Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ СЕВООБОРОТА, БЕССМЕННЫХ И ПОВТОРНЫХ КУЛЬТУР И ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ СЕВООБОРОТА, БЕССМЕННЫХ И ПОВТОРНЫХ КУЛЬТУР И ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА ■'.■.' Л И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

! • -■ ■: ■ Ни правах рукописи Борис Дмитриевич КИРЮШИН :

БЛИЯН И С СЕВООБОРОТА, БЕССМЕННЫХ II ПОВТОРНЫХ КУЛЬТУР И ДЛИТЕЛЬНОГО : ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА ПЛОДОРОДИЕ : Г ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ

(Специальность 06.0>.01 — общее земледелие) ■:■> : . '■

'V■ Автореферат ■—■ : ', -

" диссертации на соискание ученой степени ,\'Л .Ч , кандидата сельскохозяйственных.наук

МОСКВА —1978

", Диссертационная работа выполнена ; в 1973—1977 гг.;на кафедре земледелия н методики опытного дела Московской , ордена Ленина и ордена Трудового - Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук профессор Б. А. Доспехов.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук профессор В. И. Румянцев, кандидат сельскохозяйственных паук К. И. Курочкин. ".'■■■ -'■ •" • . ■:.'■..,.-■■'

Ведущее предприятие — Всесоюзный институт удобрений и агропочвоведения. ' . ;';=•:'.

Защита состоится на заседании Специализированного Совета Д-120.35,04 при Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимиря-;■ ■ зева.: '■.■"■-'■:■■ ■ -'С' ■.' 5 . .

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

■, Сектор защиты диссертаций ТСХА.!■ - : -

С диссертацией мо ж но оз н а ком итьс я вЦНБ ТСХА. ■■

Автореферат разослан" . . 1978 г.

Ученый секретарь ■ V Специализированного совета доктор биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В решениях и документах ЦК КПСС и правительства СССР по вопросам аграрной политики намечена комплексная долговременная программа мероприятий по улучшению пахотных земель и дальнейшему повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

Специализация и концентрация сельского хозяйства нечерноземной зоны.в условиях широкой химизации требуют тщательного уточнения системы земледелия и разработки новых приемов возделывания полевых культур, обеспечивающих неуклонный рост плодородия дерново-подзолистых почв. Высокое насыщеяие севооборотов основными культурами остро ставит вопрос о возможных масштабах депрессии урожая и его качества при длительном возделывании культур в специализированных севооборотах и о путях преодоления этого явления, В этой связи большую актуальность приобретают исследования в многолетних стационарах по оценке действия севооборота и бессменных культур в условиях систематического, интенсивного применения удобрений и известкования на развитие плодородия старопахотных почв (В. Е. Егоров, 1955, 1972; Н. С. Авдонин, 1969; 1976; С. А. Воробьев, 1972, 1976; В. Д. Панников и В. Г. Минеев, 1977).

Цель и задачи исследований. Основной целью нашей работы было установление действия севооборота, бессменных культур и длительного применения удобрений на свойства легкосуглинистой дер ново-подзол истой почвы, урожайность и качество озимых зерновых культур и льна-долгунца, В соответствии с этим ставились следующие задачи:

1. Изучить влияние 65-летних бессменных культур, севооборота, длительного применения удобрений.и периодического известкования на изменение свойств почвы метрового профиля и выявить возможности прогнозирования процесса окультуривания норнеобитаемого слоя почвы в условиях интенсивной химизации полеводства.

2. Дать оценку действия севооборота, длительных, и^рдт-косрочных повторных культур, и

рений и известкования на урожайность и качество продукции озимых зерновых и льна-долгунца и установить возможность их повторных посевов в условиях специализированного земледелия.

Научная новизна. На основе 5-летних разносторонних ис- • следований впервые предложены количественные критерии и уравнения регрессии, позволяющие в условиях интенсивного земледелия прогнозировать масштабы возможных изменений агрономических свойств корнеобитаемого слоя дерново-подзолистой почвы и разрабатывать комбинированные системы применения удобрений'в севообороте и повторных посевах.

