Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние различных систем обработки и удобрений на агрофизические свойства чернозема и продуктивность звена севооборота в условиях Северо-Восточной лесостепи Украины

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние различных систем обработки и удобрений на агрофизические свойства чернозема и продуктивность звена севооборота в условиях Северо-Восточной лесостепи Украины"

УКРАИНСКАЯ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи КОЙШИК Владимир Николаевич

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ ОБРАБОНШ И УДОБРИ 1ИЙ НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЁМА И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВьНА СЕБООЕОРОТА В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЛйСОСТЕПИ УКРАШУ

Споциальноеть 06.01.01 - обцее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соисяенио учений отетни кандидата сельскохозяйствен!»« наук

Кц«в - 199Г г.

Работа выполнена на Сумской государственной областной сельскохозяйственной опытной станции

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук /V.M. Малиенко

ОЩИАЛЬНМЕ СППСНЕНТЫ:

1. Доктор сельскохозяйственных наук, профессор г .В. Буденный

2, Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент М.С. Руденко Ведущая организация Украинский научно-исследовательский институт растениеводства селекции и генетики им. В.Я. Юрьева.

Ращита диссертации состоится " ! 6 " ¿4|Сс-с р ■

s , , СС »' '

в часов на заседании специализированного совета К 1^0.71,01 в Украинском ордена Трудового Красного Рнамени сельскохозяйственной академии по адресу: 25 2041, Киев-41, ул. Героев Сбороны, 15, УСХА, 4-й корпус, аудитория 37.

Просим принять участие в заседании совета или выслать отзыв на автореферат в 2-х экземплярах, заверенных печатью по адресу: 252041, г. Киев-41, ул. Героев Обороны, 15.

Секретариат специализированных советов. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии. Автореферат разослан " / Ь " г со . ■-'<_•■ г> сЯ. 1991 года. Ученый секретарь специализированного совета, доцент Манько Г.П.

Актуальность томы. Общество вплотную подошло к проблеме создания высокопродуктивных устойчивых агрозкосистем, способных надежно обеспечить человечество сельскохозяйственной продукцией. Поэтому,необходим поиск новых путей получения стабильных урожаев культур при условии сохранения и повышения плодородия почвы. Важным звеном в решении этих задач является совершенствование существующих и разработка новых более эффективных систем основной обработки почвы в конкретных почвенно-климатических уссвиях. Потому, что обработка почвы среди технологических приемов по прежнему закипает ведущее место, как по трудоемкости и энергоемкости, так и по характеру воздействия на почву. В последние годы большое внимание уделяется минимализяции обработки с целью сохранения ее штодо-;>о;-ля, уменьшения механического воздействия и считания энергетических и трудовых затрат на ее проведение (И.Б.Реву? - 1553, А.И.Бараев - 1975, Б.А.Доспехов - 1976, И.Л.Макаров - 198*, Н.К.Ши-кула - 1937, А.И.Пупонин - 19В6 и др.).

В связи с этим выбритое направление исследования является задачей важней и актуальной.

Работа является составной частью задания 0.51.01 - "Усовершенствовать и разработать севообороты, систеил удобрения я обработки почвы, обеспечивающие урожайность зерновых 40-45 ц/га и продуктивность пзшни 60-85 ц/га кормовых единиц при сохранении и П0вк-.йиии плодородия почвы в системе земледелия се перо-восточной Лессстзпи Украинской ССР" /помер государственной регистрации 01.87.00534С2/.

Цель и задач.I исследований. Целью па лих ясслхдлгапиЯ бнно разработать наиболее З'И'-ективнт ирда^д остгчсН обр.чбеткч ппчин в сочетании с применением кшерплмчле упо"^^,

повышение продуктивности культур звена севооборота на черноземе типичном малогумусном среднесуглинистом в условиях северо-восточной Лесостепи Украины.

Для достижения поставленной цели необходимо било решить следующие задачи:

- изучить влияние различных приемов обработки на физические условия и питательный режим почвы;

- установить эффективность чизельного рыхления для условий северо-восточной Лесостепи Украины;

- определить эффективность изучаемых приемов обработки почвы на разных уровнях минеральных удобрений;

- установить влияние изучаемых факторов на рост и развитие растений, а также засоренность посевов и почвы;

- определить зависимость урожая культур и его качества от изучаемых приемов обработки почвы и удобрения;

- установить наиболее рациональные приемы основной обработки почвы в звене севооборота по показателям его продуктивности и экономической эффективности.

_ Научная новизна. Исследована динамика физических свойств чернозема типичного мэлогумусного среднесуглинистого северо-восточной Лесостепи УССР при применении различных приемов основной обработки почвы. Установлена эффективность чизельного рыхления в условиях повышенной антропогенной нагрузки на почву. Определена целесообразность длительного применения различных приемов основной обработки почвы, а также степень дифференциации пахотного слоя по плодородию. Установлены характер засоренности посевов, почвы и игменение гидовпго состава сорняков в зависимости от приемов обработки.

практическая ценность работы, Разработана рациональная систе-

на обработки почвы в звене типичного зернопропатного севооборота. Доказана необходимость дифференцированного подхода, при применении обработки почвы с учетом предкзствешгика н биологических особенное тэй возделываемой культуры.

Реализация результатов исследований. Результаты исследовании внедрены в хозяйствах Сумской области на площади 224,4 тис.га, сб:ци!! экономический эффект составил 1660 тыс.руб^й.

Апробация работы. Основные материалы диссертации докладывались на Сумской областной научно-практической конференции Всесоюзной научно-практической конференции в Сумах (1989), коифг»-молодых ученых в Украинском научно-исследовательском инсти-те земледелия (1989-1^91), расширенном заседании лаборатории обработки почв УНИИ земледелия (1991), заседаниях методической комиссии (1937-1991) ц ученого совета Сумской государственной областной сельскохозяйственной опытно!! станции в 1991 году.

