Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние различных чередований способов и глубины основной обработки в зернопропашном севообороте на плодородие типичного чернозема и урожайность ярового ячменя

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние различных чередований способов и глубины основной обработки в зернопропашном севообороте на плодородие типичного чернозема и урожайность ярового ячменя"

СТАВРОПОЛЬСКИ/! ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

КРИУЛИН Михаил Викторович

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ЧЕРЕДОВАНИИ СПОСОБОВ И ГЛУБИНЫ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ В ЗЕРН0ПР0ПАШН0М СЕВООБОРОТЕ НА ПЛОДОРОДИЕ ТИПИЧНОГО ЧЕРНОЗЕМ И УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОГО ЯЧ'ЛЕНЯ

06.01 . 01 - общее земледелие!

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Ставрополь - 1991

О

Работа выполнена в НПО "Нива Ставрополья"

Научный руководитель' доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Гончаров Б.П.

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных наук,

профессор ¡<1аксженко Л.Д., кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Бзиков ;.1.А.

Ведущее предприятие Кубанский ордена Трудового Красного

Знамени сельскохозяйственный институт

Защита состоится "О " М&р/ЯЦ 1991 г. в 10 часов на заседании специализированного совета Д 120.53.01 при Ставропольском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте.

Адрес: 355014, г.Ставрополь, пер.Зоотехнический ,10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставропольского ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственного института.

Автореферат разослан "Л7" деврллл/1991 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОТЫ

Актуальность темы. Для получения высоких и устойчивы/: урожаев сельскохозяйственных культур, необходимо в первую очередь сохранение и повышение почвенного плодородия.Одной из причин его снижения в производственных условиях нередко является неправильная обработка. Главным направлением совершенствования основной обработки почвы является не только оптимизация ее глубины и способов, но и правильное достаточно научно обоснованное построение в севооборотах: всей системы основной обработки почвы в зависимости от требований культур, их технологий возделывания и в частности взаимосвязи основ -ных обработок в ротации. При этом система основной обработки почеы'должна быть экономична,а также экологически целссооб -разна.

Исследования велись в соответствии с заданием 01.02, но теме 01.02.01 "Установить эффективность различных систем основной обработки почвы в севообороте при длительном их при -менении", включенной в план НИР СНИИСХ на 1936-1990 гг.Регистрационный номер во ВНТИЦентре 01.87.0098163. Решение этих задач' путем тестирования систем обработки почвы по урожайности контрольной (заключительной) культуры севооборота и изу -чения почвенных условий при этом может явиться основой для построения рациональных систем обработки почвы в севооборо -тах зоны, а также выбора оптимального способа основной обработки почвы под яровой ячмень.

Цель и задачи исследований. Целью исследований явилось изучить влияние длительного применения различных способов и глубин основной обработки, а также их чередований в зернопро-пашном севообороте на плодородие почвы; разработать и реко -

мендоЕ&ть производству рациональную систему основной обра -ботки почвы под яровой ячмень. При проведении исследований плакировалось решить следующие задачи: I.Установить влияние длительного применения различных чередований способов и глубин основной обработки почвы на физические условия в пахот-ком слое в последнем поле севооборота, яровом ячмене: вод -ный режим, объемную массу, агрегатный состав, водопрочность структуры, температурный режим почвы.

2. Изучить влияние различных систем основной обработки почвы после длительного их применения в двух ротациях семипольного зернопролзлшого севооборота на дифференциацию па -хстного слоя по плодородию.

3. Установить влияние различных способов и глубин ос -ноеной обработки при длительном их применении на токсичность почвы, видовой состав 'сорняков и засоренность посевов, на рост, развитие и урожайность ярового ячменя.

4. Дать энергетическую и экономическую оценку изучае шм системам основной обработки почвы под яровой'ячмень и разработать рекомендации произйодству. " ' • •

Научная новизна.Впервые в зоне неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья проведена оценка влияния длительного применения*! 14 лет)различных чередований способов и глубин основной обработки почвы в зернопропашном севообороте за две его ротации,на плодородие почвы. Изучено влияние длительного применения различных систем основной обработки почвы в севообороте на условия формирования и урожайность ярового ячменя. Определена эффективность различных глубин и способов основ -ной обработки в системах обработки почвы в севообороте под яровой ячмень. , -

Практическая ценность.Внедрение рекомендуемой системы

основной обработки почвы под яровой ячмень в пропахнем звене севооборота,в частности обычной вспашки под подсолнечник и поверхностную обработку на глубину 6-8 см под яровой ячмень позволяет получать урожай зерна ярового ячменя одинаковый по. сравнению с систематической обычной вспашкой под все культуры, но 'снижает себестоимость I ц зерна на 4%.

Реализация и апробация результатов исследований.Основные положения и выводы диссертационной работы были доложены на Всесоюзной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов сельского хозяйства(Алма-Ата,1989).научно-практической конференции.молодых ученых Ставропольского СХИ в 1938г., краевой межвузовской конференции участников философских(методологических )семинаров(Ставрополь,1989),научно-практической конференции НП0"Нива Ставрополья"в 1990 г.,на расширенном заседании отдела земледелия КП0"Нква Ставрополья"(СК'МСХ,1990).