В работе обоснована возможность и высокая эффективность повторной (до двух лет) культуры озимых зерновых и устойчивых к фузариозу сортов льна-долгунца. Это .позволяет насы- ' щать севообороты выскопродуктивными озимыми культурами, размещать лен в коротких 4—6-польных ротациях {17—25% льна), возвращая его на прежнее место через 3—5 лет, или иметь два поля льна в традиционных 7—10-польных севооборотах (20—29% льна).

Практическая ценность и реализация результатов. Исследования представляют научную и практическую ценность для разработки основ интенсивного земледелия нечерноземной зоны в плане определения оптимальных агротехнических приемов, направленных на повышение плодородия дерново "подзолистых почв при возделывании озимых зерновых культур и' льна в специализированных севооборотах. Результаты нашей. работы частично уже использованы в.ряде научных: работ (В. К. Пестряков «Охрана почв и повышение их плодородия», Лениздат, 1977; С. Н. Юркин, 3. К. Благовещенская и К,- И. Кузина «Системы удобрения в севооборотах нечерноземной зоны», М„ ВНИИТЭИСХ, 1977). Производственная проверка, повторной культуры:озимой пшеницы в племхозе «Индустрия» Коломенского района Московской области на площади 270 га показала ее высокую агроэкономнческую эффективность.

. Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научных конференциях агрономического факультета ТСХА (1975, 1976 гг.). конференции молодых ученых ТСХД (1977, 1978 гг.) и научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Нечерноземной зоны РСФСР (г. Иваново, 1977). Основные итоги исследований опубликованы в 7 печатных работах.

Объем работы. Диссертация изложена на 103 страницах и состоит из введения, 4 глав, 20 рисунков, 33 таблиц и 31 приложения. Список: использованной литературы включает 297 наименований, из них 79 иностранных.

Объекты, условия и методика исследований. Исследовании проводили в 65-летнем полевом опыте кафедры земледелия и 2.

методики опытного дела ТСХА {руководители опыта—профессора В. Е. Егоров и Б, А, Доспехов) и в 30-летнем стационаре с семипольными севооборотами Опытной станции полеводства и льноводства ТСХА (руководители опыта—академики П: П. Вавилов и И. С. Шатилов).

Длительный опыт ТСХА заложен в 1912 г. на дерново-сред-неподзолистой легкосуглинистой почве. В первый период опыта (1912—1938 гг.) из расчета на 1 га вносили ежегодно 42,5 кг NPK и 18 т навоза, во второй {1939—1954 гг.) и третий {1955—1972 гг.) периоды — 185—225 кг NPK и 10—20 т навоза. С 1973 г, вносят NiooPisoKiao и 20 т/га навоза. Стационар включает бессменные культуры (рожь, картофель, ячмень, озимая пшеница, лен), поле бессменного пара и шестипольный севооборот' {пар — рожь — картофель—ячмень 4- клевер — клевер — лен). Площадь полей севооборота и бессменных культур— 1200—1400 м2, учетных делянок — 50 м2.

Стационар с семипольными льняными севооборотами и повторной культурой ржи заложен в 1947 г. на хорошо окультуренной среднесуглиннстой дерново-слабоподзолистой почве. Чередование культур: VII севооборот с одним полем льна: картофель ранний — рожь — рожь — горох — лен — картофель— кукуруза; VI севооборот с двумя полями льна (лен повторно): картофель ранний — рожь — горох — лен — лен — кукуруза — картофель; V севооборот с двумя полями льна (лен через 2—3 года) : картофель ранний — рожь — лен — картофель — кукуруза — лен — горох. В среднем за 1962— 1976 гг. ежегодно в севооборотах вносили N3tPssKt4 и 10 т/га навоза. Под лен применяли NjoPsoKeo, а под рожь — ЬГаоР^Кзо-Общая площадь каждого поля — 250—300 м2, учетная—240 м\ повторность двукратная.

