модели оптимальных параметров полей севооборотов на склонах с использованием методов математической статистики, линейного программирования и др. с целью создания системы автоматизированного проектирования в земледелии (САПР). Для этого использовались результаты обследований, проведенных на землях совхоза "Алыотовский", колхоза "Путь Ленина" и хозяйств Краснодарского края.

При статистическом анализе использовались известные и созданные нами программы (REGR.ES, ЗОЫТЖОУКА и др.).

В полевых опытах использовались общепринятые методы исследования почв гидрологических параметров, режимов орошения и урожайности сельскохозяйственных культур.

Влияние противоэрозионных обработок на свойства, плодородие и урожайность сельскохозяйственных культур.

При проведении противоэрозионных обработок произошли изменения водно-физических свойств почв. Традиционная вспашка на 20-22 см в сочетании с щелевани-

см способствовала улучшению водно-физических свойств почв и уменьшению эрозионной опасности склоновых земель. Плотность сложения почвы (слой 0-30 см) снизилась по сравнению с контролем при вспашке на 20-22 см в сочетании с шелеванием на 40-50 см, на 0.01-0.02 г/см3 (с 1.19-1.24 до 1.18-1.22 г/см3), а по сравнению с поверхностной обработкой - на 0.03-0.05 г/см3 (до 1.24-1.27 г/см3). При этом пористость повышалась на 0.6-0.7 'п и 1.2-1.9% соответственно по сравнению с контролем и поверхностной обработкой и составляла 51.0-52.9 °/0 (участок i) и 51.9-55.5 ".. (участок 2).

Наименьшая влагоемкость в слое почвы 0-30 см составляла 28.7-30.7 % (участок I) п 26.5-28.3 "о (участок 2), а продуктивная влажность - 16.4-18.8 % н 16.3-18.1 "'<>. Самые низкие показатели наименьшей влагоемкости отмечались в вариантах с поверхностной обработкой.

Проведение комбинированной обработки (вспашка + ще.теванпе) повышало водопроницаемость почвы на 10-25 % по сравнению с поверхностной обработкой и на 47 % по сравнению с контролем. В среднем за шесть часов скорость впитывания здесь составляла 0.39-0.44 мм/мин (участок и 0.45-0.49 мм/мин (участок 2). в контроле -0.36-0.42 мм/мнн (участок 1) и 0.42-0.46 мм/мин (участок 2), а при поверхностной обработке соответственно - 0.34-0.40 и 0.36-0.42 мм/мин.

Содержание агрономически цекньтх агрегатов на участке 1 составляло в исходном состоянии 79.9 %, а после трехлетнего возделывания многолетних трав варьировало от 79.1 до 83.3 % и было наибольшим после комбинированной обработки. Процент водопрочности почвенных агрегатов здесь также был наибольшим - 18.2 %, в то время как в контроле он составлял 16.2 %, а при проведении поверхностной обработки - 14.5 "о. Па четвертый год (¡992 г.) после возделывания яровой пшеницы количество агрономически ценных агрегатов в слое 0-30 см уменьшилось до 76.9-80.2 "о. а процент водопрочности оставался на прежнем уровне. Наибольшие показатели Гнили также характерны для комбинированной обработки.

11а участке 2 в исходном состоянии количестьо агрономически ценных агрегатов и их водопрочность составляли соответственно 76.7 , и 35.4 "п. После трехлетнего возделывания многолетних трав они составили 76.j-bC.7 с.о и 35.4-38.8 '\>. Комбинированная обработка способствовала повышению количества агрономически пенных агрегатов по сравнению с контролем на 2.0 %, а г.о сравнению с поверхиосшон обработкой - на 4.6 %. Процент водопрочных агрегатов более 1.0 мм увеличился соответственно на 2.3 и 3.4 "о. На четвертый год после возделывания яровой пшеницы количество агрономически ценных агрегатов уменьшилось на 1.7-4.2 %, а водопрочность - па 1.1-1.6 %. В вариантах с комбинированной обработкой эти показатели были выше контроля на I. I -1.2 %, а по сравнению с поверхностной обработкой - на 2.1 -2.8 %.

В зависимости от почвозащитных обработок произошли изменения некоторых атрохпмпческих свойств почв. В слое почв^т C-3G с\: содержание тумуса составило 2.36 "» на участке I и 3.85 "<> на участке 2. Воъдс-ль.:,а.1]и многолетних трав в ючгние трех лег ц яровой пшеницы не оказали заметного влияния на содержание плита в пахотном слое. Реакция среды также оставалась бг: ,-п\ о.ений (рН 5.3-5.7 па \чистке 1 и 6.87.2 на участке 2). Содержание обменных основании кальция и мат имя варьировало по годам в пределах 13.8-14.3 мг.-экв/100 г почвы на участке 1 и 34.7-35.4 "« мг.-экв/100 г на участке 2. При комбинированной обработке по сравнению с другими приемами доля кальция возрастала на 1.0-3.0 %.

К осени 1991 г. после трехлетнего возделывания многолетних трав наибольшее валовое количество элементов питания в пахотном слое отмечалось в варианте с комбинированной обработкой и составляло 0.15 % И, 0.12 % Р и 2.3 % К, а после яровой пшеницы - 0.17 % Л?, 0.13 % Р и 2.5 % К на первом участке и 0.23 % N,0.15 % Р и 2.5 % К (1991 г.), 0.24 % А, 0.17 % Р и 2.9 % К (1992 г.) на втором участке. Содержание подвижных форм гидролизуемого азота изменялось в пределах 3.5-3.9 мг/100 г (участок 1) и 5.0-5.8 мг/100 г (участок 2), фосфора - 12.2-13.0 мг/100 г (участок 1) и 16.8-17.7 мг/100 г (участок 2) и калия 11.1-12.7 мг/100 г (участок 1) и 15.1-16.0 мг/100 г (участок 2). На фоне проведения комбинированной обработки содержание питательных элементов повышалось на 2-5 % по сравнению с традиционной вспашкой и на 4-8 % по сравнению с поверхностной обработкой. В целом, на фоне противоэрозионных обработок питательный режим серых лесных почв и обыкновенных черноземов оставался благоприятным и они были обеспечены азотом, фосфором и калием.