С учетом наших предложений .рекомендуемая система основной обработки почвы под яровой ячмень в пропашном звене севообо -рота прошла проверку в совхозе "Старомарьевский" Грачевского района. Ставропольского, края и внедрена том.

Положения выносимые на защиту: -

1. Длительное применение систематических поверхностных и плоскорезных обработок в севообороте приводит к изменению физических условий в почве и дифференциации основных элементов питания в пахотном слое.

2. Чередование в севообороте обычной вспашки с безот -вальными обработками позволяет существенно снизить засоренность посевов ярового ячменя по сравнению с систематическим;: безотвальными" обработками на различную глубину.

3. Систематическая обычная и мелкая вспашка, а также

■ обычная вспашка , чередующаяся в севообороте с безотвальными

обработками позволяет увеличить сбор зерна ярового ячменя и

стабилизировать "его урожайность по сравнению с систематической поверхностной и плоскорезной обработками.

4. Система основной обработки почвы в пропашном згене севооборота должна строиться на чередовании обычной вспашки под пропашные с поверхностной обработкой под зерновые колосовые , которая является наиболее экономически и энергетически эффективной. ■ .

Структура.содержанке и объем работы.Диссертация написана на русском языке, состоит из введения, шести глав, еыводоб и предложений производству, изложена на 148 страницах машино* -пксного текста, включает 34 таблицы в тексте и 13 в приложе -нии, 9 рисунков.. Список используемой литературы составляет 150 наименований из них' 10 зарубежных авторов.

I.УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВВДЕНШ ИССЛЕДОВАНИЙ Полевые опыты проводились на экспериментальном поле научно-производственного объединения "Нива Ставрополья",терри -тория которого расположена в зоне неустойчивого.увлажнения Ставропольского края. Среднегодовое количество осадков по многолетним данным составляет 545 мм, сумма активных температур ^ 10° - 2800-3000°С. Значение гидротермического коэффициента колеблется - 1,М,2.

Почва опытного участка - типичный мицеллярно-карбонатный мощный чернозем суглинистого механического состава. Емкость поглощения - высокая (39,5-42,6 мг-экв на 100 г почвы). Реакция почленного раствора слабокислая (рН=7,0). Содержание гу -муса в пахотном слое по Тюрину - 5,5$, подвижного фосфора. 23 мг/кг почвы, обменного калия - 200 мг/кг почвы. '

Климатические условия зоны благоприятны для возделъша-

нея"различных сельскохозяйственных культур. Однако, периодически повторяющиеся засухи и суховеи могут значительно спи -кать их продуктивность.

Погодные условия в годы проведения исследований били неодипзновы: особенно это проявлялось в распределении осад -ков по месяцам и временам года. Наиболее благоприятными для роста и развития растений ярового ячменя были 1384-1985 и 1286-1337 гг., когда осадков за сельскохозяйственный год(сентябрь - август)выпэдало 97-122$'средней многолетней нормы,соответственно с марта по июль: 115-118$ средней многолетней нормы. Менее благоприятные для развития ярового ячменя 13851383 к 1387-1388 гг. , были прямо противоположны друг другу: соответственно 81 и 128 $ средней многолетней нормы осадков за сельскохозяйственный год л 52-163$ средней многолетней нормы в период с марта по июль. Растения ярового ячменя в этих условиях кустились слабо, особенно .на неудобренном <Т.оне, что.привело к снижению продуктивного стеблестоя.

Решение поставленных задач осуществлялось , в осноеном, методом полевого опыта. Опыт заложен в 1372 г. на экспериментальном поле Ставропольском НИКСХ. Различные системы основ -кой.обработки почвы изучались в семипольном зернопропзшном севообороте: занятый пар (овес + горох) - озимая пшеница -ози.мэя пшеница - кукуруза'на силос - озимая пшеница - подсолнечник - яровой ячмень.

• Наши.исследования проводились в 1985-1988 гг.,в послед -нем поле севооборота яровом ячмене, завершающем вторую рота -цию. Схема опыта включает семь вариантов с различным чередованием способов и глубин обработки почвы: 1)мелкая вспашка под все культуры севооборота (12-14 см); 2)чередование мелкой и

обычной вспашки; 3)обычкая вспашка под р.се культуры севооборота; 4) чередование обычной еспэеки с плоскорезной обработкой на обкчнуи глубину 20-22 см; 5) чередование обычной Еспащ-ки 'с поверхностной обработкой на глубину 6-3 см; 6)поверхно~ стная обработка под все культуры; 7) чередование плоскорезной обработки на об.кчнуюглубину ,с поЕерхностном.З качестве конт -роля слушали варианты со вспашкой (I, 2,3).

Опыт закладывался в четырехкратной повтррности на двух (Тонах - удобренном и без удобрений . Общая площадь делянки 437 м2, учетная - 137 ¡.:2.