Основными культурами в наших исследованиях были озимая рожь Гибридная 2, озимая пшеница Мироновская 808, лен-долгунец ВНИИЛ-11 и Л-1120. Агротехника культур общепринятая для Московской области. Для обобщения использованы урожайные данные по ржи и льну, полученные в длительном опыте с 1912 г. (данные В. Е. Егорова и Б. А. Доспехова) и в семипольных севооборотах за две последние ротации {1963— 1976 гг., данные H. Н. Суркова и В. М. Болоболовой).

Полевые и лабораторные исследования проведены по общепринятым методикам и соответствующим ГОСТам*. Математическая обработка данных проведена методами дисперсионного и корреляционного анализов. Оценка экономической эффективности повторных посевов льна и озимых зерновых выполнена по методике, изложенной П. А. Грандицким (1970).

* Автор выражает искреннюю благодарность Л. А. Трисвятскому и Г. В. Гуляеву за предоставленную возможность провести оценку качества зерна.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Изменение свойств почвы под влиянием севооборота, бессменных культур, удобрений и известкования

В результате сплошного агрохимического обследования всех 240 делянок- длительного опыта не было установлено существенных различий в окультуренности почвы пахотного слоя сопоставимых вариантов севооборота и бессменных культур. Более того, почвы из-под бессменных культур сплошного сева (рожь, овес, лея) были более окультурены, чем почвы севооборота, завершившего 10 ротаций (табл. 1).

Таблица. 1

Действие длительного применения севооборота, бессменных культур и периодического известкования на окультуренность пахотного слоя почвы

(средние по полям, 1973 г.)

Без извести По извести

Культуры рго5 ІКІО

ж мг на 100 г почвы 9 о X 0. § мг на 100 Г почвы с и X Сь §

Бессменно; рожь овес лен картофель Севооборот 1.82 1.66 1,66 1.521.74 16,0 11.9 12,1 12.3 8,5 12,9 12,6 10,1 9,1 9.5 4.4 4.5 4,2 4,2 4.1 39 35 30 27 28 2,15 1,78 1.92 1,47 1.78 17,6 14,8 14,3 16.3 9,1 13,7 12.1 10,0 ад 9,0 6.4 6.5 6,0 6,1 6,0 ЙІ 54 49 43 43

НСРм 0,09 1,8 1.6 0,2 7.0 0,09 1.8 1.6 0,2 7,0

К аналогичному выводу привели и динамические наблюдения за влажностью, кислотностью и питательным режимом ггочвы, проведенные в 1974—1976 гг. Таким образом, основные свойства почвы, с которыми тесно коррелируют урожаи полевых культур—кислотность (рНсол ), содержание гумуса и подвижных форм фосфора и калия, а также агрохимический балл, представляющий их равнодействующую, согласованно показывают высокий уровень потенциального плодородия почвы бессменного участка. Однако биологические факторы, главным образом, сорняки н болезни в условиях бессменной культуры при общепринятой технологии возделывания оказывали более сильное отрицательное влияние на урожай, чем в севообороте.

Дисперсионный анализ данных агрохимического обследования показал, что решающее влияние на кислотность почвы пахотного слоя оказывает известкование—92% варьирования

рН обусловлено периодическим применением извести. В значительно меньшей степени (17—19%) действие извести проявляется на содержании в этом слое почвы подвижных форм элементов питания. На эти показатели определяющее влияние -оказывает применение удобрений. Следует отметить положительное действие извести на гумуснрованность почвы.

Под воздействием длительного сельскохозяйственного использования мощность пахотного слоя дерново-подзолистой почвы увеличилась по сравнению с мощностью гумусового горизонта целинного аналога на б—10 см н достигла 24—30 см. Морфологические различия профилей почв севооборота и бессменных культур от профиля многолетней залежи являются результатом длительной обработки и окультуривающего действия многократного наложения удобрений, периодического известкования и воздействия растений.