Под влиянием контурных обработок почвы изменялся поверхностный сток. Величина его была наименьшей при комбинированной обработке. В среднем за годы исследований (1989-1992 гг.) коэффициент поверхностного стока составил 0.14 на участке 1 и 0.18 на участке 2 и был меньше контроля на 30 % и 27.8 %, а по сравнению поверхностной обработкой - на 50 % и 51.9 %.

Смыв химических элементов поверхностным стоком талых вод был также наименьшим при комбинированной обработке. На участке 1 при возделывании многолетних трав он составил 131,0 кг/га и был меньше, чем при традиционной вспашке и поверхностной обработке на 28.2 и 33.6 %. Вынос химических элементов на фоне возделывания яровой пшеницы при комбинированной обработке увеличился до 207 кг/га, но оставался меньше контроля на 18.4 % и поверхностной обработки - на 26.6 %. В зависимости от обработки почвы также изменялся вынос азота, фосфора и калия. При возделывании яровой пшеницы по пласту многолетних трав (участок 1) вынос Ы03 увеличился с 1.9-2.2 до 13.1-17.3 кг/га; Р,0, - с 1.9-3.1 до 2.4-3.5 кг/га и К20 - с 6.1-8.6 до 9.7-14.5 кг/га. На участке 2 с черноземными почвами вынос химических элементов с поверхностным стоком талых вод при возделывании многолетних трав вынос был наименьшим при комбинированной обработке и в среднем составил 152.0 кг/га или был ниже, чем в контроле на 13.2 % и поверхностной обработки - на 32.9 %. На фоне возделывания яровой пшеницы здесь вынос составил 231 кг/га и был меньше на 18.2 и 26.4 % соответственно при вспашке и поверхностной обработке. При этом вынос питательных элементов составил: гидролизуемого азота 2.0-4.9 кг/га, подвижного фосфора 1.9-2.8 и калия - 5.8-8.2 кг/га (после многолетних трав) и 14.4-22.3 кг/га N0,; 2.34.2 кг/га Р205 и 12.4-24.6 кг/га К ¡О (после яровой пшеницы). Таким образом, вынос химических элементов с поверхностным стоком талых вод (в том числе N,P и К) можно существенно уменьшить (на 20-30 %) применением комбинированной обработки.

Суммарные потери химических элементов за годы исследований (табл. 1) свидетельствуют, что комбинированная обработка снижает общие потери химических элементов в среднем на 10.9 % на серых лесных почвах (участок 1) и на 17.6 % - на обыкновенных черноземах (участок 2).

Следует отметить, что наибольшую долю из потерь химических элементов занимает жидкий поверхностный сток (97.8-99.0 %).

Наиболее высокий урожай сельскохозяйственных культур, был получен при проведении комбинированной обработки (табл. 2). На участке 1 урожай сена многолетних трав в среднем за три года составил 81.1 ц/га и был выше контроля на 2.8 % и при

Суммарные потери химических элементов за

Показатели Варианты обработки

Вспашка на 20-22 см То же + щелевание на 40-50 см Поверх постная (лущение на 8-10 см)

Участок 1. Совхоз "Алъютовский", Рязанская область.

Погори с твердым стоком: -смыв почвы. :/га -смыв химических элементов, кг/га 0,16 0,07 0.19

0,96 0,62 l.ftl

Потерн химических элементов с жидким поверхностным стоком, кг/га 193 171 257

Поюри химических элементов с жидким внут-рнпочвснным с>оком, кг/га 1,4 2,5 0.9

Общие потерн химических элементов, кг/га 195,4 174,1 259,5

Участок 2. Сов.\оз "Путь Ленина", Белгородской области.

Потери с твердым сюком: - смыв почвы, i/i а -смыв химических элементов, кг/га 0,19 0,11 (1,25

1,12 0,93 2,0-1

Потери химических элементов с жидким поверхностным стоком. Kj/ia 224 т 2R5

Поюри химических элементов с жидким внутрихозяйственным стоком, кг/га 2,1 3,3 1,1

Общие потерн химических элементов, кг/га 227,2 187,2 289,1

поверхностной обработке - на 7.2 %. Урожай зерна яровой пшеницы (1992 г.) здесь составил 35.7 % ц/га и превышал традиционную вспашку на 3.4 %, и поверхностную обработку на 10.5 %. На участке 2 урожай сена многолетних трав при комбинированной обработке составил 111.9 ц/га (в среднем за три года) и превышал контроль и поверхностную обработку соответственно на 5.1 и 13.0 %. Урожай зерна яровой пшеницы здесь составил 51.3 ц/га и был выше, чем при традиционной вспашке и поверхностной обработке на 3.2 % и 9.6 %.

Таблица 2

Урожайность сельскохозяйственных культур в зависимое!и

Виды обработки Многолетние травы (сено) Яронля шпенпии ¡ерно). 1992 1.

I9S9 г. | 1990 г. | 1991г. | Среднее

Участок 1. Совхоз "Альютовский", Рязанской области.

