Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ В ИНТЕНСИВНОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ НА ЕЕ ОКУЛЬТУРЕННОСТЬ И ПЛОДОРОДИЕ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ В ИНТЕНСИВНОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ НА ЕЕ ОКУЛЬТУРЕННОСТЬ И ПЛОДОРОДИЕ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

о/- А Шо

ПЕВНЕВ Михаил Иванович

На правах рукописи УДК 631.51 : 631.445.2 : 631.452

ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ

ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ В ИНТЕНСИВНОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ НА ЕЕ ОКУЛЬТУРЕННОСТЬ И ПЛОДОРОДИЕ

(Специальность 06.01.01—общее земледелие)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1985

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

. Научный руководитель—кандидат сельскохозяйственных . наук, доцент А. И. Пупонин.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. И. Румянцев,, 'кандидат сельскохозяйственных «аук Н. А. Полев.

Ведущее предприятие — Научно-исследовательский институт селыского хозяйства Центральных районов Нечерноземной ЗОНЫ. г-» ' л

Защита диссертации состоится «/х» - ^Л^-гг)^ . . .

1985 г. в часов на заседании Специализированного

совета К. 120.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии.им. К. А. Тимирязева.

Адрес; 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул., 49.

Ученый совет ТСХА.

С диссертацией .можно оэдакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «¿г» . ..... 1985 г.

Ученый секретарь Специализированного совета — доктор биологических наук

"АСТИНА

0БП1АЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Дкттальрость проблема. Решениями ХХУ1 съезда КПСС предусмотрено усиление роля науки в реализации Продовольственной программы СССР на период до 1990 года. При этом большое значение придается разработке и внедрению энергосберегавдях почвозащитных и индустриальных технологий возделывания сельскохозяйственных культур для различных почвенно-климатических условий.

Проблема разработки прогрессивных технологий возделывания" сельскохозяйственных культур дня Нечерноземной зоны диктует необходимость совершенствования теории окультуривания и повышения плодородия почвы, научного обоснования ресурсосберегающих приемов и систем оо обработки при дальнейшей интенсификации земледелия.

Координационным планом работ Минсельхоза СССР и ВАСХНИЯ на 1981-1985 гг. по решению научно-технического задания О.с.х.31 "Усовершенствовать зональные системы обработки почвы и разработать способы по ее минимализации" предусмотрено установить закономерности изменения свойств, режимов и плодородия почвы под воздействием . интенсификации земледелия и природных факторов, а также изучить в многофакторных опытах действие и взаимодействие мелиоративных, обычных и минимальных обработок, возрастающих доз удобрений, гербицидов и средств химической мелиорации на окультуренность почвы и урожай.сельскохозяйственных культур.

: Цель и загачп гссдедоваянй.. Целью исследований было обоснование оптимальной по глубине и интенсивности системы обработки дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы в зернопропашном севообороте, и разработка рекомендаций производству Центрального района Нечерноземной зоны РС2СР;

В связи с этим решали следующие основные задачи: • I. Путем мояе^зроваяШГ'усталовить рациональное по окультурен-ности слое в строение'" 40-сантиметрового профиля дерново-подзолистой

почвы для обоснования оптимальной глубины основной обработка.

2. Определить закономерности измопопня окультуренности и плодородия дерново-подзолистой сроднесуглинистой почвы под действием разных по интенсивности светом обработки и удобрения.

3. Установить долевое участие влияния основной обработки дерново-подзолистой почвы и других Факторов в иэмоненяи урожайности полевых культур.

4. Оп?гать экономна скуп »^октявность разных по интенсивности систем обработки дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы в зер-вопропашном совооборото.

Нпучппя новизну. Уточнены теоретические вопросы интенсивного окультуривания и повышения плодородия дерново-подзолистой средне-суглинистой почвы, разработаны научные основы оноргосберегахязей обработки почвы в зернопропашшх севооборотах Центрального района Нечерноземной ионы РСССР. Установлено, что наиболее высокий аКокт в этом регионе достигается при такой направленности физических, химических и биологических мотодов окультуривания дарново-подзоля-отой среднеоуглиниотой почвы, когда повышается плодородие сусест-вувдего пахотного олся (20-22 см), а во увеличивается его мощность.

о

Выявлено, что роль основной обработки дерново-подзолистой средне-суглинистой почвы в увеличения урожайности культур зернопропаэюго севооборота менее значительна, чей вяесония органических я минеральных удобрений.

Практическая rtmmoyffe р ропяуъаажя мвуяьтптоп. Рекомендуется дая внедрения в Центральном районе Нечерноземной зовы FCÎCP при высоком уровне интенсификации и культуры земледелия в звене севооборота занятый (бобово-злаковая смеоь) пар - озимая пяатща -нчмень система обработки дерново-подаолиотой ореднесуглинистой почвы с пахотным слоем мощность» 20-22 см, которая включает ежегодное дискование поело уборки предвестьенюха на глубину до 8-

10 с«, вспашку на 20-22 см один раз в три года (под парозашаишцу» культуру), продаоссвное фрезерование на 8-10 см. Эта система обработки почвы позволяет существенно снизить энергетические и трудовые затраты на единицу продута»!.

Результаты исследований прозли производственную проверку и внедрены в учхозе "Т-ихайловское" Московской области на площади 106 га.

Дттробаш'я гпботн. Результаты Есслодований доложена на 9 и 10-й научных конференциях Московского областного НТО сельского хозяйства и первичной организация НТО учхоза "Мэтсайловское" (1081, 1902 гг.), па Научно-техническом совещании ксфодры земледелия и котодкхи опытного дола п Почвеино-агропомлческой станция км. В. Р. Вальямса.