Публикация результатов исследований. Основные гтолокешкт диссертации изложены в трех печатных работах.

Объем работы, Диссертация из полена на 220 страницах макино-писного текста. Состоит из впадения, семи глав, шподов, предложений производству, списка литературы, приложэиий. Она включает

таблиц, П рисунков и 34 таблицы вынесены в приложение, Сгп!сок используемой литературы вклгчавт 259 нпимеиовяяий, из них К зарубежных авторов.

Услонкя ч методика проведения исследований. Для регпешт поставленной цели и задач был про гя цен комплекс хног о летних иссяз-дораний в поло пых и дабортгорнчх онкт*х.

Работа выполнялась р 1937-1990 гг. я стационар-ном опыте Сумской областной сельскохозяйственна опытной станции, Сгипк-иар-вый опыт лаборатории обработки гкщг" и ссрооборотор предртпрчп"!

собой Ю-ти польннй нолевой севооборот со следующим чередованием культур: клевер - озимая пшеница - сахарная свекла - кукуруза на силос - озимая рожь - кукуруза на зерно - горох - озимая пшеница -сахарная свекла - ячмень + клевер. Для исследований било взято последнее звено зернопропашного севооборота.

Схема опыта (табл.1) включала следующие системы обработки почвы:

Таблица I.

Схема опыта

Основная : 1 . Удобрения (№РК - кг/га)

обработка почвы ¡Озимая пшеница ¡Сахарная свекла ! Ячмень

! Марка !Глуои'на!' марка'I лубина ! Марка ГГлуБйна !орудия !обработ-К>рудия!обработки! орудия ! обработки,

1 !ки, см I ! см ! ! ! см

Фон I - без удобрений

отвальная Ш-4-35 20-22 Ш-4-35 28-30 1111-4-35 20-2^

мелкая БДТ-3 10-12 БДТ-3 12-14 БДТ-3 12-14

плоскорезная 1ШГ-250 20-22 К11Г-250 28-30 ШГ-250 20-22

дифференциров. БДТ-3 10-12 1111-4-35 28-30 БДТ-3 12-14

Фон П - 0К50 30 т/га навоза + К'30Р30К30

№150Р120К150

отвальная ПН-4-35 2(1-22 1Ш-4-35 28-30 Ш-4-35 20-22

мелкая БДТ-3 10-12 БДТ-3 12-14 БДТ-3 12-14

ппсскорезная Ш1Г-250 Ш1Г-250 28-30 ИНГ _2 50 20-22

дифференциров. БДТ-3 10-12 1Ш-4-35 28-30 БДТ-3 12-14

Фон ¡11 - №105Р 80КЬи 30 т/га навоза + ^0Р50К45

"^ЗС^Ш^ЗО

отвальная ПН-4-35 20-22 11Н-4-35 28-30 1111-4-35 20-22

мелкая БДТ-3 10-12 БДТ-3 12-14 БДТ-3 12-14

плоскорезная глг~25о 20-22 Ш1Г-250 28-30 ЩЦ'-250 20-22

дифференциров. БДТ-3 10-12 ПН-4-35 28-30 БДТ-3 12-14

- ггьольная - на 20-22 Сн под озимую пшеницу, на 28-30 см под сахарную сгоклу и на У.ИЛИ си чоц ячмень 1 контроль): 1И1_<!_115{

- мелкая - на 10-12 см под озимую пшеницу л на 12-14 см под яровые, БДТ-3;

- плоскорезная - на такую же глубину, чт- и в контрольном варианте, КПГ-250;

- дифференцированная - сочетающая мелку г на 10-12 см под озимую пшеницу, вспашку на 28-30 см под сахарнук г:пеклу и дискование на 12-14 см под ячмень.

Названные варианты изучались на неудобренном фоне, при одинарной дозе киигральных удобрений (составлен!':-;! на основании рекомендованных норм внесения соответственно шд сзпцуп пшеницу

< под сахарную свеклу 30 т/ra навоза + Î?ib0^120^150 к Пп;1 ячмень №30^30^30^ " полуторной их дозе.

С целью уточнения вопросов о целесообразности разуплотнения почвы после проходов уборочных комплексов, в особенности при уборка свеклы во влаяяио годы, дополнительно изучалась эффективность чизельного рыхления под ячмень. Эта часть исследований была еыне-сена в отдельшя'! опыт. Изучались следуйте варианты механической обработки почвы: вспашка на 20-22 см (контроль), ИН-4-35; плоскорезная на 20-22 см и 10—12 см, КПГ-250; лемешное лущение на 1214 см; мелкая на 10-12 см, БДТ-3; методом расщепления делянок вводили дополнительно Fia фоне этих обработок дизельное рнхление до Î0-60 см, а также просто чизелеванио на 20-22 , 40-45 и 55-60 см, „14-2,5.

Технология., гоэделыпявмах культур была общепринятой для зоны •.фоаэдего'п оглтов кроме ияучя«мтес euere« осиогчей обработки и улл'1-:>ения jic'îm.'. Лля боог.би г с>рио* рн/'тщ'е.пг-иостьп но посепмх ог.и-•гай пг?я:п:ы прим«пял»! гербицид .рап?н (2 кг/га), не пос?рях сячяр-пой с г«» ль' PHc.çibni 'I-XA. ? rr/vn + 1 ,ö wr/'-я лен^цилп под г^ц--.icoonij"; v^jin'r.iriRniin v! 0 л/vi ^»течут. im ггхчп'Р», помяч? яч:''>ия

в фазу кущения опрыскивали 80$ 2М-4ХМ (3 кг/га).