Вспашка на 20-22 см 77.6 81.3 77.9 78.9 34.5

То же + щелевание на 40-50 см 80.3 83.4 79.6 81.1 35.7

Поверхностная (лущение на 8-10см) 77.7 | 77.2 73.9 75.3 31.9

НСРт 2.3 1.9 1.5 1.1

Ошибка опыта, % 2.4 2.7 1.9 3.1

Участок 2. Колхоз "Путь Ленина", Белгородская область

Вспашка на 20-22 см 103.8 103.0 1 i 2.7 106.5 44.7

То же + щелевание на 40-50 см 108.9 107.3 119.5 111.9 51.3

Поверхностная (лущение на 8-10см) 95.7 96.5 104.8 99.0 46.8

НСРт 4.9 4.1 5.7 1.2

Ошибка опыта, % 2.6 3.0 2,9 3.4

Влияние зернотравяного севооборота на свойства, плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур

В зернотравяном севообороте плотность сложения пахотного слоя (0-30 см) варьировала в пределах 1.24-1.28 г/см3 на участке I и 1.20-1.24 г/см' на уккчке 2. Наименьшей она была при возделывании многолетних трав первого года, а наибольшей -на третий год их возделывания. На четвертый год после возделывания яровой пшеницы по пласту многолетних трав она оставалась на уровне исходных данных. Пористость севооборотного участка 1 варьировала в пределах 50.0-51.6 %, а на втором участке - 53.0-54.5 %. Наименьшая влагоемкость пахотного слоя составляла 29.6-30.8 % и

28.4-29.7 % и была самой высокой после третьего года возделывания многолетних трав. В первый год возделывания многолетних трав произошло некоторое повышение водопроницаемости почв (с 0.40 до 0.43 мм/мин в среднем за шесть часов на участке 1 и с 0.46 до 0.49 мм/мин на участке 2), которое к концу третьего и четвертого годов исследований стабилизировалось на уровне исходных показателей.

При возделывании многолетних трав пользования содержание агрономически ценных агрегатов (размером 1.0-10.0 мм) на участке 1 возросло с 70.6 до 72.5-75.4 %, после яровой пшеницы их количество составило 74.7 %, а коэффициент структурности изменился с 2.4 до 2.6-3.1. Водопрочность агрегатов более 1.0 мм возросла с 15.5 % до 16.2-18.3 %, а после яровой пшеницы она составила 16.8 %. На участке 2 количество агрономически ценных агрегатов увеличилось за три года возделывания многолетних трав на 6.5 % - с 69.2 до 75.7 %, а их водопрочность - с 36.4 до 38.1 %. После яровой пшеницы процент водопрочных агрегатов составил 37.0 %.

В зернотравяном севообороте с трехлетним возделыванием многолетних трав и последующим возделыванием яровой пшеницы создавались благоприятные условия для накопления гумуса, поглотительной способности и питательного режима почв. На серых лесных почвах (участок 1) содержание гумуса в слое 0-30 см изменилось за четыре года с 2.35 до 2.39 %, а на обыкновенных черноземах (участок 2) с 3.85 до 3.88 %. Сумма обменных кальция и магния на участке 1 увеличилась с 14.4 до 15.9 мг.-экв./100 г. На участке 2 эти показатели изменялись с 34.8 до 35.3-35.6 мг.-экв./100 г. Доля кальция в сумме кальция и магния в среднем составляла 80 и 90 % соответственно на участке 1 и 2.

Звенья зернотравяного севооборота оказывали положительное влияние на питательный режим склоновых земель. В серых лесных почвах (участок 1) после трехлетнего возделывания многолетних трав содержание валовых форм N. Р, К повысилось на 7.1-21.0 % и подвижных соединений - на 8.3-11.4 %, а после яровой пшеницы по пласту многолетних трав содержание валовых форм элементов питания практически не изменилось, а подвижных - увеличилось на 0.1-0.2 мг.-экв./100 г. или на 0.8-5.1 %. На обыкновенных черноземах (участок 2) после трехлетнего возделывания многолетних трав содержание валовых форм азота, фосфора и калия увеличилось по сравнению с исходным на 19.0; 25.0 и 8.3 %, а в конце четвертого года после яровой пшеницы - 14.3; 41.7 и 16.7 %. Содержание подвижных соединений (М Р, К) повысилось на 12.2; 4.8 и 8.1 % и 16.3; 7.2 и 7.4 % соответственно (табл. 3).

Таблица 3

Питательный режим почв (слой 0-30 см) в зернотравяном

N | Р 1 К 'V,,» 1 Р-/0, | А',О

% мг./ЮО г

Участок 1. Совхоз "Альютовский", Рязанская область

Исходные данные, осень 1988 г 0,14 0,10 1,9 3,5 11,8 10,9

Многолетние травы I г 0,13 0,11 2,1 3,6 12,4 11,5

Многолетние травы Пг 0,15 0,12 2,3 3,8 12,8 11,7

Многолетние травы Шг 0,15 0,12 2,3 3,9 12,9 11,8

Яровая пшеница 0,15 0,12 2,4 4,1 13,1 11,9

Участок 2. Колхоз "Путь Ленина", Белгородская область

Исходные данные, осень 1988г 0,21 0,12 2,4 4,9 16,6 14,8

Многолетние травы 1г 0,22 0,14 2,6 5,1 16,8 15,4

Многолетние травы Нг 0,25 0,15 2,6 5,3 17,2 15,8

Многолетние травы Шг 0,25 0,15 2,6 5,5 17,4 16,0

Яроавя пшеница 0,24 0,17 2,8 5,7 17,8 15,9

Введение в севооборот многолетних трав на склоновых землях способствовало уменьшешно выноса химических элементов с поверхностным стоком талых вод в среднем на 16.3-16.5 % по сравнению с исходными показателями (со 170 до 142 кг/га на участке 1 и со 184 до 154 кг/1 а на участке 2). Однако возделывание яровой пшеницы по пласту мно1 олетних трав приводило к увеличению выноса химических элементов на 19-23 кг/га.