Генеральные удобрения вносили деэзды в севообороте в дозе ^140^60 П°Я основную обработку под парозанимающую культуру и под кукурузу на силос. Азотные удобрения вносились ■ под предпосевную культивацию Есех культур севооборота в дозе // 35 . •

Носовы ярового ячменя обрабатывали аминной солью 2,4-Д в дозе 1,8 кг/га д.в. весной в фазу кущения.

В опыте использовали орудия и машины, серийно выпус -касмые отечественной промышленностью ,• -а посев проводила семенами районированных сортов (Каскад). Вспашку проводили плугом 1ГН-4-35 с предплужпиизми в агрегате с катком ЗКК-6.Безотвальное рыхление на глубину 20-22 см осуществлялось плоскорезом КПГ-250, поверхностная обработка - культиватором КРГ-3,6.

Влажность почвы определяли теркостатно-весовш методом на глубину 100 с.м, объемную массу - объемно-весоЕым методом на глубкну 30 см, агрегатный состав - методом сухого рзссенэ, Еодопрочность почленных агрегатов - методом качания сит на приборе И.М.Еэкшеева , температурный реяим почвы - почвенными тормо.',:етрэ»я! Савинова на глубину 20 см, нитратный азот

и нитркфикацконную способность почвы - ионометрическкм методом на приборе ЭВ-74, микробиологическую активность - ап.тикзпдон -кым методом, подвижный фосфор - по Мачигину , обменный катай -на пламенном фотометре, гумус почвы - методом И.3.Тюрина,дню -ференциацию частей пахотного слоя по плодородию изучали в вегетационном и лабораторно-полевом опытах, токсичность почвы определяли методом растительного теста (МГУ), засоренность посевов количественно-весоЕым методом, учет урожая - прямим комбайнированкем.

Статистическую обработку полученных данных проводили методом дисперсионного анализа.

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССВДОВАНИЙ

2.1. Физические условия в обрабатываемом слое почвы при различных системах ее обработки

Наблюдения, проведенные в конце первой ротации зерно -пропашного севооборота, показали, что в последних звеньях севооборота начинает сказываться длительность проведения раз -личных систем осноеной обработки на физические условия в почве (Л.Д.Макскменко с соавторами, 1977; В.М.Рындин, 1380; В.Г.Г/'елешко, 1983). Так, в поле ярового ячменя, завершающем первую ротацию севооборота, в слое 10-20 см объемная масса почвы при систематической поверхностной обработке по сравне -кию с обычной вспашкой к моменту уборки оставалось на 0,04 -0,13 г/см3 выше.

Наши исследования в последнем поле севооборота яровом ячмене, завершающем вторую ротацию, показали , чю применение систематической поверхностной обработки в севообороте по сравнению с обычной вспашкой привело к существенному увели -

' ю

ченла объемной массы почвы в слое 10-20 см на 0,09-0,13 г/с;.;3. В слое почеы 0-10 см достоверных различий в объемной кассе почвы при различных системах • основной обработки не наблюдалось (табл.1);

Таблица _ I

Объемная масса лочвы(г/см3) п доле ярового ячменя, 1985-1988 гг., 'фон удобренный

Слой 11осле ос- После Перед поч- новной лосе- уб§р-"еы,см обработки ва кои

Ба- Основная-обработка'почвы тж- в севообороте_.

знт с начала I ротации

в т.ч,лод

ш030й яч-

I 14 мелких отваль- вспашка них 12-14 см

2 6 обычных .8 мел- вспашка ких отвальных ■ 12-14 см

3 14 обычных отваль- Еспашка них 20-22 см

4 8 обычных.безот-вальных ,6 обычных отвальных

5 8 обычных отвальных,6 поЕерхност-

6 14 поверхностных

7 6 обычных безотвальных. 8 по -верхкостных'

Е^прщка

2 см

культивация

6-8 см

ШТ-

см

культивация, 1 6-8 см

С-актор А - обработка почвы

0-10 1,00 1,07 1,15

10-20 1,19 1,20 1,23

20-30 1.23 . 1,20 1,26

0-10 1,02 ' Г, 09 1,15

10-20 1,19 1,23- 1,23

20-30 1,22 1,21 1,24

0-10 1,00 1,03 1,15

10-20 1,13 1,16 1,21

20-30 1,19 1,20 1,24

0-10 1,02 1,08 1,17

10-20 1,16 1,22 1,23

20-30 1,21 1,22 1,25

0-10 1,02 ' 1,08 1,16

10-20 ■ 1,20 1,22 1,26

20-30" 1,21 1,25 1,26

0-10 1,01 1,07 1,17

10-20 1,25 1,29 ' 1,30.