Почва опытного участка - чернозем типичный малогумусный сла-бовыщелоченный, крупно-пылевато среднесуглинистый с содержанием в слое почвы 0-40 см гумуса рН солевой вытяжки 6,6, сумма поглощенных оснований 31f9 мг-экв. на 100 г почвы, гидролитическая кислотность 2,1 мг-экв. на 100 г почвы. -Содержание подвижных форм фосфора и калия по Чирикову соответственно 8,9 и 7,3 мг на 100 г почвы.

Климат района проведения исследований умеренно-континентальный, средневлажный, для которого характерны следующие показатели: среднегодовая температура воздуха равняется +6° с колебаниями в отдельные годы от +4,4° до +9,1°, к моменту перехода температуры через +5° обычно наступает спелость почвы. Среднемногслетнее количество осадков составляет 566 мм.

Метеорологические условия в годы проведения опытов 1987 -IS90 гг. складывались в целом благоприятно для изучаемых сельскохозяйственных культур. Наиболее жарким месяцем является июль,средняя температура которого в 1987-1988 гг. составила +19,7 _ 22,0°; более холодный из зимних месяцев - январь со средней температурой воздуха в эти годы - 16,5-7,6°, Причем абсолютный минимум зимой 1987 года составил - 33,8°, а абсолютный максимум температуры воздуха летом был в июне 1989 года +32,2°, Среднегодовая температура воздуха в эти годы исследований колебалась от +4,6° до +9,1°. Распределение осадков во времени было неравномерным, более влажным был 1988 год с суммой осадков в год 706 мм, что на 137 мм больше, в 1988 году на 65 мм мекьав среднемноголетнего их количества.

Проводились следующие определения, анализы и сопутствующие наблюдения: плотность почвы - буром Н.А.Качинского в каждом 5 сантиметровом слое до глубины 30 см; уплотняющее воздействие ходовой

системы трактора - прибором А.В.Судакова, А.Л.Охитина; структурно-агрегатный состав - методом сухого просеивания и определение водопрочности структуры на приборе И.М.Бакшеева; влажность - термостатно-весовым методом; определение капиллярной впагоемкости -методом насыщения п цилиндрех,■ твердость почвы - твердомером Ре-вякикау воздухопроницаемость почвы - приборам Пнерта; водопроницаемость почвы - методом заливных площадок; испарение с поверхности почвы изучат! с помощью микроиспарителей; биологическая ■ активность почвы оценивалась по интенсивное.и разложения ткани методом "аплшеации" и по учету выделения СС>2 поверхностным слоем почвы по В.И.Штатнову; для оценки относительного уровня плодородия почвы использовался методгугтадиагностики; нитратный азот - по Гранд-наль—'; аммиачжй азот - колориметрически с реактивом Несслера; легкогидролизуемый азот по Корн|ялду; подвижный фосфор и калий -по Чцрнкову; рН солевой вытяжки. - электрометршески; гумус - по Тюряну-Сиуахову; засоренность посевов определяли на протяжении, вегетации растений; потеншалыгуи - перед началом полевых работ; динамика пояпления сорняков на протяжении всего вегетационного, периода культур на площадках в I м кп. и жизнеспособность семян сорняков в полевых кюветах; фенологические наблюдения, изучение особенностей роста и развития растений просолили согласно методикам ГоеТсортсети; физические свойства зерна озимой пиеници и ячменя - согласно существующим ГООТад; хлебоп-ткарскнз качества з( рнп озимей пшеницы определяли и териологической лаборатории Украинского НИИ растение родства сзл<лпи<и и т'ртягп «ц.Е.Й.Орьопа; определение технологических цг гг*>ячт»т?{! т^тгл свеклм по ее сахаристости и содержания в не* 'гг'Сгт>;; !•• ( ¡'¡'Ипугггон-^ фнчесгоП) полы проводили .'¡о наточек.-» Ь;«с">»*ного И! «И еяхярчпП рпс««^ оконп!.!пчесг,о,~. прордаиля !"о "Меквиое огрреслзчип

_ О -

экономической эффективности использования в сельском хозяйстве научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой тухнинн изобретений и рационализаторских предложений (К.;Урожай, 19.86); статистическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ'

Агрофизические свойства чернозема типичного в зависимости от способов его обработки.

Изучая структурный состав и водопрочкость почвенных агрегатов на вариантах различной основной обработки почвы под ячменем установили, что применение вместо вспашки систематической мелкой обработки увеличивает в слое 0-20 см долю частиц меньше 0,25 мм соответственно на при сухом и 3,4% при мокром просеивании. Проведенные исследования показали, что систематическое .применение мелкой и плоскорезной обработок ведет к некоторому повышению плотности почвы в слое 15-25 см, особенно при бессменной дисковой обработке. Так, под сахарной свеклой эта закономерность проявилась в большей степени, чем под зерновыми. Если колебания плотности при вспашке в игом слое под сахарной свеклой находились в интервала 1,19-1,25 г/см3, то при систематической мелкой обработке он увеличивался и составлял 1,27-1,32 г/см3. Зто объясняется уплот-нягцим действием рабочих органов ниже границы обрабатываемого слоя, отсутствием рыхления в нижней части пахотного горизонта, а также воздействием ходовых систем машнно-тракторных агрегатов (МХА).

В от ой 1-1 язи нрми был проведен опыт по устойчивости почвы к унлотчегчю при различных приемах основной обработки. Определялось длформнрумч "о мюдрйствио проходов трактора ЮМЗ-6Л на шюшость

и твердость почвы в изучаемых вариантах опыта.