В вегетационный период коэффициент поверхностного стока в зернотравяном севообороте за четыре года уменьшался с 0.22 до 0.18 и с 0.19 до 0.15 соответственно на участке I и 2. В среднем за годы исследований (1989-1992 гг.) суммарные потери химических элементов со стоком в зернотравяном севообороте на участке I снизились с 188.3 до 146.3 кг/га на конец третьего года (многолетние травы) и до 152.0 кг/га на конец четвертою года (яровая пшеница). На участке 2 эти показатели соответственно изменялись с 190.4 до 157.1 кг/га и до 165.4 кг/га. Наибольшие потери химических элементов наблюдались с жидким поверхностным стоком. В целом, общие потери химических элементов со стоком (твердым, жидким поверхностным и жидким внутрипоч-венным) в среднем за годы исследований уменьшались на 17.5 и 22.3 % при трехлетнем возделывании многолетних трав и на 13.1 и 17.6 % при возделывании яровой пшеницы на склонах участков 1 и 2.

Зернотравяной шестипольный севооборот не только выполнял свою почвозащитную роль, но и способствовал получению высоких урожаев сельскохозяйственных культур. На серых лесных почвах средняя урожайность сена многолетних трав составила 78+3.3 ц/га в первой год пользования, 81.5±3.6 ц/га - во второй год и 78.6+3.4 ц/га - в третий I од. Урожай зерна яровой пшеницы по пласту многолетних трав составил 33.5±1.4 ц/га. На черноземных почвах урожайность сена многолетних трав первого года пользования в среднем составила 102.5+4,6 ц/га, второго года - 105.1 ±4.8 ц/га, третьего года - 103.5±4.4 ц/га. Урожайность зерна яровой пшеницы на четвертый год составила 49.2±2.0 ц/га. Наибольший урожай сена многолетних трав получен во второй год их возделывания.

Влияние орошения на свойства, плодородие почв » урожайность сельскохозяйственных культур но элементам склона

В зависимости от тепло- влагообеспечелности вегетационных периодов, элементов склона и предполивной влажности изменялось количество поливов и оросительная норма (табл. 4). В верхней части склона было проведено от 1-2 до 5-7 поливов на участке 1 и от 2-3 до 7-9 поливов на участке 2. При этом оросительная норма в среднем составила 863-935 м3/га (опыт I) и 1285-1485 м3/га (опыт 2). В середине склона проведено от 1-2 до 4-5 поливов, а в основании склона от 1-2 до 3-4 поливов. При этом оросительная норма в среднем составляла 370-529 м3/га (участок 1) и 790-1000 м3/га (участок 2). От верхней части склона к основанию число поливов уменьшалось в среднем на 1-2. При умеренном режиме влажности (70-75 % НВ) оросительная норма на участке 1 в середине и основании склона была меньше, чем в верхней части склона на 22.4 и 57.1 %; при повышенном режиме увлажнения на 19.8 и 46.8 %, а на участке 2 - на 16.3 и 38.5 % (70-75 % НВ) и 13.8 и 32.7 (80-85 % НВ).

Изменение поливного режима почв в зависимости от элементов склона и предполивной влажности за годы исследований

Предпо- Верхн.часть склона Середина склона Основание склона

Годы ливная Кол-во Оросит. Кол-во Оросит. Кол-во Оросит.

влажн.. поливов норма поливов норма поливов норма

%НВ м'/га M-Vra м'/га

Участок 1. Совхоз "Альютовский", Рязанская область

70-75 з 920 2 580 1 270

1989 80-85 5 1070 4 810 3 680

70-75 1 330 1 330 - -

1990 80-85 2 410 2 440 - -

70-75 2 640 2 600 1 300

1991 80-85 4 820 3 680 2 420

70-75 5 1560 4 1170 3 910

1992 80-85 7 1680 5 1260 4 1015

70-75 863 670 370

Среднее 80-85 995 798 529

Участок 2. Совхоз "Путь Ленина" , Белгородская область

70-75 5 1390 4 1170 3 880

1989 80-85 7 1520 6 1390 5 1160

70-75 7 2000 6 1670 5 1420

1990 80-85 9 2180 8 1860 7 1580

70-75 4 1170 3 890 2 570

1991 80-85 6 1380 5 1170 4 860

70-75 2 580 2 570 1 290

1992 80-85 3 720 3 700 2 400

70-75 1285 1075 790

Среднее 80-85 1485 1280 1000

Поливные нормы составляли соответственно уровням увлажнения 250-350 м3/га и 200-250 м3/га. При естественном увлажнении без орошения влажность почвы в отдельные периоды опускалась ниже оптимальных пределов.

По элементам склона наблюдаются определенные закономерности в изменении свойств почв. На участке 1 после четырехлетнего орошения плотность сложения в слое почвы 0-40 см изменилась на 0.01-0.02 г/см3 и составляла 1.21-1.23 г/см3 в верхней части, 1.23-1.24 г/см3 в середине и 1.26-1.28 г/см3 в основании склона, а по сравнению с контролем она была выше на 0.03-0.04 г/см3 (1.26-1.29 г/см3). На участке 2 плотность сложения по элементам склона практически не изменялась и в среднем составляла 1.25 г/см3. Пористость почвы по элементам склона варьировала на участке 1 от 51.6-53.3 °/с в верхней части склона до 50.3-51.2 % в основании и снижалась за четырехлетний период орошения на 0.9-1.7 %, а на участке 2 - с 52.9-53.1 % до 52.7 %.