Пуб.тгкпот.п. По материалам диссертация опубликовано 2 статья в соавторстве.

Об-ьгм работы. 'Диссертация изложена на 193 страницах магино-писного токста, содержит 37 таблиц, II рисунков, II приложений а состоит из вводокия, 8 глав, выводов п рекомендаций производству. Список литератур! вкассает 247 наименований, в т.ч. 28 зарубежных.

СОДЕРЗШШЕ РАБОТЫ Программа и условия проводония исследований

' Схему опытов и гх мотетам. Исследования выполняли в 19801983 гг. ивготациондо-полоЕш и половым методами.

Грт*$пктостшА воготр.п^ош;о-паторой опыт 6x2 проводили в 1981-1983 гг; изучали влияние почвенного горизонта и ого мс-згостп са урожай дроаюмх культур (на приморо кукурузы).

Схема опита

Сактор А. Почвенный горизонт а ого ыостость

Сактор В. Удобрения

I. Без удобрений

2' ^¡гЛгЛго

1. Апах 0-20 см, АоВ 20-40 cu (контроль);

2. Апах 0-10 см, AgB 10-40 см;

3. Апах 0-20 cu; k¿B 20-40 см (контроль); '4. Апах 0-30 см, АоВ 30-40 cu;

Б. Апах 0-40 см;

6. AgB 0-40 cu.

Для закладки опыта попользовали дерново-подзолистую средне-суглиниотую почву. Пахотный горизонт характеризовался следующими показателями: содержание гумуса I,55í, P20q - 7,4 иг и КоО - 8,1 иг на 100 г почвы. Переходный подзолисто-иллювиальный горизонт kfl содержал 0,8б£ гумуса, 5,5 иг Р205 п 5,8 иг па 100 г почш К^О.

Масса IO-сантиметрошх слоев соответотвусэас горизонтов (Апах, АоВ) была одинаковоЯ на всех долянхах. В опыте имитировалось звево севооборота кукуруза па силос - озимая пшеница. Удобрения под кукурузу вносили воспой в верхний (0-10 см) слой почвы. Варианты -размазали мотодом латинского прямоугольника 4x4x3 в двух захладках. Размер долялхи 0,5 и2 (1x0,5), повторнооть 4-кратная.

Стппк^нпрпый полороЯ стут*чктор;той опыт 4x2 "Моделирование интенсивного окультуривания дерново-подзолистой почвы" зожохея проф.Б.А.Дэспоховшд осенью 1074 г. методом рассеплотшх долянох о рондсиизировшшым разиоздцпом вариантов.

Схема опыта

Сактор А. Основная обработка (через год)

0. Бсшепш на 20-22 см

1. Одна трохьнрусиая обработка ка 38-40 см

Сактор В. Удобрения

1. Еез удобрений

2. Навоз 100 т/га (чороз год) +

2. Две трехъярусные обработки + 80^20(^180 годно) на 38-40 см

3. Три трехъярусные обработки на 38-40 см

На опитием участка в 1975-1978 гг. било развернуто звено севооборота картофель - занятый (вико-овсяный) пар, а о 1979 г. -ввоио картофель - кукуруза. Первые три года опыта указанные в схеме варианты основной обработки почвы применяли ежегодно, а в посла-хугсио - чероз год (под картофоль). Предпосевные обработки - фрозе-рованио па 14-16 см под картофель и на 8-10 см под влко-овсяпую смось и кукурузу - выполняли обетл фоном. В порвые три года навоз в варианте 2 по фактору В (навоз+ЯРК) вносили ежегодно, а в дальне 2г см под картофель, т.о. чорез год. 1£шоралышо удобрения применяли охогодно. Всего за период 1975-1982 гг. в этом варианте внесено 500 т навоза и %260^1400^*1320' 0тш7пи3 участок обрабатывали Гербицидами. Размер делянок для вариантов обработки составлял

о

Б00 и". Повторность сзстикратная.

Стг.ггоппгтй по.трвоП трох£тктог>рнй оттит 9x7x2 "Дзйствио обработок, удобрений и гербицидов на плодородие дорново-подзоллстой йочвы" зачожон проф.Б.А.Дэспеховьм осонью 1959 г. методом расяеп-логашх делянок. На опытном участко разворнут во времени зерпопро-шстой севооборот: занятый (бобово-злаковая смооь) пар - зорновыо -верновыо - картофель - зорповно - зерновые. С 1981 года началась третья ротация севооборота: горохо-овсяная сдось (1901 г.) - озимая пзепица (1982 г.) - ячшнь (1983 г.) - картофель (1984 г.) -ячмень (1985 г.) - овое (1985 г.). В опыте изучается 9 систем обработки дорново-подзолистой средпосутлппгстой почвы. Исследования проводили в вариантах со слодувдша системами: I) отвальная, принятая в зоне, контроль (ежегодная вспашка па 20-22 см, раввевасен-вее боронование, предпосевная культивация на 8-10 см, обработка