Изучением уплотняющего действия' ходовых систем на почву установлено, что уплотнению в равней степени подвергается почва при всех рассматриваемых приемах основной обработки. Уже после второго прохода в слое 0-10 см плотность почвы достигает значений 1,30 г/см3 возрастал на 23,6$ в сравнении с исходим,® еэ ; значениями. При этом стремительно нарастает и твердость почвы, увеличиваясь на 92$. Но если деформация поверхностного слоя сразу становится заметной, то с глубиной она изменяется менее значительно. Хотя и в более глубоких слоях происходят изменения -вызванные дефйрмирукщим воздействием колес трактора.

Если учесть, что в пар'йод уборки сахарной свеклы это воздействие на почву возрастает в НесколькЗ раз при условии повылвкной влажности, агрофизической состояние почвы значительно ухудшается. ' А высокие значения плотности к твердости почвы при отсутствии глубокого рыхления накапливаются в более глубоких слоях. По этой причине была исследована эффективность разуплотнения почвы с испсль- ' зованиеи различных приемов основной обработки, в том числе и чи-. зольного рыхления после уборки сахарной свеклы.

' Динамика изменения плотности во временном опыте показала, что процессы разуплотнения во многом зависят от глубины: основной обработки почвы. Уплотнение почвы носит необратимый характер только при мелкой обработке, применение же чизельных орудий способс-г-вуот созданию сохраняющегося а процессе вегетации рыхлого сложе- ' ния пахотного слоя в пределах от 0,95 до 1,26 г/см3.

Подтверждением этому является определение' воздутонропкцаемоста, которая позволила более полно охарактеризовать и уплотнение прослойки. Воздухопроницаемость при чкзельной обработка была па 5,3-26,0% вайе под ячменем по сравнению со- вспашкой.

Таким образом, систематическое применение безотвальных обработок и в особенности мелкой приводит к повышению плотности почва. Кр.оме того, в зависимости от условий уборки сахарной свеклы, почва может подвергаться значительному дефармирующему воздействию, эффективное устранение которого достигается использованием орудий чизельнвго типа.

Б результате исследований установлено существенное влияние обработок почву на формирование запасов влаги л слое 0-150 см. Глубокие обработки способствовали большему накоплению влаги в почве за' о.сенне-зимний период, вследствии лучшей водопроницаемости почвы.

Поэтому на период села культур по систематической мелкой обработке запас влаги за годы исследований бил ниже в сравнении с контролем соответственно под озимой пшеницей на 25,9 ш, сахарной свеклой на 38 мм и ячменем на 32,6 мм. Остальные обработки не уступали вспашке в пополнении запасов. Несмотря на то, что потери на испарение по систематической мелкой обработке под культурами звена севооборота были меньше на 8,3-26$. Плохое использование осадков в осенне-зимний период по данной обработке, как видим, отрицательно сказывалось на запасах почвенной влаги. Различия в водном режиме почвы обусловлены не только низкой водопроницаемостью, но и разной глубиной промерзания почвы. В среднем за 1988-19.89 годи оно было наибольшим по мелкой обработке 42 см и наименьшим по чизель ному рыхлению 32 см. В условиях дружной весны 1^88 года глубокие обработки, и в особенности чизелевание создали высокую фильтрационную способность, отводя талую воду вниз по профилю,при мелком рихлсоип избыточная вода стекала в иисрлнонлжешш из-за низкой скорости впитывания. Ь 19Ь9 году, когда проходило равномерное таннке снега, потери на мелкой обра-

ботке были также наибольшими вследствие интенсивного испарейия с перенасыщенного водой поверхностного слоя до полного оттаивания почвы.

Больеиш били различия по изучаемым обработаем а воздухопроницаемости и твердости попш. Гвдс, в критический период для сахарной сюяиш - сиыканио мелдурядий, воздухопроницаемость з слое ¿0-15 см по мэлкой обработке была ниже на 13$, Под ячменем (фаза выхода в трубку) в слоэ 15-20 см - гиге на 3,4-5,6$, соответетпс(:-но в стационарном и временном опыте по ср.-вчанию с контролем. Твердость почбы по систематической шюскорсзной и в особвгаяг.^л по колкой обработке увеличивалась в сравнении со вслазксД. И к сокенту уборки уролая на вариантах с бессменной дисковой обработкой в слое С-30 сц была вита на 4,5 ¿г/см** под огт-ой пеэгацей,-

о 9

на 6,2 кг/см'" под сахарной свеклой и В,б кг/см* под ячкепеи в сравнешш с контролем. Такие различия по вариантам основной обработки обусловлены как сужением поступления органических остатков в белее глубокие слей при безотвальных обработках, так и отсутствием рыхления в нижних горизонтах при систематической дисковой обработке, что вдаиваэт измзкетю в соотнсдаши пор капиллярного и нокалиллярного рапиорг..

Влияние приемов основной обработки на питательный редим и биологическую активность почвы

Как показали наши исследования длительное применение1 мелкой и плоскорезчой обработок ведет к д^феретнр.цли пахотк.то слоя но пяодороди»». Сбвряг содорлагтв з темен-гол »»аччровыгч .> пишт растений в пахотном слое - тьдптаюго фосфора и •-(чоню-гп иадип -в научаемых вариантах осчофгс-й "бр.^отки ¡пчю бщю практически одинаковы1.;, но на 4'сметргптвч^снэй пл-юк^р. зной й •/»»(«•& .- ^рп-

боток наблюдалось существенное изменение послойного содержания их в сторожу увеличения в слое 0-10 см и уменьшения в слоях 20-30 см. Эти различия в слое 0-10 см в среднем за 19в7-19Ь9 годы составили перед уборкой ячменя последней культуры 10-ти польного севооборота по подвижному фосфору 27,5-32,6$, обменному калию 17,6-23,5$ в сравнении с отвальной разноглубинной обработкой.