Наименьшая влагоемкость на участке 1 в слое 0-40 см изменялась с 25.2-25.3 % до 27.2-27.6 %, возрастая от верхней части к основанию склона. На участке 2 эти показатели варьировали с 24.9-25.3 до 28.0-28.6 %.

При четырехлетнем орошенни не произошло ухудшения структурно-агрегатного состава. На участке 1 содержание агрономически ценных агрегатов в слое 0-30 см составляло 79.0-80.2 % в верхней части склона и 77.5 % в основании, а на участке 2 - 74.975.2 % и 77.6-77.9 %. При этом по всем элементам склона повышался процент водопрочных агрегатов.

Содержание гумуса в слое 0-40 см по сравнению с исходным состоянием при четырехлетнем орошении на участке I повысилось с 1.91-2.48% до 1.95-2.54 %, а на участке 2 - с 3.63-3.80 % до 3.65-3.85 %, возрастая вниз по длине склона. Реакция среды

изменялась с 5.1-5.7 до 5.3-5.9 на серой лесной почве и с 7.0-7.3 до 7.2-7.4 на обыкновенном черноземе, при этом повышалась к основанию.

Количество общего азота в слое почвы 0-40 см за период орошения повысилось с 0.10-0.12 % до 0.13-0.14 % (участок 1) и с 0.17-0.20 % до 0.(9-0.21 (участок 2) и было наибольшим в основании склона. Содержание подвижного фосфора на участке 1 повысилось с 6.1-7.1 (исходное состояние) до 6.7-7.5 мг/100 г, а на участке 2 с 8.8-9.4 до 9.1-9.5 мг/100 г. Содержание подвижного калия изменилось но длине склона с 10.5-13.7 до 10.6-15.4 мг/100 г. В контроле без орошения содержание подвижного фосфора и калия находилась на исходном уровне.

Емкость поглощения в слое почвы 0-40 см за четырехлетний период орошения повысилась по длине склона с 19.7-21.2 мг.-экв./100 г до 20.2 до 21.4 мг.-экв./100 г на участке 1 и с 33.5-36.9 мг.-экв./100 г до 34.1-37.2 мг.-экв./100 г на участке 2. Сумма поглощенных оснований соответственно возросла с 14.4-16.0 до 14.9-16.2 мг.-экв./100 г (участок 1) и с 32.5-35.3 до 32.8-35.8 мг.-экв./IOO г (участок 2). Насыщенность почв опытных участков основаниями была высокой и в слое 0-40 см составила 73-76 % (серая лесная почва) и 95-97 % (чернозем). В целом, поглотительная способность почв повышалась от верхней части склона к основанию, что свидетельствует о дифференциации свойств ее определяющих.

Поверхностный сток при поливных нормах 250 м3/га был минимальным, а в нижней части склона отсутствовал. При норме полива 300 м3/га коэффициент поверхностного стока не превышал 0.1-0.2 на участке 1 и 0.04-0.16 - на участке 2. Повышение поливной нормы до 350-400 м3/га увеличивало поверхностный сток в 1.5-2.0 раза по сравнению с поливной нормой 300 м3/га.

В среднем за три года исследований при умеренном увлажнении почвы наибольший урожай сена многолетних трав был получен на участке 1 в верхней части склона -73.7 ц/га в середине склона - 80.6 ц/га, а в основании - 72.7 ц/га, а зерна яровой пшеницы соответственно 35.6; 36.3 и 36.9 ц/га (табл. 5). На участке 2 самый высокий урожай (113.8 ц/га) многолетних трав был получен в основании склона при повышенном режиме увлажнения, а в верхней части и середине склона - при умеренном увлажнении (в среднем 104.4 и 108.0 ц/га). Наибольший урожай зерна яровой пшеницы был получен при умеренном режиме увлажнения и составил 50.3 ц/га в верхней части склона, 51.7 ц/га в середине и 52.4 ц/га в основании склона.

Более благоприятные условия для получения высоких урожаев сема многолетних трав и зерна яровой пшеницы обеспечивались орошением дождеванием при поддержании умеренного режима увлажнения (70-75 % НВ). В верхней части склона по сравнению с его серединой и основанием урожай снижался в связи с ухудшением свойств и плодородия почв.

Разработка оптимальных параметров нолей севооборотов с учетом плодородия почв

При организации и устройстве севооборотов на склоновых землях размещение полей проводилось в соответствии со структурой посевных площадей, защитных лесных полос и других линейных элементов. При этом использовался экономико-статистический анализ земельного фонда по категориям земель и землепользователям. В основу положен корреляционно-регрессионный анализ, по результатам которого проведена разработка программного обеспечения для изучения влияния различных Аяктопов на иаповой яыхол пиолукции сельскохозяйственного тюизводства. Для ста-

Урожайность сельскохозяйственных культур на склоиовых почвах в зависимости от увлажнения, ц/га

Элементы склона Номер вари-ан га Предполивиая влажность, %НВ Многолетние травы, сено Яровая пшеница, зерно fSSi.lL.

1989г. | 1990г. | 1991г. lC^e^Uju.