РЕК-3 пол зерновые культуры и бобово-злаковую смось, перепайка орби на 14-16 см п предпосадочная культивация нп 8-10 см под картофель); 2) комбинированная (до 1974 года в качество основной обработки почвы вспсшха на 28-30 см, с 1975 года - вспгспяа на 28^ 30 см один раз в тря года, продпосовноо фрезерование под зерновые и бобово-злаковую смесь па 0-10 см, под картофель - предпосадочное фрезерование на 14-16 см); 3) минимальная фрезерная (без основной обработки, предпосовноо ^*роз«ровш1г.е под зериовно культуры и бобово-злаковую смесь на 8-10 см, под картофель - предпосадочное фрезерование на 14-16 см); 5) отвальная с фрезерованием (вспагка па 20-22 см один раз в три года, предпосевноо фрезерование под зерновые и бобово-злаковую смесь на 8-10 см, под картофель - предпосадочное фрезерование на 14-16 см); 9) трехъяруспал и отвальная о фрезерованием (трехъярусная обработка на 38-40 см осенью 1969, 1974 и 1980 гг.; вспалка на 28-30 см осенью 1970 и 1977 гг.; безотвальное рыхление на 35-37 см осенью 1973 г.; плоскорезная обработка на 28-30 см осенью 1975 и 1976 гг., предпосовное фрезерование под зерновые и бобово-злаковую смесь на 8-10 см, под картофель - продаосадочное фрезерование па 14-16 см). С 1980 па опытном участке обадм фоном применяли дисковое лусенио на 8-10 см.

В «шм 7 Ьариантов удобрений. Исследования выполняли на делянках следующих вариантов: I) боэ удобрений; 3) 2»РК (ежегодно в средней »а 14 лат ^П6Р128К107^' ^ солома 6 т/га + 2*РК Вггв1^? * внесение соломы после уборки зерновых культур под оо-поЕную обработку почвы из расчета 6 т на I га, в сродном за 14 лет ежегодно 2,9 т на I га); 5) навоз 15 т/га + 2ДРК (%09Р134К107 ьнесоние навоза под картофель и парозанимающую культуру из расчета ежегодного внесения в среднем за 14 лет 13,2 т па I га).

С 1969 по 1977 гг. в опыте было два варианта со фактору С -без гербицидов и гербициды. С осени 1977 г. гербициды применяли

обеим фоном. Варианты обработай почли размещены на делянках первого порядка (1260 м2), удобрения - па делянках второго порядка (160 и^), гербициды - на долянках третьего порядка (90 м2). Пов-торкость в опыте трехкратная, размещение вариантов рендоотзиро-вшшоо по типу латинского прямоугольтшка 3x3x14.

Условия прорпдоняя поуогых orniTon. Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая. Перед закладкой опытов пахотный слой ксэюстью 20-22 см характеризовался следутедаи показателями: содержание гумуса 1,615», общего азота 0,098í, P20g (по Кирсанову) 4,0, К2О (по гЛасловоЯ) 6,1 мт ча 100 г почвы. Подпахотным являлся переходный подзолисто-иляявиалышй горизонт А2В. При закладке почву опытного участка известковали по полкой гидролитической кислотности. Агротехника возделывания полевых культур соответствовала рског.сндзииям для Шсховской области. Махшпгчсскузэ обработку почвы в соотвотствуЕсзтх вариантах опытов выполняли следувЕхии орудия?«: борона дисковая БДГ-2,5, плуг ПН-4-35, плуг ПТН-40, культнватор-злоскорез-глубокорыхлитоль КПГ-2-150 и КПГ-250, фрезерный культиватор ЮТ-3,6, ротационный плуг ПР-2,7, культиватор КПС-4, рыхлятель-выравниватегь-кстох РЕК-3 и РЕК-3.6, борона БЗСС-I, соялка С3-3,6. Вегетационный период 1980 г. характеризовался повыгоппым количеством осадков (135,5л к средпой ыноголотпэЗ еоличило) и сравнительно холодной воспой, вегетационный пориод 1931 г. был харкни и засупливым, 1982 г. - нормально увлвгпегашм д прохладным, а количество осадков 2 сумма вффоктив-пых температур за ваготапиотшЗ период Z983 г. были близка в сродним шоголотиим дата ом. Все исследования выполняли по соответ-ствугспм ГОСТ в матодихдм, сриштш о научных учреждениях.

Оаоснорпт'о оптимальной глтбпп» сонорной обработки

ТТОрПОРО-ПОЛРОЛНСТОЙ СГОГЧООУГЛЯ1ГПОТоЯ ПОЧТ'» ПРИ

гнтенсггчпм оп окультутм'рпнги

Влиянго ПОЧГ-ОЩЮГО ГОРИПОТГГО И ОГО ЦП УПО^пЯ ПРОПРЗ-

тх kv.tt.tvi). По дашшм воготпцеонно-полоеого опита, уволиченио моя-иостд однородного пахотного слоя обоспочинаот значительное, но но адекватное повнгешю урожайности кукурузы. Если принять за 100* урохайнооть кукуруза на долянхах о ыогзюстью однородного пахотного сдоя 0-40 си, то доловоо участие пахотного слоя 0-10 см в формировании урожая кукурузц на фоно без удобрений составит 55,слоя 10-20 см - 25,1, слоя 20-30 см - 4,5 и слоя 30-40 см - 14,3*, а на удобренном фоне соответственно 77,0; 12,2} 3,3; 7,®!. Основная прибавка урожая на фойе удобрений была получена пе за счет увеличения мощности однородного пахотного слоя, а за счет применения удобрений Наибольший аффект от применения удобрений при внесении их в слой почвы 0-10 см получали на делянках о ыозностыа пахотного слоя 10 см Так, прибавка урожая от применения удобрений на делянках с мощностью однородного пахотного сдоя 10 см составила,160*, о модностью 20 см - 107*, 30 см - 104* и 40 сц - 87*.