Отмечены определенные тенденции влияния изучаемых систем обработки почвы на ее гумус,ное состояние. Анализ содержания гумуса в пахотном слое на вариантах с мелкой и плоскорезной обработками в среднем после 10-ти летнего их применения в севообороте, произошло перераспределение его по профилю; при этом в слое 0-Юсм содержание гумусовых веществ превышало контроль соответственно на 8,3-10,4$.

Эта закономерность была подтверждена и результатами определения относительного уровня плодородия различных горизонтов па-хштного слоя, по изучаемым приемам основной обработки почвы экс-прес-методом гуттадиагностики. По систематической мелкой и плоскорезной в поверхностных горизонтах количество снятого гуттанта было большим в сравнении со вспашкой соответственно на 54,5 и 45,5%. В нижних горизонтах (25,30См), где уровень плодородия по этим обработкам снижался, количество гуттанта в сравнении с контролем было ниже соответственно на 40$.

применение дифференцированной системы основной обработки почвы сдерживало процесс дифференциации обрабатываемого слоя по плодородию и содержанию основных элементов минерального питания растений, распределение их по профилю почвы на этом варианте было более равномерным.

Одновременно увеличивалась и общая биологическая активность почвы при мелкой и плоскорезной обработке в слое 0-10 см, оареде-

ляемая по разложению клетчатки методом "апликации", была выше по сравнению с контролем под озимой пшеницей на 66-60%; под сахарной свеклой на 17-16% и ячменем на 11-17$. Причем самая высокая биогенность почвы отмечена под посевами сахарной свеклы. Это подтверждают и данные по учету выделения углекислоты с поверхности почвы под культурами звена севооборота. Таким образом, при применении различных обработок почвы необходимо учитывать реакцию культур на гомогенное или гетерогенное строение пахотного слоя. А различия в степени дифференциации пахотного слоя при разных приемах основной обработки почвы обусловлены перераспределением питательных веществ по профилю и различием в размещении источников питания для микроорганизмов.

Засоренность посевов и почвы, Полученные данные подтвердили установленную другими авторами закономерность об увеличении засоренности полевых культур при безотвальных обработках. На время уборки урожая засоренность по мелкой и плоскорезной обработка

была выше: в посеве озимой пшеницы соответственно на 48_72 щт/м ,

2 2 сахарной свеклы 10,4-9 шт/м и ячменя на 19-13 шт/м , чем по

вспашке. Аналогичная закономерность отмечалась и с массой сорняков. Причиной высокой засоренности культур по систематической мелкой и плоскорезной обработке являлась различная потенциальная засоренность почвы. При вспашке основная часть свежесозреваемых и осыпающихся семян сорняков попадает на глубину 15-30 см, а при поверхностном рыхлении они остаются в верхнем слое почвы. .

Вследствие этого в слое 0-Ю см количество семян сорняков

возрастало по мелкой и плоскорезной соответственно: под озимой

2 2

пшеницей на 92,4-92 тис.шт/м , сахарной свеклой 71,6-61,7тыс.шт/м

и ячменем 29,1-53,6 тыс.шт/м в сравнении с отвальной обработкой почвы. Эту закономерность подтвердили и результаты учета всхожести

семян сорняков в различных горизонтах почвы. Причем, применение дифференцированной обработки в звене севооборота по степени засоренности посевов и почвы не уступает разноглубинной вспашке, а даче ведет к некоторому снижению засоренности. Вследствие различной индивидуальной реакции сорняков на приемы основной обработки почвы, последующие оказали влияние на формирование видового состава сорной растительности. Так замена вспаши скс/оматичзской мелкой и Ш'оскорезной обработкой увеличивает из группы однолетних яро бух долю злаковых, мари белой и щирици запрокинутой, и в особенности под озимой пшеницей из группа однолетних зимущих фиалки полевей, пастушьей сумки.

Следует заметить, что в допосевной и довсходовый периоды появляется лишь только часть сорняков, которая обычно не дазт возможности достоверно судить о видовом составе и уровне засоренности б процессе вегетации растений. Поэтому,наряду с определением потенциальной засоренности мы изучали появление сорняков на закрепленных площадках I х I м. Это позволило проследить эффективность агротехнических приемов, взаимное влияние культурных растений и сорняков в процессе их роста и развития.

Сопоставляя данные по видовому и количественному составу, проявляется возможность достаточно точно предсказать засоренность посевов'последующей культуры. Как показали наблюдения, из изучаемых нада культур наиболее высокая конкурентоспособность по отношению к сорнякам отмечена у озимой пизницы и самая низкая у сахарной свеклы. Все это связано с тек, что колосовые зерновые уя:о через 3-4 недели после появления всходов формируют практически сплошной полог, затеняющий находившиеся иод ним сорные растения, сахарная свекла затеняет сорняки значительно позже, а до этого они свободно растут.

Рост и развитие •растзниа. Фенологические наблюдении за ростом и развитием растений показали, что после посева культур всходи получали одновременно по всем вариантам опыта, более дружными они были по мелкой и плоскорезной обработке.

На прохождение этапов органогенеза у растений большое влияние также оказал уровень удобрения. Так, на фоне без удобрений растения озимой пкэницц к моменту прекращения вегетации уходили в зиму слаборазвитыми, плохо раскустившимися, растения сахарной СЕеклы формировали слабые изрененныо всходи, которые сразу после выхода семядоли на поверхность реагировали на условия питания, ослабленными были растения и ячменя на абсолютном контроле. Это обуславливало отставание в развития и наступлении определенных фаз развития у озимой пшеницы на 1-4 дня, сахарной свеклы на V-16 дней и ячменя на 1-2 дня.

Вместе с тем в годы, когда в критические периоды для зерновых от фазы цветения до уборки выпадало незначительное количество осадков, процесс созревания по безотвальным обработкам вел немного быстрее, чем по вспашке в дня. Но разному обработки почвы содействовали формированию густоты и вегетативной массы растений, ¿ели в начале вегетации стеблестой и масса растений были выше на поверхностных обработках,то ко времени уборки были в пользу вспашки.