По содержанию и запасам гумуса, общего азота, фосфора и калня профили разноудобренных почв длительного севооборота, бессменных культур и многолетней залежи особенно заметно различаются в пределах верхнего 40-сантиметрового

Таблица 2

Действие удобрений на содержание гумуса (%), общего азота и подвижных форм фосфора н калня (мг/100 г почвы) в почве севооборота к бессменных культур (фон навоз Н-ИРК. 1974 г.)

Показатели >51 <5І5 * ¿-£ Й Й ж ч о ; ш ч пар Бессм рожь енно леи сарто-фель Севооборот

Гумус 0—20 2,19 1,06 2,10 1,96 1,70 2,27

20—40 0,46 0.52 1,30 0,89 0,80 0.38

40—60 0,31 0,26 0,38 0,28 0,26 0,39

60—80 0,07 0,18 0,32 0,22 0,16 0.28

80—100 0,05 0,12 0,15 0,14 0,15 0,13

Азот 0—20 94 65 93 90 88 ' 82

20—40 31 27 63 47 44 65

40—60 25 17 24 26 29 19

60—80 ' 15 15 29 18 23 15

80—100 11 16 20 17 16 12

Фосфор 0—20 9,3 24,5 34,5 25,4 24,3 21,8

20—40 1,1 10,8 19,8 12,2 7,5 14,3

40—60 1,4 6,4 2,4 0,6 2,0 1,8

60—80 4,2 15,6 2,4 3,8 0,9 0,9

80—100 5,8 12,1 3,6 9,5 7,0 4.8

Калий 0—20 13,3 21,1 19,7 12,1 15,4 14,7

20—40 2,0 18,4 17,2 10,9 7.5 8.5

40—60 5,2 14,5 12,2 8,0 6.5 1,5

60—80 5,0 7,8 7,2 5,4 5,4 2,1

80—100 3,5 7.4 6,0 4.6 5,4 2,1

слоя. Необходимо подчеркнуть характерную особенность действия многолетнего интенсивного окультуривания,, а именно, более существенное изменение агрохимических свойств почвы слоя 20—40 см, чем свойств, гумусового горизонта (табл. 2).

По воздействию на формирование профиля кислотности и поглотительных свойств почвы севооборота н бессменных культур принципиально не различались. Применение минеральных удобрений способствовало увеличению обменной и гидролитической кслотности и содержания подвижных форм алюминия до глубины 1 м. Сумма поглощенных оснований на неизвестко-ванных почвах опыта снизилась до глубины 60—80 см, однако ее «провала», типичного для подзолистого слоя залежи, не установлено (табл.3).

Та блица 3

Действие длительного сельскохозяйственного использования почвы на ее кислотность к поглотительные свойства (м-экв(400 г почвы, 1974 г.)

Слоб почвы, см Залежь . многолетняя Севооборот Бессменно

без удобрений . ЫРК МРК+ нэвесть навоз+ ЫРК навоз+МРК (в среднем по 4 полям)