Обоснование оптимальной ыопшости и строения пахотного слоя дарново-повзолистрЯ уросиеоттстнистой почвы для интенсивного земле гелия. В течение 6-в годов после закладка опыта были изучены две модели строения 40-сантвметрового слоя почьа (гетерогенная и гомогенная), созданные путем моделирования интенсивного окультуривания дорново-подэолиотой среднесуглшшстой почвы физическим (механическая обработка), химическим (минеральные удобрения, известь) я биологическим (оргаалческио удобрения, полешо культуры) методами в полевом стационарном опыте. Готорогошшы строенном считали отроение 40-сантимотрового слоя почви на долянках варианта со вспаасой

на глубину 20-22 см, а гомогенным - строение такого же слоя почвы на делянках варианта с тремя трехъярусными обработками на глубину 38-40 см.

Модели различались пе только ыо^ностыэ пахотного слоя, но и агрофизическими, агрохимическими и биологическими показателями скультуронности и плодородия слоев 40-спятиметрового профиля дор-ново-подзолистой среднеоуглипистой почвы. Интенсивное рыхленко и перемогзшание 40-спятиметрового слоя (три трехъярусные обработки через год) при создании модели гомогенного строения пахотного слоя доряово-подзолистой среднесуглинистой почвы приводило л изшпагаш оо сложения по сравнению с контрольной (гетерогенной) моделью. Однако почва, взрыхленная осенью на глубину 40 см, к вссно уплотнялась до исходного состояния. В среднем за 3 года объемная тс с а в вариапго с готорогешпш строенном в слсо 0-20 и 20—10 см составила соответственно 1,37 и 1,50 г/см**, а в варианте с гомотопным строением слоя почвы 0-40 см - 1,40 и 1,53 г/см"*. Об^ая скважность равнялась соотботствонпо 48,4, 44,4 и 47,9, 43,0. В сродной за 3 года различия в твордости слоев почвы в изучаемых «одолях были посугостЕотш. Содоржалио водопрочных агрэгатов в слоо 0-20 см было вшго при готорогоппом строении слоя 0-40 см дорпово-подзолас-тоЯ почвы. В среднем за 3 воготациопных периода па поудоброютом фено влажность пахотного слоя почвы при готорогоппом стросшш была па 1,2% zuzo (HCPq5=0,56%), чем при гемогоппои. В слоо 20-40 cu различий по было. Проиму^оство во платности пахотного слоя почш при готорогоппом строении сохранялось и па фоно КРК+навоз. Судя со коэ^лцкапту водопотреблепия половых культур, па долянках с готорогошшм строопиом слоя почвы 0-40 см растения использовали почвеппую влагу болео оффоктивпо. Вследствие 8-лотпого окультуривания дерново-подзолистой почвы при создания моделой изменились

агрохимические свойства в слоо почвы 0-40 см. Распределений гуку- , са по слоям 40-сантиметровой части почвенного профиля при разных моделях строения было ноодинаховым. Механическая обработка почвы без внесения удобрений и отчужденно хозяйственно полезной части урожая привели за 8-летниЯ период к угленызенюо содержания гумуса в пахотном слое. Так, исходное содержание гумуса в слое 0-20 см составляло 1,61£, в слоо 20-40 см - 0,8(5*; через 8 лет на делянках со вспаикой (геторогопное строение верхнего слоя почвы) на неудобренном фоне оно Сило равно соответственно 1,44 и 0,89?. Трехъярусные обработки привели к равномерному механическому перераспределению гумуса и созданию гомогенного по данному показателю строения слоя почвы 0-40 см. На удобренном фоне содержание гумуса в слое почвы 0-40 см било одинаковым, по модели характеризовались различной гумуспрованностью слоев 0-20 и 20-40 см; при гетерогенном строении она была вдхе в слое 0-20 см, чем в слое 20-40 см, а при гомогенном - практически равной. Токио же различия моделей отмечали по содержании Р20д и КоО, рН,гидролитической и обыогахой кислотности, сумме поглозешшх оснований, степени насыщенности основаниями» содержании нитратного азота, 1штри*якационпой способности, биологической активности слоов почвы. 0

Урожайность полевых культур в зависимости от мощности и окультуротшости 40-сантимэтрового профиля дерново-подзолистой средпесуглкнистой почвы была неодинаковой. В ородпом за 19751982 *г. на фоне боз удобрений при готорогониом и гомоплшом строевая слоя почвы 0-40 см урожайность полевых культур составляла соответственно 39,8 к 39,3 ц кормовых единиц основной продутой о I га (ЕСР05 - 3,7).

При внесении органических а минеральных удобрений рациональ-ним строением 40-сантиштрового профиля почвы было готорогенноо, В »той случае урожайность полевых культур а сродном за оти годы

была на 7,9 ц кормовых единиц основной продукции с I га, или на 9,3£ больше, чем при гомогенном строении. Картофель, кукуруза и вико-овсянал смесь в первую очередь положительно реагировали на повышение окультуренности и плодородия существующего пахотного слоя (20-22 см), а не на увеличение его мощности (табл.1).

Таблица I

Урожайность полевых культур (ц/га) в зависимости от мощности и строения слоя почвы 0-40 см

Условное название строения слоя почвы 0-40 см

Еяко- Картофель Кукуруза В среднем

овсяная (1975,1977, на склос -—

смесь, 1979,1981 гг.) (1980, ц % сено 1982 гг.) кор.ад.