20-30 1,24 1,26 1,27

0-10 1,01 1,08 1,18

10-20 1,22 1,26 1,31

20-30 1,22 1,25 1,27

НСРо5А= НСРп-.=

ОМ 0,о§5А

Фактор Б - слой почвы

НСР,

Ж

НСР 0,05

>5В~

Опытами было установлено, что различные чередования способов и глубины основной обработки почвы в севообороте ке оказали существенного влияния на агрегатный состав па -хотиого слоя в поле ярового ячменя. Только сразу после проведения основной обработки почвы наблюдается устойчивая тенденция к увеличению агрономически ценных частиц диаметром 3-0,25 мм на 3,5-38$ в слое 10-30 см на вариантах с систематической обычной вспашкой и чередовании ее с безот -зальными обработками по сравнению с систематической безот -вольной обработкой. В период вегетации ярового ячменя ста -., тистически достоверна только тенденция к более сильному распылению верхнего 0-10 см слоя почвы при систематической поверхностной обработке, что связано с действием машин и орудий на необорачиваемый длительный период времен.« слой поч -еы. Систематические безотвальные обработки приводят к уве -личению количества водопрочных агрегатов в слое 10-30 см на 1,2-2,6% по сравнению с постоянной обычной вспалшой и чередовании ее в севообороте с другими обработками.

Проведенные нами, совместно с В.¡Л.Рындиным, наблюдения за динамикой продуктивной влаги в метровом слое почвы на посевах ярового ячменя, существенной зависимости от спосо -ба, глубины и систем основной обработки не показали. 1ш объясняем это тем, что равновесная объемная масса почвы на всех вариантах опыта находилась в оптимальных пределах от 1,20 до 1,31 г/см3, когда не. происходит особых изменений в капиллярных свойствах (Б.Н.Мичурин, 1362).

Однако, следует отметить, что наблюдается тенденция к увеличению воздухообеспеченности почвы в слое 10-30 см на 2-% при примекенки обычной вспашки по сравнению с систематическими

безотвальными обработками на различную глубину в севообороте. Критического ;:;с состояния аэрации пахотного слоя не наблюдается ни на одном варианте, что мокко объяснить хорошими фи -знко-мсханическими свойствами черноземов.

Температурный реким почвы существенно не различается при различных системах основной обработки.

2. Биологическая активность обрабатываемого слоя почвы при различных способах, глубинах и системах основных обработок

Различные чередования способов и глубины основной обработки почвы в севообороте оказывает существенное влияние" на содержанке подзикных форм питательных веществ и особенно на их послойное распределение в обрабатываемом слое. Так, после уборки ярового ячменя на удобренном фоке после четыр. -нцццад'и лет применения поверхностной обработки содержание подвккшого фосфора в слое почвы 0-10 см на 21,5 мг/кг почвы вьгче, чем в слое 20-50 см (HCPq^ в 1585 г. составила 2,01 ' , в Ii;i6 г. - 2,12; в 1957 г. - 2,45, в IS33 г. - 2,69 мг/кг). На вариантах с систематической обычной вспсшсой и чередовании ее с плоскорезной и поверхностной обработками этой разницы- в слоях почвы практически не существует (табл.2).

Содержание обменного калия при поверхностной обработке в слое почвы 0-10 см на 21 мг/кг вьпю, чем в слое 20-30 см и на 32 мг/кг вьше, чем в слое 30-40 см. При обычной вспашке эта разница составляет 7 и 19 мг/кг почвы.

Исследования биологической активности почвы свидетельствует о существенном изменении ее под влиянием различных чередований способов и глубины основной обработки в севообороте. Так, например, весной в фазу

Тс (5липа 2

Содержание подЕикных.йорм РК (мг/кг почвы) е поле ярового ячменя, 1585-1988 гг.

Ьа-ри- Основная обработка почвы в севоооороте Слои-почвы, Без удобрений С удобрениями

ант с начала 1 ротации в т.ч..под яровой ячмень см Р2°5 К2° Р^Ог-^ 0 К?0

I 14 пелких отвальных вспашка 12-14 см 0-10 •10-20 20,3 19,9 203 209 28,3 28,7 200 204

20-30 16,0 133 26,3 136

30-40 11,6 186 17,9 183

3 14 обычных отвальных вспашка 20-22 см 0-10 10-20' ■ 20,5 18,5 203 136 34,6 33,6 192 132

20-30 21,0 136 23,6 185

30-40 14,5 176 23,3 173

5 8 обычных от -вальных, 6 поверхностных культтша-ыпя 6-8 см 0-10 10-20 20-30 22,4 20,6 20,0 222 207 136 30,6 23,1 23,3 203 131 то

30-40 16,0 184 20,3 1.57

6 14 поверхностных культивация 6-8 см 0-10 10-20 25,1 22,4 221 202 42, 4 31,2 205 202

20-30 . 19,9 138 20,9 105

30-40 16,8 181 13,7 174

кущения и перед уборкой ярового ячменя в верхнем слоо почпк 010 см отмечается существенное повышение нитркйикацпониоЯ спо -собности почвы по систематической поверхностной обработке па 2,0-4,7 иг// -V 03 / кг почвы по сравнению с систематической обычной вспашкой на обоих аонах (ЕСР05=1,54 и 0,52). Нзблюда -лзсь 'Л тенденция к усилению цедшолозорэз'лагакг'ол активности

почвы з верхнем слое пахотного горизонта по систематической безотвальной обработке на различную глубину и чередовании поверхностной обработки со вспашкой в севообороте по сравнению с систематической обычной вспашкой, Эти' различия объясня -

ются не только более тщательным перемешиванием верхней части пахотного слоя с удобрениями, корневыми и пожнивными остатками при поверхностной обработке, ко и с точки, зрения о диффе -ренцяацин пахотного слоя по плодородия, а именно, тем, что наиболее биологически активная верхняя часть обрабатываемого слоя не перемещается вниз.