Участок!. Совхоз "Альютовский", Рязанская область '

Верхняя часть 1 Без полива 35,4 40,5 36,8 37,6 24,1

2 70-75 72,6 75,6 72,8 73,7 35,6

3 80-85 68,8 71,5 68,0 69,4 34,8

НСРпч, ц/га 3,1 3,8 3,5 0,9

Ошибка опыта, % 2,9 3,4 3,2 2,2

Середина I Без полива 44,3 48,5 45,2 46,0 24,6

2 70-75 79,5 82,6 79,8 80,6 36,3

3 80-85 76,2 79,4 76,8 77,5 35,1

НСРпч, н/га 2,8 3,0 2,7 1,0

Ошибка опыт , % 3,3 3,8 3,5 2,8

Основание 1 Без полива 53,4 56,8 52,4 54,2 24,8

2 70-75 71,8 74,4 71,8 72,7 36,9

3 80-85 67,5 68,9 66,8 67,7 35,8

НСР(к , н/га 3,7 4,2 3,4 0,8

Ошибка опыта , % 3,4 4,0 3,6 2,5

Участок 2. Колхоз "Путь Ленина", Белгородская область

Верхняя часть 1 Без полива 57,8 60,3 58,0 58,7 28,4

2 70-75 102,1 108,4 102,6 104,4 50,3

3 80-85 93,1 96,6 92,8 94.2 45,2

НСРпч, н/га 4,8 5,6 5,2 2,4

Ошибка опыта. %

Середина 1 Без полива 60,4 64,3 59,8 61,5 29,4

2 70-75 103,8 114,9 105,2 108,0 51,7

3 80-85 98,5 101,6 98,4 99,5 46.2

НСРпч, »/га 5,0 6,2 5.3 2,8

Ошибка опыта, % 3,1 3,9 3,6 2,7

Основание 1 Без полива 64,5 68,6 66,1 66,4 30,6

2 70-75 110,1 117,2 107,2 111,5 52,4

3 80-85 112,0 118,3 111,2 113,8 47,3

НСРпч, и/га 5,1 6,9 5,7 3,2

Ошибка опыта . % 3,3 4,2 3,9 2,8

тистического анализа влияния факторов на хозяйственную деятельность использовалась программа "ЯССКЕЕ", по которой обрабатывались данные по обследованию 111 хозяйств в 7 районах Краснодарского края. Для сортировки хозяйств по уровню рентабельности была написана программа "SOR.TIR.OVKA", где проводилось группи ровка по трем группам валового выхода продукции - низкому, среднему и высокому.

При этом наиболее существенными оказались три фактора: удельный вес пашнт (доля дохода от зерновых), размер землепользования, расстояние до райцентра. Дл; изучения средней продуктивности 1 га пашни и посевов использовался индексный анализ. Индексы показывают, что увеличение средней продуктивности 1 га посевов н; 45.83",о достигнуто в результате повышения продуктивности групп культур в срсднсч на 45.44" н, и улучшения структуры посевов на 0.27" о.

Повышение продуктивности произошло по всем группам культур, но по зерно вым культурам прирост составил 28.63%, кормовым культурам 66.92 % картофелю \ овощам - 3.16 "ч, техническим культурам - 47.7%. Улучшение структуры посевов вы разилось в повышении удельного веса наиболее продуктивных посевов картофеля 1 овоще/К а также зерна при сокращении наименее продуктивных кормовых и чагтичн« технических кулыур.

В целях совершенствования внутрихозяйственной организации территории воз пит 1,1 1".'|>П\1> н1\кч'1ь чифферсиинропапно! о пнчхот.т к использовании! земель приме

нителыю к каждому агротехнически однородному земельному участку. Для этого была разработана блочная экономико-математическая модель (ЭММ), которая была апробирована на примере совхоза "Альютовскпй" Рязанской области. В результате решения задачи определены оптимальные площади севооборотов, размеры посевных площадей, об темы производства валовой и товарной продукции, кормовой баланс, баланс пашни (габл. 6). Превышение выхода продукции по сравнению с традиционным размещением составило 2-3 ц/га кормовых единиц. Расчетный экономический эффект составил около 4.6 млн. руб. (в ценах 1991 г.).

Таблица 6

Баланс пашни по севооборотам совхоза "Алыотовский" Рязанской области.

Номер севооборота Площади, га

по традиционному решению по проекту оптимизации

1 138 0

1 203 341

3 59! 502

4 1353 1442

5 907 296

6 1277 1888

Итого 4714 4714

При разнокачественное™ земель по почвенному покрову, мелиоративному состоянию и рельефу и раздробленности массивов поля формируются из отдельных рабочих участков с отклонением балла оценки ±5, и однотипного гранулометрического

состава с одновременным составлением электронных технологических карт возделывания культур (паспорт поля севооборота). При определении оптимальности размера вновь создаваемых полей и рабочих участков с учетом рабочей ширины машин число холостых поворотов на 1 га должно быть минимальным. Решение уравнений для расчета оптимальной площади рабочего участка позволило определить се на уровне 4042.5 га. Мно| оварпантный анализ внчтриполсвой организации территории пяти массивов пашни в условиях проявления водной эрозии почв, показал что при размещении линейных элементов полей севооборотов необходимо учитывать формы рабочих участков, их условную рабочую ширину и длину, средний уклон местности и средний уклон по рабочему направлению. В результате применения данной методики было достигнуто рациональное размещение линейных элементов рабочих участков. Важным почвозащитным средством являюк'я лесные полосы. Нами разработана программа "Проектирование лесных полос" как элемент землеустроительной САПР, позволяющая в короткий срок дать их обоснованную оценку.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для сохранения и воспроизводства плодородия склоновых земель в различных почвенно-клпмагпческих зонах (Рязанская, Белгородская области и Краснодарский край) необходимо дифференцировать систему противоэрозионной обработки, севооборотов, технологию орошения при оптимальной организации территории. Это позволит существенно уменьшить развитие процессов разрушения и деградации плодородного пахотного слоя почв и поддерживать стабильно высокую урожайность сельскохозяйственных культур.