Влияние обработок и удобрения почвы на урожайность культур и качество продукции

Данные по урожайности зерна озимой пшеницы следующей в севообороте поел" гороха свидетельствуют о том, что на нее в большей степени влипли Погодине условия и удобрения, чем обработки почвы (таблица 2). Увеличение нормы минеральных удобрений до ^юь^Ьи'НЗО отрицательно сказывалась на урожае вследствие полегания растений.

Эффективность применения удобрений под озимую пшеницу в норме ^70Р50^50 по ме^кой и плоскорезной обработке была вьсзо соответственно на 8,3-18,155, что связано с биологическими особенностями

культуры и перераспределением питательных веществ в почве.

Таблица 2,

Урожайность основной продукции культур звена севооборота в зависимости от систем обработки и удобрения почвы, ц/га

1 I Культура

Йлк°ппаЛ10ЧВЫ IОзимая пшеница!Сахарная свек-!тЯ ч мен ь

(ла1387_1990 гг[ гг#

""" Нормы удоорения'¿фактор Ь;

Фон 1 - без удобрений

отБальная 41,3 149 30,1

мелкая 40!1 102 25*4

шоскорезная .. . 37)8 104 24 0

дифференцированная • 169 28,6

Фон П - }?7оР£()К5о навоз 30 т/га + ¡<;30Р30К30

№150Р120К150

отвальная • 56,8 466 48 7

мелкая 56',9 394 4Ь',1

плоскорезная 56,1 403 46,4

дифференцированная 57,6 450 48,6

®он Ш - »хо5Р80К80 ншюз 30 т/га + %)Р50К45 ^¿30Р180К230

отвальная ' 57 3 448 47 5 .

кэлкая 55',5 409 47

плоскорззная 55,9 437 48,6

дифференцированная 5о,4 471 47,4

НСР05 7,0 65 5,6

Фактор А- 4,1 38 3,2

Фактор В 3,5 33 2,8

Сахарная свекла в отличие от озимой пшеницы в большей степени реагировала на изучаемое наш приемы. На фоне без удобрений систематическая мелкая и плоскорезная обработки почвы вали к снижению урожайности корнеплодов свеклы соответственно на 47 ц 45 ц/га. Внесение 30 т/га навоза и ®150р120^150 существенно повышает урожай сахарной свеклы, но и вдесь по безотвальным обработ-:яш урожайность была надв соответственно на 72-63 ц/га. С увели-

чением нормы минеральных удобрений до %Зо^180^230 различия между обработками сглаживались, но уровень урожайности по мелкой и плоскорезной обработке был ниже, чем по вспашке при оптимальном их внесении. Об этом свидетельствуют и эффективность применения удобрений под сахарную свеклу по фону 11, где по мелкой и плоскорезной обработке она была ниже соответственно на 7,9-5,'/%.

Изучение приемов обработки почвы под ячмень велось параллельно в стационарном и. временном опыте, что оговорено выше. При бессменной мелкой и плоскорезной обработке урожай ячменя на фоне без удобрения был ниже на 4,7-5,3 ц/га в сравнении с контролем. Внесение рекомендуемой нормы удобрений (^Зи^ЗС/^ЗО ^ смогло устранить различия в урожайности по вариантам опыта: по систематической мелкой имели снижение в 3,6 ц/га, по плоскорезной обработке был существенно ниже урожай в отдельные годы, но в среднем различия оказались незначительными. Увеличение нормы до №50^50^45 обеспечило дальнейший рост урожайности только по систематической мелкой и плоскорззной обработке, но уровень урожайности при этом оставался таким же как и при вспашке при оптимальном их внесении.

Высокая эффективность от внесения удобрений (№30^30^30) получена на безотвальных обработках от 5,9 до 16,1$ в сравнении со вспашкой. В заключение необходимо отметить, что нашими исследованиями установлена различная реакция сельскохозяйственных культур на способы обработки почвы. Положительно реагирует на концентрацию элементов питания в верхнем слое почвы озимая пшеница., Слабее реагирует ячмень и снижается урожай сахарной свеклы, что связано с более мощной ее корневой системой.

Ячмень в севообопоте следует после свеклы, при возделывании которой почва значительно уплотняется.

Б связи с тем, что в стационарном гпыте используется налога-

барктная техника, изучение глубокого чизельного рыхления под ячмень было вынесено в отдельный опыт. Согласно полученным данным, применение кроме вспашки мелкой плоскорезной и дисковой обработки в среднем за 1988-1990 гг. вызывало снижение урожайности ячменя на 2,2-2,5 ц/га при урожае на контроле 42,7 ц/га.

Проведение дополнительного чизельного рыхления как и просто чиэелзвания на глубину 40-45 см способствовало повышению урожайности. ячменя. Причем в условиях, когда почва получала достаточно больное уплотнение, значение данного приема значительно возроста-ло. Увеличение глубины чизельного рыхления с 40 до 60 см не оказывало существенного влияния на рост урожайности зерна ячменя во все годы исследований.

Согласно полученным данным в опыте формирование качества зерна и корнеплодов зависело как от условий выращивания, так и от обработок почвы и норм удобрения.

Масса Ю00 зерен озимой пшеницы за годы исследований больгаэ отличалась по фонам удобрений, чем по видам основной обработки почвы. Применение удобрений в норме 1^70^50^50 по сравнению с абсолютным контролем вызывало увеличение массы Ю00 зерен от 1,1 до В зависимости от обработки дальнейшее повышения дозы

удобрений на влияло на этот показатель.