0—20 20—40 40—60 60—80 80—100

!>НС

0—20 5.53 4,19 3,86 6,27 4,15 4,54

20—40 4,39 4.10 3,90 5,61 4.10 4,33

40—60 3,90 4,55 3,96 4.10 4,36 4,24

60—80 3,75 4,91 3.70 3,76 4,09 3.76

80—1Й0 3.86 5,18 3,60 3,91 3,98' 3.87

Гидролитическая кислотность

Обменная кислотность

Сумма поглощенных оснований

0—20 2,20 4,37 6,67 1,23 5,19

20—40 2,38 4,47 5,97 1,84 4.62

40—60 4,14 1,75 5,61 3,02 2.12

60—80 4,57 1,50 6,83 5.66 3.02

80—100 3.26 1,15 6,69 . 3,56 3.16

3,37 2,86 3,40 3,80 3,11

0—20 0,07 0,51 1,21 0,05 0,45 0,44

20—40 0,16 0,65 1,30 0.04 0,49 0,39

40—60 0,86 ' 0,20 1,66 0,80 0,30 1.04

60—80 1,26 0,12 2,65 1,86 0,78 1,32

80—100 0,80 0,07 2,37 0,97 МО ¡,01

8,6 4,4 4,7' 11,9 5.5 4,0

3,9 4,0 4,8 8,5 4.8 4.1

8.7 3,6 4,6 6,7 4,4 7.1

8,3 5,9 8,0 9,8 5,4 8,2

6,1 6,6 8,6 7,4 6,0 7,9

Периодическое известкование приостановило процесс развития почвенной кислотности на неудобренной почве по всему профилю, а на делянках с длительным применением одних минеральных удобрений только до глубины 40—60 см. • Данные убеждают, что интенсивному применению туков-обязательно должно предшествовать известкование и унавоживание почвы. Создание и поддержание оптимальной реакции среды — основа высокой эффективности не только минеральных удобрений, но н всей системы агротехнических мероприятий.

Систематическое унавоживание н известкование пахотного слоя являются по существу эффективным методом окультуривания подпахотных слоев почвы даже при неизменной длительное время глуби не. вспашки на 20—22 см. Поэтому при характеристике действия систематического применения агротехнических факторов н, в частности, удобрений обработки и растений на плодородие почвы недостаточно ограничиваться оценкой их действия только на пахотный слой. Так, длительное возделывание полевых культур без удобрений привело к снижению запасов гумуса в слое 0—20 см относительно на 33%, в слое 0—30 см — 15%, а в слое 0—40 см его запасы на пашне и залежи равны (табл. 4).

Таблица 4

Действие 62-летнего применения удобрений на залаем гумуса в почве севооборота (т/га, 1974 г.)

Слой почвы, см Залежь многолетняя Без удобрений КРК Навоз+№К

0-20 65,7 44.4 52.9 68.1

0—30 72,6 62,1 73.8 88,8

0—40 79,5 79.8 94,8 109,5

40—100 12,9 24.6 24,9 24,0

0—100 92,4 104,4 119,7 133.5

При применении минеральных удобрений убыль гумуса в слое 0—20 см не столь значительна, его запасы равны целинной почве уже в слое 0—30 см, а в подпахотных слоях значительно выше. Положительное влияние минеральных туков на гумусированность верхнего слоя почвы, вследствие увеличения поступающих в почву растительных остатков, отмечалось рядом авторов {А. М< Лыков, 1963; Л. С. Любарская и Л. К. Шевцова, 1965; В. К. Пестряков, 1977 и др.). Систематическое унавоживание почвы стабилизирует запасы гумуса в пахотном слое, а в слое 0—40 см и в метровом профиле увеличивает относительно на 45%.

Корреляционный анализ показал, что в большинстве случаев между изменениями в свойствах пахотного (0—20 см) и подпахотного (20—40 см) слоев почвы наблюдается сущест-

венная связь. Для калия эта сопряженность прослеживается по всему профилю. Хотя и менее четко, но достаточно определенно положительная связь имеет место по всему метровому слою для общего гумуса и фосфора. Для подвижных соединений фосфора, кислотности почвы и ее поглотительных свойств сильная корреляция установлена главным образом между слоями 0—20 и 20—40 см (табл. 5).