Систематические безотвальные обработки почвы в севообо -роте приводят к снижению нитрификационной способности на 1,410,2 мг А/ -Ы 0 / кг почвы, целлюлозоразлагающей активности на 1,9-8,2% в слое почвы 20-30 см по сравнению с систематической обычной вспашкой и чередовании ее в севообороте с поверхностной обработкой.

Причиной, ухудшающей процессы нитрификации и разложения клетчатки в нижних горизонтах по систематической безотвальной обработке, следует считать достоверное увеличение плотности сложения почвы, слабое перемешивание с пожнивными и корневши остатками.

Длительное применение различных способов , глубин и систем основной обработки почвы в .севообороте оказали определенное влияние на содержание гумуса в поле ярового ячменя'. Так , можно отметить снижение запасов гумуса в слое почвы 20-30 см на удобренном фоне по систематической отвальной обработке на обычную глубину на 0,4% по сравнению с постоянной поверхностной обработкой (табл.3). Это можно объяснить более высокой микробиологической активностью в этом -;.-слое'. почвы при пос -тоянной вспашке, вследствие чего интенсивнее протекают про -цессы минерализации органического вещества.

Сравнивая запасы гумуса в почве в первой.ротации сево -оборота, после уборки кукурузы на силос (данные В.М.Рьгндина)и

Таблица 3

Содержание гумуса(£) в поле ярового ячменя, I 1385-1968 гг.

таС Основная-обработка почвы •Ктлп, в севообороте

ант

с начала I ротации

Слои Сздешание гу-.почвы, %

вой ячмень

_ см сез ■ тдобреши удобпе- ПИЛ.'/И

0-10 4,4 4,3

10-20 4,3 4,4

20-30 4,2 4,4

30-40 3,9 4,3

0-10 4,5 4,5

10-20 4,3 4,5

20-30 •■ 4,2 4,2

30-10 4,0 Ч и, ~>

0-10 4,2 4,3

10-20 4,2 4,4

20-30 4,2 4,3

30-40 3,8 л О , О

0-10 4,3 4,5

10-20 4,2 4,6 •

20-30 4,3 4,6

30-40 4,0 4,0

1986 г. 1987 г. 1983 г.

' 0,07 0,06 • 0,12

0,12 0,11 0,22

14 мелких отвальных

14 обычных отвальных

"спешка 12-14 см

>2§Ксм

8 обычных от- кулътибз- ' езльных, 6 ПО- ДНЯ 6-8 см верхностных

6- 14 поверхкост- культква-ных ция 6-8 см

1985 г.

НСР05(удобрения ,% 0,43 НСР05(обрэботка),$ 0,23 спустя десять лет после уборки ярового ячменя, завершающем вторую ротацию, могло отметить, что длительное применение систематических поверхностной обработки и межой вспашки в севообороте приводит к некоторому сникешпо содер;:сзния гумуса в Еерхнем слое почвы 0-10 см на 0,2-0,6$ на обоих фонах по сравнению с исходными данными образцов почвы, отобранными в 1978 г.

Влияние различных систем основной обработки почвы в севообороте на дифференциацию частей пахотного слоя по плодоро-

3

5

диэ изучали мелкоделякочным методом: с вариантов 3, 5, 6-ой стационарного опыта весной , до посева ярового ячменя отбирал; почлу г.з горизонтов 0-10, 10-20, 0-20 (с ненарушенным строение:.') г. 0-20 (с лерекесашанием слоев) й засыпала делянки, которые представляли собой сосуды без дна.

Анализ слопового материала показал, что слой почвы 0-10 см является более плодороднкм по систематической поворхно -сткой обработке и чередование ее с обычной вспашкой в сево -обороте , в срзЕнении с систематической обычной вспашкой. Газницэ в урожайности мевду этими вариантами математически достоверна и составляет 5,0-5,4 ц/га на удобренном Фоне.Объяснить это можно более высокой концентрацией и РО^О, микробиологической активностью в этом слое почвы при применении поверхностной обработки в севообороте, как указывалось выше (табл.4).

Урожайность ярового ячменя по слоям почвы 10-20 и 0-20 см (с ненарушенным строением) существенно не отличалась при различных системах основной обработки почвы в севообороте, что можно . объяснить в первом случае -несущественными различиями в содержании подвижных форм азота, фосфора и калия,биологической активности лочеы, которые отличались лишь начиная со слоя 20-30 см, во втором случае - отсутствием фактора засоренности.