2. Проведение контурных противоэрозионных обработок серых лесных почв и обыкновенных черноземов на склонах способствовало заметному снижению их эрозионной опасности. Традиционная отвальная вспашка на глубину 20-22 см в сочетании с

щелеванием на 40-50 см в слое почвы 0-30 см указывала на тенденцию снижения плотности сложения (в среднем на 0.02 г/см^ за четырехлетний период), повышения пористости (на 0.6-0.7 %) и способствовала водопроницаемости (на 10-25 % по сравнению с поверхностной обработкой и на 4-7 % по сравнению с традиционной вспашкой). При этом обеспечивалось достаточно высокая агрегированность пахотного слоя.

3. Под влиянием проведенных противоэрозионных обработок на склонах физико-химические свойства и питательный режим серых лесных почв и черноземов оставались благоприятными. Почвы были достаточно обеспечены питательными элементами. На фоне комбинированной обработки отмечалось некоторое повышение содержания обменных оснований, доли кальция и снижение доли магния. Содержание элементов питания здесь увеличилось на 4-8 %.

4. Комбинированная контурная обработка (вспашка на 20-22см + щелевание на 4050см) способствовала уменьшению поверхностного стока в среднем в два раза по сравнению с поверхностной обработкой ив 1.4 раза - по сравнению с традиционной вспашкой (контроль). При этом смыв почвы и потери химических элементов были наименьшими. На серых лесных почвах смыв с твердым стоком уменьшился на 56.2 %, химических элементов - на 34.5 % , а на обыкновенных черноземах соответственно на 42.1 и 17.0 % . Доля жидкого стока составила 97.8-99.0 % всех потерь химических элементов.

5. Урожайность сена многолетних трав и зерна яровой пшеницы при проведении комбинированной обработки повышалось в среднем на 3-6 % по сравнению с традиционной вспашкой и на 7-13 % по сравнению с поверхностной обработкой (лущение на 8-10 см). На серых лесных почвах урожай трав (81.1 ц/га) был на 2.7 % выше, а яровой пшеницы (35.7 ц/га) - на 3.4 % по сравнению с традиционной вспашкой , а на черноземных почвах соответственно на 5.1 и 3.2 % (или 111.9 и 51.3 ц/га).

6. За четырехлетний период исследования зернотравяной шестипольный севооборот обеспечил некоторое улучшение водно-физических свойств почв, особенно в первые два года возделывания многолетних трав. Многолетние травы за трехлетний период способствовали увеличению содержания агрономически ценных агрегатов и повышению их водопрочности. На четвертый год при возделывании яровой пшеницы происходило снижение водопрочных агрегатов, но их количество было выше исходного.

7. Зернотравяной севооборот с трехлетним возделыванием многолетних трав и последующим возделыванием яровой пшеницы создавал благоприятные условия для накопления гумуса, повышения поглотительной способности, улучшения питательного режима серой лесной, и черноземной почв. В пахотном (0-30 см) слое почвы за трехлетний период возделывания многолетних трав повышение содержания подвижных форм питательных элементов составило 8.3-11.4 % (серые лесные почвы) и 4.8-12.2 % (обыкновенные черноземы). При возделывании яровой пшеницы по пласту многолетних трав количество подвижных элементов питания в пахотном слое (0-30 см) повысилось соответственно на 0.8-5.1 % и 2.4-4.1 % .

8. Зернотравяной севооборот способствовал уменьшению поверхностного стока в вегетационный период на 18.2 % (серые лесные почвы) и на 21.1 % (обыкновенные черноземы) по сравнению с исходными показателями. За четырехлетний период объем твердого стока соответственно уменьшился на 50.0 % и на 17.6 %, а общие потери

химических элементов со стоком (твердым, жидким поверхностным и жидким внутри-почвенным) уменьшились на 19.3 и 13.1 %.

9. На серых лесных почвах средняя урожайность сена многолетних трав в первый год пользования составила 78.0±3.3 ц/га , во второй год - 81.5±3.6 ц/га , в третий - 78.6± 3.4 ц/га, в четвертый год урожай зерна яровой пшеницы по пласту многолетних трав составил 33.5+1.4 ц/га. На черноземных почвах эти показатели соответственно составляли 102.5±4.6; 105.1+4.8; 103.5+4.4 и 49.3±2.0 ц/га. Наиболее высокий урожай отмечен на второй год.

10. При сельскохозяйственном использовании склоновых земель необходимо дифференцировать режим орошения в зависимости от элементов склона. На серых лесных почвах при умеренном режиме увлажнения (70-75 %) НВ в верхней части склона оросительная норма должна быть выше, чем в средней на 19.8-22.7 % и на 46.8-57.3 % по сравнению с основанием. На обыкновенных черноземных эти показатели соответственно составляют 16.3 и 38.5 %. Поливные нормы дождеванием варьируют в пределах 270-330 мЗ/га.

11. По элементам склона заметных изменений водно-физических свойств и структурно-агрегатного состава почв не происходило. В связи с миграцией питательных элементов вниз по склону питательный режим в нижней части был более благоприятный. Поглотительная способность почвы повышалась сверху вниз по склону, а насыщенность ППК основаниями была высокой и в слое 0-40 см составляла 73-76 % (серая лесная почва) и 95-97 % (обыкновенный чернозем).