Та б л и ца 5

Коэффициенты корреляции между агрохимическими показателями свойств пахотного (X) и подпахотного (У) слоев почвы

Показатели Подпахотные слои почвы

20—40 40—60 I 60—80 .80—100

Гумус...... 0,56* 0,27 0,36 0,12

Азот общий .... 0,35 0,41 0,56* 0,74*

Фосфор общий . . , 0,59* 0,16 0.93* 0,78*

Калий общий . . . 0,86* 0,82* 0,88* 0,74*

РгОа подвижная . . 0,81* —0,40 0,15 —0,19

КзО подвижная . . 0,94* 0,65* 0.70* 0,68*

рНщл...... ... 0,91* 0,44 0.07 —0,09

Гидролитическая кислотность, Нг 0,91* 0,44 —0,65* 0,35

Обменная кислотность. Н оби 0,97* 0,41 0,20 0,10

Сумма поглощенных оснований, 0.66* —0,01 0,28 0,02

Степень насыщенности основания-

МИ, V ....... . 0,88* 0,36 0,08 0,03

* Коэффициенты значимы на 5%-ном уровне.

Наличие статистически значимых связей между агрохимическими свойствами пахотных и подпахотных слоев почвы позволило вычислить соответствующие уравнения регрессии, которые могут быть использованы для прогнозирования направления и интенсивности процессов окультуривания почвы, установления возможных размеров загрязнения окружающей среды и разработки комплекса агротехнических мероприятий п» созданию корнеобитаемого слоя с оптимальными для роста растений свойствами.

Получены следующие уравнения регрессии, характеризующие зависимость агрохимических показателей в слое 20— 40 см (У) от их величины в пахотном 20 см слое почвы (X): для гумуса — У=0,54Х—0,001 мг, общего азота—У = 0,49Х+ 8,06 мг, общей РвОз—У-=0,43Х +37,65 мг, подвижной Р205— У=0,39Х+1,24 мг, общей кео—У=1,36Х—80,63 мг, подвижной КгО—У=0,95Х—3,35 мг/100 г почвы, рНС0Л— У = 0,62Х + 1,53 единицы, Нг—У = 0,71Х-г0,70 мэкв, НобМ —У=0,94Х + 0,04 мэкв, Э — У =0,40Х + 2,40 мэкв/100 г почвы.

1 Й * 1У

,Ш308гг 1939-5А-ГР ; 1955-72гг Х973-77РР

Ри о.Урожайность зерна озимой рж по периодам 65-летнего опита . ТШ (I - Л периоды '¿ез извести, 1-1Г периоды - по извести): I * бессменно с 1$12г. <5сэ удобрений; 2 - то «е по #ЙС; 3-1 севообороте с 1912г. по КРК; 4 ~ то » по фону навоэ ♦ №( вертикальной чертой обозначена НОРде).

2. Влияние севооборота, бессменных и повторных культур и длительного применения удобрений на урожайность н качество продукции озимых зерновых н льна-долгунца и возможности специализации зерновых и льняных севооборотов

Озимая рожь

Динамика урожайности ржи в 65-летием плодосмене и при ее бессменном возделывании (рис. О показательна в двух отношениях. Во-первых, по мере совершенствования агротехники урожаи возрастали как в севообороте, так и в условиях бессменной культуры. Особенно четко.эта общая закономерность проявились за последние два периода опыта (1955—1977 гг.), когда стали применять высокие дозы удобрений и периодически известковать почву. По фону ЫРК рост урожая зериа бессменной ржи составил 15,1 ц/га, а севообороте по ЫРК— 14,5 и по фону навоз+ ЫРК — 16,7 ц/га.

Во-вторых, выполнение агротехнических приемов на высоком уровне снизило эффективность плодосменного севооборота даже при сравнении его с 65-летней бессменной культурой ржн. Этот принципиальный для современного интенсивного специализированного земледелия вывод вытекает из сопоставления кривых 2—4. На неудобренной почве эффект севооборота во времени заметно возрастает, тогда как по фону удобрений абсолютные « относительные прибавки урожая зерна ржи от севооборота снижаются.

Высокий эффект от плодосмена объясняется возделыванием ржи по чистому пару, а также недостаточно действенной борьбой с засоренностью бессменной ржи, В среднем за 1974—

1976 гг. засоренность посевов и вынос сорняками элементов питания здесь в 3—4 раза выше, чем в севообороте, В севообороте звено пар чистый — озимая рожь в среднем за 1955—

1977 гг. обеспечило по фону интенсивного применения удобрений прирост урожая зерна при сравнении с бессменной культурой на 6,9 ц/га. Однако выход зерна на гектар пашни в севообороте был на 9,3 ц/га меньше, чем в условиях бессменной культуры, соответственно 15,1 и 23,4 ц/га.