Наиболее благоприятным для растений ярового ячменя по всем вариантам опыта оказался слой почвы .0-20 .см с перемешиванием горизонтов. Здесь отмечалась наибольшая биологиче -екая урожайность зерна ярового ячменя в сравнении с другими слоями почвы, ка о<^их фонах и самая высокая урожайность наблюдалась при систематической поверхностной обработке, что

свидетельствует о высоком эффекте тщательного пскмошввгкпя почвы с покк'ивнкуп, корневк?.ш остатками, минера льикт удоб -рэниямй.

Таблица 4

Биологический урожай ярового ячменя (и/га) в сосудах без дна в зависимости от системы основной обработки и обрабатываемого слоя почвы, 1987-1238 гг.

Ьа~ Основная обработка почвы рп~ л севообороте ант -^—

с начала I ротации

з т.ч.под

яровой

ятаень

Слой почву, набиваемый в сосуд,см

С ^ Без удо 6- у доб.: ренп:"и реник

14 обнчных отвальных

8 обычных отвальных, 6 поверхностных

14 поверхностных

вспашка

НУЛЬ1

культивация 6-3 см

0-10 31,2 21 ,5

10-20 26,6 23 ,5

0-20 пере- 38,6 30 ,2

мешанный

0-20 кека - 35,7 19 (3

рушенный

0-10 оо, о 19 ,0

1 10-20 27,?: 13 ,5

0-20 пере- 41,5 30 ,4

мешанный

0-20 нена - о81 л •21 ,0

рушенный

0-10 ос у к. 25 ,1

10-20 ПГ* < ¿0 24 ,'1

0-20 пере - • 44/1 ■ 29 ,1

мешанный

0-20 нена- 19 ,5

рушенный

2 „81 4 ,61

3,35 О , 33

КСР05 (фактора обработки),ц/га НСРо5 (фактора слоя почвы),ц/га

2.3. Засоренность посевов ярового ячменя при разданных системах основной обработка почвы в севообороте

В посевах ярового ячменя при плоскорезной л поверхностной обработках почвы за вегетационный период догуляется а 1,5-2,5 раза больше всходов сорняков, чем при грнмснскпи обычной вспашки в севообороте. Объясняется это тем, что зпа-

3

5

6

читальная чамь семян сорняков, заделанных вспашкой е более глубокие слои, даке если и прорастают, то проростки их погп-иаюа, но выходя из поверхность почви. масса сорняков при систематической безотвальной обработке почвы также в 2-2,5 ргзз; чем.при применении в севообороте вспашки (табл.5).

'Таблица 5

Засоренность посегов ярового ячменя (1985-1588 гг.)

Ба- Основная рбрзботка почвы Куще- Петел уборкой

ри-ант под яровом ячмень ние,? штдг т/иР

Без удобрений

I Вспашка 12-14 см 43 46 • 36,7

о Вспагзка 20-22 см 37 47 33,8

5 КуЛЪТИЕЕИИЯ 6-8 см 43 50 50,8

о Культивсгия 6-8 см - Удобренный (гои ■ 65 128 90,8

I Вспаика 12-14 см 33 49 35,8

о и Вспашка 20-22 см 43 40 26,4

О Культивация 6-8 см 52 44 28,5

О Культивация 6-8 см 79 108 87,2

НСРо5 (обработка) 9,45 11,03

ПСР05 (удобрения) И0Р05 (годы) 5,05 5,89

7,14 8,33

Внесение здобреиий существенно не Елпяет на засоренность

посевов ярового ячменя.

Следует заметить, что при плоскорэзкой и поверхностной обработках почва наблюдалась тенденция к увеличению всходов падалицы подсолнечника и поздних яровых сорняков, в сравнении с систематической обычной вспашкой и чередовании ее с безот -взлькыми обрзбсткзип.

2.4. Блинке способа , глубины и систем основной обработки, почвы на урожайность ярового ячменя

Нашими исследованиями установлена тенденция к снижению

всходов ярового ячменя на участках по систематической поверх -

костной обработке в. сравнении с применением в севообороте обычной всларки. Так, на удобренном фоне при систематической обычной вспашке и чередовании ее с другими обработками густота есходов ярового ячменя была выше на 8-22$? ло сравнению с пос -тоянной поверхностной обработкой. К уборке больше растений также Сохраняется на участках со вспашкой, что соответствовало меньшей угнетенности их сорняками.

Систематические безотвальные обработки почвы на различную глубину в севообороте приводят к существенному сшшсшш биологического урожая зерна и соломы ярового ячменя .по сравнению со Еспашкой. Так, в фазу полной спелости растения ярового ячменя ло систематической безотвальной обработке были на неудобренном фоне на 1,7-3,6 см, а на удобренном - на 2,0-4,7 см, масса стебля с колосом на 0,03-0,24 г и*0,04-0,11 г,'масса зерна в колосе соответственно''на 0,02-0,1 и 0,01-0,06 г ниже, чем при применении обычной вспашки в севообороте.