(1976, основной

1978 гг.) продукции

с I га

Гетерогенное Гомогенное

Гетерогенное Гомогенное

ВОР,

05

Без удобрения

32,2 161

29,6 167

ЖРК + навоз

60,8 335

56,6 310

4,6 14,8

216 193

656 586

20,5

39,8

39.3

92.4

84.5

3,7

101,3 100,0

109,3 100,0

06оснот»щег> мототп^и рпечотп ко^т^тптптхта гтгтенсугсттооти сИр-^оп-тт гп'гп: в ссрооборотпх. Одним из нерегоншх мотодтоекпх вопросов, возникающих как при сцотсо разных систом обработки почвы в производственных условиях, так и при проводонли научных гпелодо-ванпй, яиллотся обоснованно (разработка) показателей, харахторизу-ютх в абсолютных или отпоег.толышх волнчипах интенсивность обработки почвы в севооборотах. В этой сшзя нами продлагастся оценивать раз1Ш0 системы обработки в севооборотах по двум показателям: объему работ на I га за ротации совооборота в условных эталонных гектарах и коэф^лптенту интенсивности. Г.~л расчета объема работ

в условных эталонных гектарах по обработке почвы па I гектаро за ротацию севооборота необходимо сложить ко»1<£ициопты перевода каждой выполненной работы трактора в условную пахоту за всю ротацию севооборота. Коэффициенты перевода, представляющие собой соотнесение эталонной л технически обоснованной нормы выработки, для конкретных видов работ и разных зон имеются в специальной справочной литературе. Коэффициент интенсивности обработки почвы представляет собой отношение объема магишю-тракторных работ по обработке почвы в эталонных гектарах при какой-либо системе обработки почвы в севообороте к объему таких же работ при системе обработки, принятой оа контрольную. Расчет коа^фиционта интенсивности особенно приемлем для характеристики систем обработки почвы в опытном деле*

Изменение показателей плодородия г.дрнотю-погэогрсгбя кочвы

в зависимости от казных по интенсивности сяст?ц ов обработки '

Агрофизически» лсхпзптелц. Исследований в палевом отадаопврном трехфакторном опыте показали, что динамика сложения ЗО-сантиметро-вого слоя дерново-подзолистой среднеоуглинистой почвы'в зерпопро-пааиом совооборото зшгасит от системы обработки', агротехнических особенностей воздолываешой культуре/ в метеорологических убловай воготациошюго периода» {^вменение в порпопропалшом совооборото в точение 12-14 лот сосгсы цшпшальной фрезорной, отвальной о фрезерованием н комбинированной обрпботки (коэффициенты интенсивности 0,34{ 0,59; 0,76) по только во приводило х ухудшению сложения дор-ноио-тгодзолмогой ороднооуглянистой почвы, но даже обеспечивало тенденцию «го улучшения по сравнению о системой отвальной обработки (контроль). Системы отвальной о фрезерованном, комбинированной, трехъярусной и отЕальпой с фрозорованаом обработка позволят поддержать твердость пахотного слоя дориово-подзолнотой сродпосуглшш-стой почвы в среднем за вегетацию полошх культур в пределах оста- -

налы nix параметров, как и принятая в зоне система обработки (отвальная, контроль).

Снижеяйб интенсивности обработки почвы оказало благоприятное ЧИШйто па структурное состояние дорново-подзолистой сродюоуглапистой почш. Системы минимальной Фрезерной и отвальной о фрезерованием обработки почвы, обеспечивая значительное умоньсенио механического воздействия на почву (коэффициент интенсивности обработки 0,34 и 0,59), способствовали увеличению агрономически пон-кых агрегатов и повышению юс водопрочности, Содержание водопрочных макроагрегатов в слое почвы 0-10 и 10-20 см на делянках минимальной фрезерной обработки составило в среднем за 3 года (среднее по 4 фонам удобрений) 54,8 и 46,12, а на делянках отвальной о фрезерованием обработки - 45,6 и 47,6?. IIa контрольных долян-ках эти показатели были равны соответственно 35,6 и 39,Системы комбинированной и трехъярусной и отвальпой .с фрезерованием обработки не оказывали положительного влияния на содоржалио водопрочной макроструктуры в 30-санткыетровом слое почвы. Примонониа в точонло 12-14 лот систем минимальной фрезерной, отвальной о фрезорованиом, комбинированной, трехъярусной и отвальной о фрозо-рованиои обработки пе ухудшало процессы накопления влаги в метровом слое дорново-подзолистой средносуглииистой почвы по сравношш о системой отвальной обработки. Снижению хоа^фшпюига водопотроб-ланля горохо-овогаюй смеси и ячменя способствовали систоми отвальной о фрозоровалнем, комбинированной, трехъярусной и отвальной о фрезерованием обработки почш. Посевы озимой егонюи в ро-еулътато большого расхода влаги na транопврощт более моашм отоблостоом на делянках всох вариантов, кроме контроля, отлича-лиоь повышенным коаффщионтсм водопотроблегош.

^^гохуупгчоуууо и биолонтчпскрп покаэптога. Различило систош обработке потаи, обеспечивая прождо всего мохоничоское перемого-

кие в обрабатываемом слое растительных остатков, минеральных и органических удобрений, оказали неодинаковое влияние на содержание гумуса в различных частях 40-сантиметрового профиля почвы (табл.2).