Применение систематической мелкой и плоскорезной обработок на фоне без удобрений (фон 1) и при оптимальном их внесении (фон П) вело к снижению стекловидности зерна соответственно: на фоне I на 37-2Е%, на фоне П на 7-20^ в сравнении со

вспашкой. Аналогичная закономерность просматривается по содержа-!п«ю сырой клейковины в муке и ее вязкости. Сила пшеничной муки, измеряемая в эргах, по плоскорезной обработке была пита на всех

фонах удобрения в сравнении с контролем от 36 до 52 эрг. Систематическая мелкая обработка уступала вспашке только на фоне без удобрений в 50 эрг., при применении кэ удобрений превосходила ее соответственно по фону П и Ш на 4,5-3,4$. Определение хлебопекарных качеств зерна озимой гспеккци показало, что объемный выход хлеба по мелкой и плоскорезной обработке на неудобренных вариантах бил на 2,3-4% больше, чем по вспашке. Применение удобрений в норме и 'f5I05^B0%0 по мелкой обработке позволило по-

лучить наибольший объемный выход хлеба, что на 5,0-4,9% больше, чем на контроле.

Обработки почвы имели существенные различия в показателях технологического качества свеклы на неудобренном фоне, где мелкая и плоскорезная обработки имели преимущество по многим показателям.

По другим же фонам удобрения только ллоскорезная имела вине коэффициент завода на 1,6-1,5% и ниже №-фактор на 16,7-12,3$, а также выход мелассы на 5,9-5,4^ и потери сахара в ней на 9,7 -в сравнении со вспашкой.

Ьсе эти показатели тесно связаны с процентным содержанием сахара в корнеплодах свеклы. По данным за 1987-1990 гг. видно, что процент сахара повышался при оптимальном применении удобрений по сравнению с вариантами без удобрений,,дальнейшее увеличение их нормы до №230^180^230 не способствовало росту сахаристости корней, а даже имело тенденцию к ее снижению.

Анализ натуры зерна ячменя также как и массы Ю00 зерен показал, что применение удобрений в норме ^зо^ЗО^ЗО способствовало росту этих показателей в сравнеюш с фоном без удобрений. Но дальнейшее повышение позы минеральных удобрений сказывалось отрицательно как на массе, так и на натуре зерна ячменя.

Дрод^ктавность звена севооборота и эффективность ракитных систем обработки почвы

Резулвдвш: проведенных исследований показывают, что применение системадашеской мелкой и плоскорезной обработки вызывало снижение продуктивности эвена севооборота не только на вариантах без удобрения соовдетственно на 30-32 к.е. с I га, но и на фоне И при умеренном внесении минеральных удобрений сбор кормовых единиц сни-яался на 10,7^,5^.

применение повшенной нормы минеральных удобрений снижало различия по всем обработкам почвы, кроме систематической мелкой. Дифференцированная система обработки почвы по продуктивности культур звена севооборота не уступала разноглубинной отвальной обработке. Для установления целесообразности внедрения изучаемых способов проведена экономическая оценка каждой системы обработки.

Результаты исследований свидетельствует о том, что в звене озимая пшеница, сахарная свекла, ячмень наиболее экономичной является система дифференцированной обработки, где вспашка под сахарную свеклу сочетается с безотвалыпит обработками под зерновые.

'■Гак себестоимость I ц кормовых единиц по дифференцированной обработке в зависимости от фона удобрений была ниже от 0,С7 до 0,31 руб. в сравнении с контролем, '¡о вариантам с систематической мелкой и плоскорезной обработкой себестоимость I ц кормовых единиц была самой высокой, а чистый доход и уровень рентабельности самыми низкими независимо от фона удобрений. Соответственно на неудобренных вариантах уровень рентабельности по этим обработкам в сравнении со вспашкой был ниже на 56-62$ на фоне оптимальной нормы удобрений снижался на 40-46$ и на повышенном фоне на 4-21*.

Экономический анализ применения удобрений показывает, что

внесение 9 т навоза и %зРб7^7? ,1а гектар севооборотной площади существенно снижает себестоимость продукции, а также повышает условно чистый доход и уровень рентабельности. Дальнейшее увеличение нормы минеральных удобрений в полтора раза отрицательно сказывались на показателях экономической эффективности.

Б а В О Д Ц

1. Систематическое применение в севообороте одного и того ж.е вида обработки почвы приводит к проявлению, более или менее устойчивого ее агрофизического состояния с определенным типом динамики агрофизических и агрохимических процессов. В сравнении со вспаякой при систематической мелкой и плоскорезной обработках происходит повышение объемной массы и твердости.почвы, снижение общей пороз-ности, воздухопроницаемости. Но если по плоскорезной они в основном лежат в пределах оптимальных значений, то по мелкой в слое 10-25 см - выходят за их границы.

2. Изменения в сложении почвы происходят в следствие уплотняющего действия М'1'А и работы почвообрабатывающих орудий На определенную глубину, что ведет к увеличению плотности свыше 1,30 г/см3 и снижение водопроницаемости по систематической мелкой обработке на 10,9 ш/час под озимой пшеницей и на 26,6 т/чал под сахарной свеклой,

3. Эффективное накопление и использование влаги достигается применением оптимальных норм удобрения и правильным выбором глубины обработки погпы. Систематическое применение мелкой обработки почти 1«дет к созданию самого низкого запаса влаги под всеми культурами звеня с^шоборога. 1ак, в сравнении со вспашкой на время посавя под озимой шч^пнцей в слое почвы 0-150 см запаси были ни-

«а ¡¿.),УМ/414,4 1») « сахарной свеклой на ЗЬ мм (19,К) и ячменем

на 32,6 мм (19,3^). Кроме этого применение мелкой обработки обуславливает более глубокое промерзание почвы, что снижает использование талых вод, как источника пополнения запасов почвенной влаги,

4. Систематическое применение дисковых орудий для обработки почвы ведет к распылению почвенной структуры в поверхностном слое увеличивает долю частиц меньше 0,25 соответственно на 2,8^ при сухом и 3,4^ при мокром просеивании.