Математически достоверно, что урожайность ярового ячменя оказалась подверженной существенному влиянию факторов, задействованных в эксперименте (табл.6). '

Таблица 6

Результаты трехфакторного дисперсионного анализа, урожайности ярового ячменя '

Фактортг Сочетания г?акторов

Фиыера_- д- ; ■ 2 ' ' 3 _ ■ ' 1,2 " Г7з~—3 1Т2ТЗ

а)фактический 16,31 602,29 270,54 0^33 2^28 22720)74

б) табличный 2,14 3,89 2,65 2,14 1,62 2,65' 1,62 НСР05 1,28 0,69 0,97 1,37 2,57 1,81

Первый фактор - системы осноеной обработки почвы, второй-удобрения, третий -'годы исследования.

Систематические безотвальные обработки почеы на различную глубину в севообороте существенно снижали урожайность ярового ■ ячменя по сравнению с вариантами со вспашкой. Так, в среднем за 4 года урожай ячменя по систематической поверхностной обработке на неудобренном фоне снижался на 4,1-4,9 ц/га, на удоб -ренном - на 4,0-4,4 ц/га е сравнении с постоянной обычной вспашкой и чередовании ее с безотвальными обработками (табл.7).

Таблица 7

Урожайность ярового ячменя в зависимости от систем основной обработки почвы, ц/га (1985-1388 гг.)

Вариант • Основная обработка почвы под яровой ячмень Без удобрении ■ С удобрв' ниями

I Вспашка 12-14 см 24,6 32,8

2 Вспашка 12-14 см 24,9 33,7 '•

3 Вспашка 20-22 см 25,6 34,2

4 Вспашка 20-22 см 25,7 34,2

5 Культивация 6-8 .см 24,9 33,8

о Культивация 6-8 см 20,8 29,8

7 Культивация 6-8 см 22,6 30 Д ;

Удобрения в целом по опыту повышали урожайность Ярового

ячменя на 8-9 ц/га или на 34,7/4.-

Урожайность ярового ячменя существенно зависела не только от конкретной основной обработки под яровой ячмень (т.е.способа и глубины), но и в большей степени от системы основной обработки почвы в севообороте, что подтверждается результатами трехфакторного дисперсионного анализа урожайности ярового яч -меня, где первый фактор - конкретная обработка почвы под яро -вой ячмень, второй - системы основной обработки .в севообороте, третий - удобрения (табл. 8).

Снижение урожайности ярового ячменя при систематических безотвальных обработках почвы, объясняется высокой засоренно-

Таблица 8

Результаты трехфэкторного дисперсионного анализа

уроу.айностл ярового ячменя

Критерий Фишера факторы_Сочетания факторов

_I 2_3 . 1,2 1,3 2,3 1,2,3

а') фактический 5,22 15,87 149,79 5,94 1,68 0,77 0,04 б)табличный 3,23 4,08 4,03 3,23 3,23 4,08 3,23 НСР05 2,31 1,88 , 1,88 2,66 3,25 3,26 -

стью посевов, более слабой биологической активность» в нижней части пахотного слоя, дифференциацией пахотного горизонта по содержании подвижных форм фосфора, слабым развитием растений-Наиболее тесная связь проявляется между урожайностью и густотой стояния растений (Г-^О.ЭОб; Г 2=0,862).

2.5. Энергетическая и экономическая эффективность глубин и способов основной обработки в системах обработки почвы в севообороте под яровой ячмень

Результаты расчета экономической и энергетической эффективности возделывания ярового ячменя свидетельствуют, что лучшим способом основной обработки почвы под него является культивация на- глубину 6-8 см, если под предшествующую культуру (подсолнечник) была проведена" вспашка на обычную глубину . Здесь самый высокий показатель биоэнергетической эффективности ЕозделыЕанйя ярового ячменя: 5,24 на"'неудобренном фоне и 6,75 - на■удобренном , в сравнении по систематической обычной вспашке: 5,03 и 6,41; по постоянной поверхностной обработке соответственно: 4,39 и 5,97'. При чередовании обычной зслэшки в севообороте с поверхностной себестоимость I ц зерна ячменя на 2% и 16,7^ ниже , чем при систематической- обычной вспашке и систематической поверхностной обработке соответственно, а условная прибыль в сравнении с систематической безотвальной

обработкой почвы выше на 12,5-22,2%, уровень рентабельности возрастает в 1,2-1,3 раза.

Применение минеральных удобрений повышает ке только урожайность ■ ярового ячменя, но и улучшает энергетические и экономические показатели.

Производственная проверка результатов исследований была проведена в 1987-1988 гг. в совхозе "Старомарьевский" Грачев-ского района Ставропольского края, где сравнивали мелкую, обычную вспашку и поверхностную обработку под яровой ячмень, при проведении вспашки на глубину 25-27 см под предшествую -щую культуру (подсолнечник) . В результате было установлено, что мелкая вспзлкл и поверхностная обработка под яровой яч -мень, по сравнению с обычной вспашкой.не приводит к достоверному снижению его урожайности, что подтверждает полученные нами в стационарном опыте экспериментальные данные.

ВЫВОДЫ

1. Длительные поверхностные обработки под все культуры севооборота приводят к повышению объемной массы почвы чернозема в заключительном поле ярового ячменя в слое 10-20 см на 0,09 - 0,13 г/см3 по сравнению с постоянной обычной вспаш -кой.