Таблица 2

Изменение агрохимических показателей плодородия дерново-подзолистой почвы в зависимости от систем ее обработки (фон 2№РК+навоз), 1982 г. (13 лет после закладки опыта)

Система обработки Слой Гумуо, pH Гидро- Сте- Р?0с КоО почвы (условное почвы,. % лити— пень

название) см чоская насы-

хислот-шоп- ............ ■ ■■

ность, ности мг/100 г мзкв/ основа- почвы 100 г нкямя, почвы %

Отвальная 0-20 1,71 6,5 1Д 91,8 25,2 24,2

(контроль) 20-40 1Д7 6.1 1.8 66,8 14,8 17,0

Минимальная 0-20 2,18 6,5 1.3 91.9 37,7 29,9

Фрезерная 20-40 0,73 5.9 1,9 82,7 8,0 6,2

Отвальная о фре- 0-20 2,00 6,4 1.4 90,2 30,2 26,6

зерованием 20-40 1,02 5,9 1.9 85,1 13,4 12,8

Комбинированная 0-20 1,63 6,3 1.5 89,5 25,5 23,4

20-40 1,12 5,8 2,2 80,8 15,0 16,7

Трехъярусная и 0-20 1,40 6,1 1.5 89,3 19,5 21,0

отвальная с фре- 20-40 1,31 6,3 1.3 90,5 13,6 19,4

зерованием

Оптимальное содержание гугуса в слое почвы 0-20 см (2-2,5% по Т.Н.Куяаковской, 1982) после 13 лет окультуривания дерново-подзолистой почвы отмечали только на делянках с системами минимальной фрезерной и отвальной с фрезерованием обработки па фоне 2ЯТикавоз. Наибольшее накопление гумуса в слое* почвы 20-40 см достигалось при системе трехъярусной и отвальной с фрезерованием обработки па этсм же фоне удобрений. На фоне без'удобрений происходило спижонло со-

держания гумуса при всех системах ее обработки. При этом на делянках с системой минимальной фрозорной обработки содержание гумуса в верхнем слое (0-20 см) почвы сохранялось на том же уровне (1,642) как и при закладке опыта (1,6150, а в олое почвы 20-40 см оно снизилось (исходное содержание - 0,88$).

Определение кислотности почвы на 13-й год после закладки опыта показало, что на неудобренном фоне слабокислая реакция почвенного раствора в пахотном слое отмечается при системах минимальной фрезерной и отвальной о фрезерованием обработки, на фоне минеральных удобрений - при системах отвальной о фрезерованием и комбинированной обработки, а на фоне навоза и минеральных удобрений - при всох системах обработки почш. Наиболее высокий уровень оптимизации по кислотным и поглотительным свойствам слоя почвы 20-40 см достигался при системе трехъярусной и отвальной с фрезерованном и системе отвальной (контроль) обработки па фоне навоза и минеральных удобрений (в сумме за 13 лот 185 т навоза + #1470^1760^1380^' Система минимальной фрезерной обработки дерново-подзолистой средно-суглииистой почвы приводила к розкой дифференциации 40-сантиметровой части почвенного профиля по кислотным и поглотительным свойствам. При отом ворххшя ого часть (0-20 см) приобретала болоо оптимальные свойства, чом нижняя (20-40 см). На делянках с трехъярусной обработкой профиль дерново-подзолистой почвы стал моноо дг-^орошхи-рованным: примогивание в верхний (0-20 см) слой подпахотного горизонта даже при внесении сравнительно высоких доз органических и минеральных удобрений сугзэствешю подкисляло почвенный раствор. Одновременно улучшились кислотные и поглотительные свойства нижней части 40-салтимотрового почвенного профиля (20-40 см).

Известно, что оптимальное содержание подвижных форм я обменного Р^О в пахотном слоо дораово-содзолистой сроднесуглипястой езчви составляет соответственно 25-30 и 20-25 мг на 100 г почвы

(Т.Н.Кулаковская, 1982). Систематическое внесение сравнительно высоких доз фосфорных и калийных удобрений, обеспечивая положительный баланс Р205 и ^0, способствовало.довольно быстрому достижения такого уровня питательных вещества почве. После 13 лет окультуривание дерново-подзолистой почвы оптимальное содержание Р20ф и 1^0 в слое 0-20 см отмечали на делянках с системой минимальной фрезер-вой обработки на фоне 236РК, по другим системам обработки этот уровень был достигнут на более высоких фонах питания - 2йРК+солома н 2»РК+навоз. Статистический анализ данных стациопарпого полевого опыта позволял выявить существенную на 1*-ном уровне значимости сопряженность урояаов полевых культур с агрохимическим баллом плодородия почти. В сродисм за 1980-1983 гг. между урожайностью полевых культур и агрохимическим баллом плодородия была сильная прямая корреляционная связь: коэффициент корреляции кодду урожайностью овса, бобово-злаковой смеси, озимой станицы и ячменя и окультуроп-ностью слоя почвы 0-20 см составил 0,72*0,14, т.о. 51,7* изменений урожайности отих культур было обусловлено степепю окультуронпостп слоя почвы 0-20 см. Между урожайпостьо полевых культур и степопь» •окультуронности слоя почты 20-40 см откачали сродггса прямую корреляционную зависимость: коэффициент корреляции,был равоп 0,59*0,16, / т.е. лезь 3-1,8* варьирования урожайности половых культур зависит от степени окультуронности слоя почва 20-40 см.

Косвопзпгл свидетельством стопопи оптимизации почвенных условий для микробиологических процессов в пей иожот служить показатель окислительно-восстановительного потенциала (ОЕП) почвы.

По валам дашшм, даже многолотноо применение (11-13 лот) системы минимальной фрезерной обработки но приводило к анаэробным . условиям в пахотном слое дерново-подзолистой сродпосуглипистой почвы. Окислитольно-восстановительный потенциал в слоо 0-15 см на . делянках с минимальной фрезерной обработкой почвы бил сравнительно

высоким в во всо годи исследований соответствовал слабо окислительным процоссам. Применение органических в минеральных удобропий сдвигало ОШ в область опттачьпшс условий для процессов нитрификации.

Б среднем за 11-13 годы после закладки опита наибодоо высокой потонциальиой способности) пахотного слоя в отношении мобилизации нитратного азота отмечались долянхл, на которых применяли системы иинимальпой фрезерной и отвальной о фрезороваппем обработки почвы. Система о трехъярусной обработкой почвы по сравнению о другими системами приводила к некоторому снижении нитрв^ихациошюй способности этого слоя почвы.