5. Длительное применение различных приемов обработки почвы в севообороте приводит к дифференциации пахотного слоя по плодородию. Безотвальные способы обработки ведут к существенному изменению послойного содержания элементов минерального питания растений и гумуса в сторону увеличения их в слое.0-10 см и уменьшения е более глубоких слоях. Одновременно по этим обработкам увеличивалась и общая биологическая активность поверхностного слоя, вследствие сосредоточения здесь основной массы органического вещества, удобрений и послеуборочных остатков.

6. Замена вспалшк систематической мелкой и плоскорезной обработками почвы приводила к увеличению засоренности посевов в зависимости от культуры в 2-2,7 раза и сосредоточению основной массы семян сорняков в поверхностном слое. Это влияет на формирование видового состава сорняков, увеливдвая по сравнению со вспашкой по безотвальным обработкам долю однолетних злаковых, мари белой, щирицы запрокппутей, фиалки полевой и пастушьей сучки.

Изучение динамики появления различных сорняков на закрепленных площадках в дополнение к определению потенциальной засоренности по^вы позволяет прогнозировать засоренность последогг^П культуры. . .

всех изучаемых культур в звене севооборота наибольшая кон-вд»нгоспосг?5ногть по отношения к сорнякам отмечена у озимой пюе-

ницы, ниже у ячменя и самая низкая у сахарной свеклы, поэтому при применении обработок почвы необходимо учитывать сороочищающую роль возделываемой культуры.

Сосредоточение при безотвальной обработке в поверхностном слое питательных веществ способствует более интенсивному усвоении их молодыми растениями, ускоренному росту и развитию в первый период вегетации, что определяет более раннее созревание урожая и более высокий уровень накопления сахара ко времени уборки по сравнению со вспашкой.

В. Эффективность минеральных удобрений в сравнении с абсолютным контролем была выше по безотвальным обработкам, в посевах озимой пшеницы и ячменя рост урожайности основной продукции оапглой пшеницы в сравнешш с отвальной составил соответственно ¡¿,3 _ 2,8 ц/га, ячменем 1,1-3,1) ц/га. На сахарной свекле эффективность была вше на вспашке от 16 до 2.5 ц/га.

Внесение рекомендуемой нормы удобрений но сравнению с абсолютным контролем приводило к существенному росту урожайности всех культур звена севооборота, на всех вариантах основной обработки почвы. Увеличение нормы минеральных удобрений в полтора раза повышало урожайность только по мелкой и плоскорезной обработке, но уровень урожайности их был таким же, как и на вспашке при оптимальном их применении.

9. Яа качество продукции зерновых культур как и сахарной свеклы в большей степени влияли удобрения чем обработки почвы, хотя плоско! ?яная обработка способствовала улучшению технологических качеств свеклы и снижению отдельных показателей качества у

озимой пшеницы. Повышенная доза минеральных удобрений вызывает снижение показателей качества продукции у всех культур звеня се-

вооборота, в особенности это сказывается на содержании и выходе ■сахара у сахарной сейклы, так как обуславливает повышенное накоплений растениями мелассообразователей.

Ю, Урожайность озимой пшеницы не зависела от приемов основной обработки почвы.

Систематическая мелкая и плоскорезная обработка почвы уступает отвальной и дифференцированной по влиянию на урожайность сахарной свеклы, ячменя, а также на общую продуктивность всего звена севооборота.

П. Б годы, когда почва с осени не приобретает значительного уплотнения, кроме вспашки, эффективно применение иных приемов осйоейой обработки почвы под ячмень, в том числе и *%елквВ. дизельное рыхление на 38-40 см эффективно в случае сильного уплотнения, если влажное поле почти сплошь изъезжено уборочными макинаки и транспортными агрегата«!.

12. Применение дифференцированной обработки на фон.1.' рекомендуемой нормы удобрений уменьшает себестоимость продукции и прямые затраты на возделывание культур звена севооборота. Применение бессменных мелких и разноглубинных длоскорезных обработок в севообороте экономически себя не оправдывает.

РЕКОМЕНДАЦИЙ ПРОИЗВОДСТВУ

В условиях северо-восточной Лесостепи Украины в звене зерно-пропашного севооборота наиболее эффективней системой основной обработки почвы в сочетании с применением рекомендуемых корч удобрений, обеспечмвакщей формирование оптимального агрофизического . и агрохимического строения обрабатываемого слоя является ренцкрованная обработка, тигочвадш мелкую на 10.12 пи под озимую пшеницу теле гороха, отвальную на £6-^0 под епхорнуп св-зклу и вяоекореэную на 20-22 см или чизеяьчуг на 38-40 см под ячмзнь.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Задачи обработки почвы в системе земледелия Сумщины //Кратюте тезисы докладов областной научно-практической конференции "Разработка и внедрение научно-обоснованной системы ведения сельского хозяйства Сумской области в условиях агропромыплен-кого комплекса". - Суш, 1987.- С.23-24 (в соавт.).

2. Резервы не исчерпаны //Тезисы докладов всесоюзной научно-практической конференции "Интенсификация сельскохозяйственного производства в условиях радикальной экономической реформы".-Сумы, 1989._ G.179-18I (в соавт.).

3. Обработка почвы под ячмень после свеклы в условиях северо-восточной Лесостепи УССР //Тезисы докладов республиканской научной конференции "Пути коренного улучшения продовольственного обеспечения в новых условиях хозяйствования."- Киев, 1990.-

С,23-24 (в соавт.).

4 // 9/t. Mr. ¿/¿Л-yfj JC<, /СО