В условиях, интенсивного земледелия открываются большие возможности для специализации зерновых севооборотов и повторных посевов озимой ржи и пшеницы. Повторная культура ржи в семипольных севооборотах практически не снижала ее урожаев по сравнению с возделыванием по картофельному пару. Введение второго поля ржи в севооборот увеличило выход зерна на гектар пашни в первую ротацию (1963— 1969 гг.) более чем в два раза, а во вторую (1970—1976 гг.) — на 90% (табл.6).

Снижение урожайности повторной культуры интенсивного

Таблица 6

Урожайность и выход зерна озимой ржи (ц/га) прн возделывании по картофельному пару и повторно в семипольных севооборотах

Показатели

Севообороты с одним полем ржи (V и VI, в среднем)

Севооборот с двумя лолями ржи, VII

после пара

повторно

Сорт Вятка, 1963—1969 гг.

Урожайность (НСР<й=2,6) Выход зерна......

29,& 4,2

30,9

8,5.

Сорт Гибридная 2, 1970—1976 гг.

Урожайность (НСРо5=1,8) Выход зерна.....- .

37.1 5,3

36,9

10,0

28,5

33,3

сорта озимой ржи Гибрндная-2 связано главным образом с недостатками азотного питания в начальный период роста, поскольку дозы и сроки внесения азотных удобрений в севооборотах не различались.

Урожайность и показатели технологических и хлебопекарных свойств зерна ржи в длительном опыте ТСХА тесно связаны как с уровнем агротехники, так и погодными условиями. Результаты корреляционного анализа за 1958—1976 гг. показали, что в условиях бессменной культуры ночти 40%, а в севообороте 60% варьирования урожаев ржи по годам обусловлено действием погодных условий. Состояние углеводно-ами-лазного комплекса зерна ржи на 65% обуславливалось погодными условиями при возделывании ржи без удобрений. Интенсивное удобрение н севооборот снижали эту зависимость до 35%. Положительное влияние севооборота и удобрений наиболее четко проявилось на физико-химических показателях качества зерна. Так, севооборот повышал содержание сырого белка на 2,2%, минеральные удобрения—на 0,6—0,7% и систематическое унавоживание на фонеГ\1РК на 1,0%, В севообороте зерно.ржи характеризовалось более высокой массой 1000 зерен и выровненностью, что понижало натуру на: 10—30 г/л. 1

Озимая пшеница

Среди зерновых культур озимая пшеница наиболее требовательна к реакции почвенной среды, поэтому наиболее высокие урожаи получены по фону извести (табл.-7).

В среднем за четыре года от извести получены прибавки урожая зерна по фонам РК; МРК, навоза и навоза-НЫРК порядка 9-^12 ц/га, а на неудобренной почве— 19,6 ц/га. Не-

смотря на значительные колебания урожаев по годам четко прослеживается тенденция снижения урожаев на третий и четвертый годы повторного возделывания озимой пшеницы.

Таблица 7

Действие удобрений н извести на урожайность (и/га) бессменной озимой : пшеницы (средняя за 1974—1977 гг., НСРод—8,2)

Без извести По извести

Варианты прибавка от

урожайность прибавка урожайность удобрений извести

Без удобрений . . . . РК ......... ЫРК........ Навоз........ Навоэ+ЫРК..... 10.6 22,6 23.8 26.9 30,4 12,0 13.2 16.3 19.8 30,2 34,5 35.7 35.8 40.9 4,3 5.5 5.6 10,7 19,6 11,9 11.9 8,9 10.5

Урожайность повторной культуры озимой пшеницы в звене пар занятый:—озимые—озимые и на выводных полях племхоза «Индустрия» практически не различалась по сравнению с возделыванием ее по традиционным для Московской области предшественникам — кукурузе, травам и ячменю, а на 3—4-й год повторных посевов снижалась.на 2,1—4,3 ц/га- (табл. 8).