Изучеиие скорости разложения льняной ткани показало, что почва на делянках о трехъярусной обработкой обладала несколько большей активностью целлюлозоразлагакцих микроорганизмов, чем почва контрольных делянок. Уменьшение интенсивности обработки двр-вово-подзолиотой оредаесуглинистой почвы в зернопропсаном севообороте не изменяло активности цедлюлозоразлагапцих микроорганизмов в пахотном слое.

рдшкие основной обработки почвы, удобрения и их сочетания на урожайность полевых культур. Диспероионный анализ данных по урожайности овса, горохо-овеяной сшси, озимой паеклад а ячменя позволил установить долю влиятшя основной обработки почвы", удобрения и их сочетания в изменении урожайности культур (табл.3).

Роль основной обработки дерново-подзолистой срвднесугджниотой почвы в повшгешш урожайности культур аарнопропадного севооборота была менее значительна, чем внесения органических и минеральных' удобрений.

Таблица 3

Влияние основной обработки почвы* удобрения и их сочетания на урожайность культур, %

Сакторы Овес, 1580 г. Горохо-овсяная смесь, 1981 г. Озимая пшеница,• 1982 г. Ячмень, 1983 г.

Основная обработка почвы 2,7 . 12,4 11.5 1.8

Удобрения 90,3 83,6 68,6 96,7

Совместно обработка и удобрения 3,1 2,0 10,5 0,7

Алэртот)Г.ТООСТ<ПЛ п ?кпио'.,тгчйская М^ктирность различных систем гочги. В среднем за-1981-1983 гг. свстомы трехъ-

ярусной и отвальной с фрезерованием, отвальной с фрезерованием в минимальной фрезерной обработки почвы в зорнопропагзгом севообороте превосходили систему принятой в зоне отвальной обработки па 5,89,0£ (табл.4).

Таблица 4

Урожайность половых культур при разных системах обработки почвы, ц/га (в среднем по семи фонам удобрений)

Система обработки почвы

Коэффициент интенсивности

обра- .

ботки

почвы

Гйрохо- Озимая овсяная пшеница.

смесь ЙЙ:

1982 г.

Ячмень, 1983 г.

Отвальная (контроль)

Манимальная фрезерная

Отвальпая о фрезерованием

Комбинированная

Трехъярусная и отвальная о фрезерованием

НСР05, ц/га

1,00 0,34 31,4 31,8 37,3 38.2 25«2 28,7

0,59 0,76 32,8 31,1 38,8 37.3 28,9 27,1

1,06 38,5 38,0 28,4

4,8 2,6 2,7

Однако различия в продуктивности зернопропаишого севооборота при разных свстомах обработки почвы за время проведения стационарного полового опыта были несущественны. За 14 лет опыта (19691983 гг.) суммарный выход продукции по фону 2£РК+навоз и при применении гербицидов составил (ц корм.ед. основной продукции с I га): по система отвальной обработки - 446,2; по минимальной фрезерной - 446,4; по отвальной о фрезерованием - 442,4; по комбинированной - 445,1; трехъярусной и отвальной с фрезерованием -444,2.

Самую высокую экономическую эффективность обеспечивала сис-тома отвальной с фрезерованием обработки почвы в эернопропагном севообороте. При этом себестоимость I ц корм.ед. снижалась по сравнению о контролем на 7,7%, производительность труда увеличивалась на 6,4, а чистый доход о I га - на 14,2%. Уровонь рентабельности в этом варианте составил 150%, а па контроле - 1352. Высокий экономический эффект получен также в вариантах с минимальной фрезерной и трехъярусной обработкой.

выводи

I. Увеличение мощности однородного пахотного слоя дерново-подзолистой среднеоуглинастой почвы не сопровождается адекватным ростом продуктивности кукурузы. На неудобренном (Jono доловоо участие верхней 10-сантиметровой части пахотного слоя в формировании урожая кукурузы, по данным вегетоционно-полевого опыта, составляет 55,5?, слоя 10-20 см - 25,1, слоя 20-30 см - 4,5 и слоя 30-40 см - 14,9?; на удобренном фоне (ЛРК в олой 0-10 см) ети показатели poBioi соответственно 77,0%, 12,2, 3,3 и 7,5%. В целом на неудобренном фойе за счет слоя 0-20 см формировалось 60,6",», а на Фоне ЛРК - 09,2% урожая кукурузы.

- 20 -

2. Моделирование процесса интенсивного окультуривания старопахотной дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы с подпахотным подзолисто-иллювиальным горизонтом показывает, что наг.болоо высокий еффект достигается при такой направленности физических, химических и биологических методов, когда повышается окультуренность и плодородие оукествухсего пахотного слоя (20-22 см), а не увеличивается его мощность. Созданное в результате такого воздействия гетерогенное строение верхней 40-сантиметровой части почвенного профлля и более высокая скультурегаость пахотного слоя обеспочивали рост урожайности половых культур в среднем за О лот опыта на 9,3.5 по сравнению с гомогошшм (пахотный слой 0-40 см) и моноо окультуренным. -.