2. Структура пахотного слоя при различных способах, глубины и систем основной обработки почвы различается непосредственно после проведения основной обработки :

по систематической обычной вспашке и чередовании вспашки с безотвальными обработками в севообороте в слое почвы 10-30 см образуется агрономически ценных частиц диаметром 3-0,25 мм на 3,5 -38 % больше, чем по систематической поверхност -ной обработке. К посеву ярового ячменя и в период его веге -

тации различий в агрегатном составе почвы по всем системам обработки не наблюдается.

' 3. Различные способы и глубина основной обработки почвы под яровой ячмень не оказывают существенного влияния на накопление и сохранение продуктивной влаги в метровом слое почвы.

4. Систематические поверхностные обработки почвы в севообороте приводят к дифференциации подвижного фосфора и концентрации его в верхнем слое пахотного горизонта в поле ярового ячменя. При применении вспашки в севообороте ос -новнью элементы питания распределены в пахотном- горизонте более равномерно.

5. Постоянные поверхностные обработки почвы в сево -обороте , по сравнению с-обычной Еспашкой, сникают микро -биологическую активность почвы в нижней части пахотного слоя и повышают ее в верхнем слое 0-10 см в поле ярового ячменя.

6. Длительное применение систематической обычной, вспашки в севообороте на удобренном фоне приводит к снижению запасов гумуса в слое почвы 20 - 30 см, по сравнению с .. систематической поверхностной обработкой.

7. Различные системы основной обработки почвы в севообороте оказывают определенное влияние на дифференциацию частей пахотного. слоя по плодородию. Слой почвы 0-10 см. является- более плодородным и биологически активным при применении поверхностной обработки в сево -обороте, чем при систематической обычной вспаике. Наиболее благоприятным для возделывания ярового ячменя

при всех системах основной обработки является' горизонт почвы 0-20 см при условии его тщательного перемешивания.

8. Систематические безотвальные обработки почвы повышают количество всходов и массу сорняков в посевах ярового ячменя в 1,5-2,5 раза.ло сравнению с систематической вспашкой и чередованием вспашки с безотвальными обработками.

9. Поверхностные и плоскорезные обработки почвы н севообороте существенно снижают густоту есходов и продуктивного стеблестоя ячменя в сравнении с обычной вспашкой. -

10. Систематические безотвальные обработки почвы в севообороте приводят к достоверному снижению урожайности яро -вого ячменя на неудобренном фоне на 2,3-4,9 ц/га, на удобренном - на 3,7-4,4' ц/га по сравнению с постоянной обычной Еспашкой и чередованием ее с безотвальными обработками.

II- Самая низкая себестоимость I ц зерна ячменя отмечается при чередовании в севообороте обычной вспашки с поверхностной обработкой. При этом условная прибыль на 22,2$ выше по сравнению с систематической поверхностной обработкой .„ ' ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ ' ' '

; I. На типичных и обыкновенных черноземах зоны неустой -чивого увлажнения Ставропольского края основная обработка почвы в пропашном звене севооборота должна строиться на чередованы! обычной вспашки (под пропашные) с мелкой, поверхностной обработками(под зерновые колосовые).

2. В случае отсутствия в системе основной обработки почвы вспашки под культуру севооборота, предшествующую яровому ячменю ,вспашка должна производиться под него. ;

3. Наиболее эффективным способом основной обработки поч-

вы под яровой ячмень на полях, при отсутствии многолетних сорняков, является поверхностная обработка на глубину 8-10 см комбинированным агрегатом КРГ-3,6 или КПЭ-3,8 с игольчатой бороной БИГ-3, при условии, что под предшествующую культуру (подсолнечник) проводили вспашку на глубину 22-27 см . Технология возделывания ярового ячменя при этом должна обязательно включать обработку гербицидами группы 2,4-Д или диаленом от падалицы подсолнечника.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Влияние различных систем основной обработки почвы в севообороте на урожайность ярового ячменя // -Интенсивные технологии возделывания зерновых культур на. Северном Кавказе: Сб.науч.тр./ Ставроп.СХИ.- Ставрополь, 1939(в соавторстве).

2. Энергоемкость технологий возделывания ярового ячменя при различных системах основной обработки почвы // Использование почвенно-климатических и энергетических ресурсов в ус- ■ ловиях интенсификации систем земледелия. Сб.науч.тр./ НПО "Нива Ставрополья", СШЭДСХ. - Ставрополь, ISS0 (в соавторстве).

■3. Проблемы возрастания биологической активности и уро,-жайности ярового ячменя // Методологические проблемы с.-х. науки и практики / Дом полит.просвещения Ставр.крайкома КПСС, Ставропольский СХИ, - Ставрополь, IS9Q.

4. Влияние различных систем основной обработки в зерно-пропашном севообороте на плодородие почвы // Проблема науч -ного обеспечения агропромышленного комплекса Ставропольского края. Сб.науч.тр./ НПО "Нива Ставрополья", СШЙСХ. - Ставрополь', 1990 (в соавторстве).