12. Урожайность сельскохозяйственных культур изменялась в зависимости от режима увлажнения и элементов склона. При умеренном режиме увлажнения (10-15% НВ) наиболее высокая урожайность сена многолетних трав (80.6 ц/га) на серой лесной почве получена в середине склона и была выше, чем в верхней части на 9.4% н на 10.9% чем в основании. Урожай яровой пшеницы (36.9%) был наибольшим в основании склона . На обыкновенном черноземе наиболее высокие урожай сена многолетних трав были получены в основании склона (113.8 ц/га при повышенном увлажнении - 80-85%НВ и 111.5 ц/га - при умеренном - 70-75% НВ) и зерна яровой пшеницы (52.4 ц/га - при умеренном увлажнении). При этом урожайность повышалась по склону сверху вниз. Повышенный режим увлажнения в целом снижал урожайность или давал недостоверную прибавку. По сравнению с контролем урожайность сельскохозяйственных культур при орошении увеличилась в 1.3-2.0 раза.

13. Для решения вопросов проектирования севооборотов в комплексе с другими элементами систем земледелия и противоэрозионными мероприятиями рекомендуется использовать разработанную автором экономико-математическую блочную модель по определению оптимальной структуры посевных площадей и оптимизации севооборотов с учетом анализа земельного фонда и внутрихозяйственной оценки земель. Разработанные оптимальные планы позволяют увеличить объем валовой продукции и чистого дохода на 10-20 % по сравнению с традиционными методами. При неоднородном почвенном покрове, мелиоративном состоянии и рельефе поля предлагается разрабатывать электронные технологические карты возделывания сельскохозяйственных культур для каждого поля севооборота.

14. Данные внутрихозяйственной оценки пашни целесообразно применять при определении специализации хозяйства, его оптимальных размеров, наиболее рациональной структуры посевных площадей. Размещение культур по рабочим участкам на

основе биоклиматического потенциала с учетом агрономических, технологических, агротехнических требований сельскохозяйственных культур позволяет увеличить их урожайность на 10-30%.

15. При оптимизации противоэрозионной организации территории наряду с технологическими приемами возделывания сельскохозяйственных культур большое внимание следует уделять экономическому обоснованию проектирования защитных лесных насаждений и других линейных элементов полей и рабочих участков на природоохранной основе. При этом рекомендуется использовать имитационные модели и программное обеспечение по алгоритму ЭММ "Оптимизация структуры посевных площадей с учетом внутрихозяйственной оценки по рабочим участкам" с применением линейного программирования. С момента полного действия лесных полос (по достижении 20-метровой высоты) окупаемость вложенных в них средств составляет в исследуемом хозяйстве 8 лет.

Список основных опубликованных работ по теме диссертации

1. Папаскири Т.В. Автоматизация проектирования постоянных линейных элементов полей севооборотов с элементами САПР. /Земледелие N6, 1994г.

2. Папаскири Т.В., Гавриленко А.И. Устройство территории пашни с применением технологий САПР и ГИС на природоохранной основе. -М., АО Мамонтовка, клуб "Три Э", 1995г. -125 стр.

3. Папаскири Т.В., A.B. Шуравилин, П.М.Никифоров. Особенности выноса питательных элементов со смытой почвой в зависимости от противоэрозионных обработок. //"Актуальные вопросы землеустройства, землепользования и земельного кадастра"/ Тезисы докладов. Вып. 1,- М. ГУЗ, 1996. с.80-81.

4. Папаскири Т.В., A.B. Шуравилин, П.М.Никифоров. Влияние звеньев зерно-травяного севооборота на изменение свойств склоновых почв и урожайность сельскохозяйственных культур. //"Актуальные вопросы землеустройства, землепользования и земельного кадастра"/ Тезисы докладов. Вып. 2. - М. ГУЗ, 1997. с.54-56.

5. Папаскири Т.В., A.B. Шуравилин, П.М.Никифоров. Особенности изменения свойств почв и урожайности сельскохозяйственных культур на различных элементах склона при орошении. /Тезисы доклада на научной конференции: //"Актуальные вопросы землеустройства, землепользования и земельного кадастра"/ Тезисы докладов. Вып. 2. - М. ГУЗ, 1997. с.58-61.

Папаскири Тимур Валикович (Россия) "Влияние противоэрозионных обработок в зернотравяных севооборотах и организации территории на склоновых землях при орошении на свойства почв и урожайность сельскохозяйственных культур".

Исследованиями, выполненными в 1986-1994 гг., в Рязанской и Белгородской областях на серых лесных почвах и обыкновенных черноземах установлена необходимость дифференцирования системы противоэрозионных мероприятий при орошении склоновых земель. Рекомендованы комбинированная обработка почвы (вспашка+щелевание), зернотравяной севооборот и режимы орошения по элементам склона, математическая модель оптимальной организации территории с использованием компьютерных технологий при проектировании линейных элементов полей севооборотов.

Papaskiri Timur Valikovich (Russia) "Influence of antierrosion treatments in grain+grass croprotation and organization of lands on slope with irrigation on affinity of soils and the yield of agricultural crops".

By the researches, which were made in 1986-1994 y.y. in Ryasan and Belgorod provinces on grey and black soils, was proved that necessary to different systems of antierrosion treatments on slope. Was recommended to combine ploughing with holing; grain+grass croprotation, and regime of irrigation by the elements of slope, mathematical model of optimal organization of land with a use of computer technologies in projecting of lineal elements of fields in croprotation.

ШШ!1ь_____Обьем I и.л.___Тир. 101)_Чпк.№

УПП «Репрография» г.Москва, Гороховский пер., д.4