3. Применение в зорнопропапном севообороте в точонпо 12-14 лот систем обработки дерново-подзолистой сродпосуглшшстой почвы о коэффициентами интенсивности 0,34, 0,59 и 0,76 но приводит к ухудшению сложения пахотного слоя и позволяет поддерживать ого твердость в средпом за вегетацию полевых культур в пределах опти-малышх значений, как и принятая в зове система отвальной обработки. Системы минимальной обработки взернопропастом севообороте (коэффициент интонспвпости 0,34 и 0,59) способствуют сусествоппому улучшению макроструктурпого состояния 20-сантимотрового слся почвы. По действию па эломонты водного режима системы обработки дорново-подзодистой сродпосуглшшстой почвы в зернопрояашюм.совооборото суаественно не различались. , , : . - ■ - •

4. Наиболее высокий уровень оптимизации кислотных 2 поглотительных свойств, содержания гумуса.подвижных форм Р20д и обменного Кг>0 в пахотпсм слое дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы при периодическом известковании в внесения органических в . минеральных удобрений (в среднем за» 13 лет ежегодно ва I га 14,2 т навоза и достигается при системах , обработки почвы

; \ .

- 21 -

в севообороте без глубоких вспашек (минимальная фрезериая в отвадь-шш о фрезерованием), а слоя 20-40 си при системах, вшазчаотих приемы глубокой обработки (комбинированная и трехъярусная я отвальная о фрезерованием), При минимализации обработки, известковании я интенсивно« применении органических и полного минерального удобрения происходит существенное окультуривание не только пахотного, во и подпахотного слоев дерново-подзолиотой среднесуглинистой почвы.

5. Урожайность полевых культур находится в прямой корреляционной зависимости от агрохимических показателей окультуренности и плодородия почвы. Коэффициент корреляции между урожайности) овса, бобово-злаковой смеси, озимой пшеницы и ячменя и агрохимическим баллом плодородия сдоев потей 0-20 и 20-40 си составил соответственно 0,72*0,14 В 0,59*0,16. Согласно коэффициенту детерминации, 51,1% изменений урожайности этих культур обусловливается плодородием слоя почвы 0-20 см в 34,- слоя почвы 20-40 см, что указы- 1 ваот на целесообразность первоочередного повышения окультуреппостх

я плодородия пахотного слоя почвы.

6. Уыопьгонио интенсивности обработки дерново-подзолистой сроднесугдинистой почвы в эорноггропаплсм совооборото но изменяет направленности окислительно-восстановительных прсцоссов, по снижает уровня нитрвфихационной способности и активности цодлхиозо-разлагсвсдах микроорганизмов в пахотном слое.

7. Роль основной обработки дерново-подзолистой среднооуглини-отой почвы в повышении урожайности культур зорнопропагаого совообо-рота моноо значительна, чом внесения оргадичоских и минеральных удобрений. Б многофакторпом половом опыте доля участия основной обработки почвы в изменении урожайности овса составила 2,7?, горо-хо-овсяной смеси - 12,4, озимой пшеницы - 11,5, ячмеия - а удобрений соответственно 90.83,6, 68,6 и 96,7?.

Ештвдошхдл законошрность является одной из тооротичоских

предпосылок мннимализации основной обработки ■ дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы в севообороте.

8, При высоком уровне интенсификации и культуры земледелия уменьшение числа и глубины основных обработок дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы в севообороте обусловливает тенденцию повышения урожайности полевых культур по сравнению с принятой в па-стоядее время технологией.Интенсивность обработки почш в зорно-пропашных севооборотах Центрального района Нечерноземной зо1Ш РСХР может быть снижена, как'минимум, на 40?. •

9. Паиболое высокий экономический оффокт в звепе севооборота бобово-злаковая смось - озимая пшеница - ячмень достигается при сочетании отвальной обработки почеы с фрозорпой (ежегодное луго-нео, вспашка один раз в три года, предпосевное фрезерование). При этом себестоимость 1ц корм.ед. продукции с I га снижается по срав-квнкю с принятой а настоящее время системой обработки почвы на 1,1%. производительность труда возрастает из. 6,4?, а чгетый доход

с I га уввлгчазгаатея на 14,2?.

РЕКО:.ЭДАЦ;ГН прсизоетБУ

I- При интенсивном окультуривании стзусгахотвой Ьэрново-под-золистсй сродиосуглиетстой почш в . Центральном районе Нечерноземной зоны РСССР следует в первую очередь добгваться оптимизации агрономических свойств пахотного (20-22 см) слоя, а не увеличения его мсэюсти. В этом случае при выра^ивавзг полевых культур гается наиболее высокий агротехнический я экономический эффект.

2. 11а дорново-подзолистой среднесуглинистой почве ери гако- ■ ком уровпо интенсификации и культуры зеагоделия (внайвние оргает-ческих и минеральных удобрений,.периодическое известкование, использование аффективных гербицидов) целесообразно применять сис-". тейу обработки почвы в звене севооборота занятый (бобово-злаковая

спесь) nap - озимая шшница - ячмень, которая включает ежегодное дискование на глубину до 8-10 см после уборка предшественника, вспашсу на 20-22 см один раз в три года (под парозанимающую культуру), предпосевное фрезерование на 0-10 см.

Опубликованные по томе диссертации работы

1. Пупоюга А.И., Ыаймусов В.Н., Алексеева А.Е., Усмапов P.P., Хохлов Н.Ф., Севнев Ы.И. Влияние удобрения, обработки почвы и погодных условна на урожай. - Земледелие, 1983, А 4, 0.24-26.

2. Цупокин А.И., Алексеева А.Б., Певнев U.U. Влияние различных приемов обработки дерново-подзолистой почвы на урожайность половых культур. - В сб.: Повышение плодородия почв ■ получение запланированных урожаев о.-х. культур. U.: ТСХА, 1984, о.33-36.

Л - ?S462 • S/y-SSi

Объем Заказ /Л9 Тираж/00 -

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127530, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44 '