Таблица 8

Агроэкономичсская эффективность повторной' культуры озимой пшеницы

(в среднем за .1974—1977 гг., племхоз «Индустрия», Московской обл.)

П р е дшествен инки Годы о;. •я . * и 2 5 2 ааі >. На 1 га пашни

выход зерна, ч стоимость валовой продукции, руб. ¿с - я о >. Д4 ^ о. уровень рентабельности, %

Кукуруза, травы, ячмень—в

среднем ........ 1974—77 28,9 * 7,2 408 43 12

Повторно 2 года ...... ¡974—76 29,5 14,8 ■ 570 138 32

Повторно 3 года . , ■. . 1975—77 24.6 18,5 387 145 60

Повторно 4 года..... 1977 26,8 27,9 392 197 102

Следует отметить, что урожайность повторной культуры была выше, чем при возделывании озимой пшеницы по ячменю. Повторные посевы озимой пшеницы в севообороте и на выводных полях в среднем за 1974—1977 гг. обеспечили на площади 270 га около 40 тыс. рублей чистого дохода, производительность труда возрастала на 42%, а рентабельность — на 51%.

В отличие от ржи качество зерна озимой пшеницы меньше

изменялось под влиянием погодных условий. Полное удобрение и известь способствовали стабилизации содержания клейковины в зерне и физических свойств теста по годам. Применение ЫРК или навоза + ЫРК повышало содержание сырого белка на 1,8—2,0%, а сырой клейковины на 6—9% к значительно улучшало физические свойства теста и качество хлеба. Белковость зерна пшеницы при возделывании ее по черному пару в 1974 г. и два года повторно (1975—1976 гг.) мало различалась и была в пределах 10—13%. Итак, если натура,стек-ловидность зерна, количество клейковины, а также качество хлеба в условиях длительного опыта соответствовали требованиям сильной пшеницы, то белковость зерна и физические свойства теста редко превышали нормы средних пшениц. Качество зерна озимой пшеницы в совхозе «Каменка» также соответствовало требованиям средней пшеницы. Следовательно, возделывание озимой пшеницы Мироновская-808 по паровым предшественникам или повторно на дерново-подзолистых почвах в условиях интенсивного применения удобрений в Московской области обеспечивало получение зерна хорошей средней пшеницы.

Лен-долгунец

Интенсификация земледелия, расширение состава предшественников и внедрение в производство устойчивых к болезням сортов льиа не изменили пока распространенного мнения о том, что удельный вес этой культуры в севообороте не должен превышать 10—15%. Повышение доли льна сверх указанной, как отмечают ряд авторов (М. Ф. Стихии, П. Е. Прокопов, 1974; М. М. Труш и др., 1976), снижает рентабельность льноводства. Поэтому в льносеющих районах специализация определенной группы хозяйств на выращивании льна-долгунца имеет особенно большое значение.

Литературные данные о бессменной культуре льна хотя и ограничены, но все согласованно указывают на значительное снижение урожая уже через 3—5 лет постоянных посевов. Аналогичный характер динамики урожаев бессменного льна получек и в первый период длительного опыта ТСХА (рис. 2). Однако применение комплекса мер борьбы с биологическим «льноутомлением» {устойчивые к болезням сорта, пестициды и т. д.) позволило получать высокие урожаи бессменной культуры в течение 12—13 лет (1958—1970). Большая восприимчивость сорта ВНИИЛ-11 к фузариозному увяданию в сравнении с сортом И-7, а также усилившаяся за последние годы засорен- J иость посевов льна (шт/м2, соответственно в севообороте и бессменно: 1963—1968 гг. — 164 и 376; 1974—1976 гг. —136 и 502; 1977 г,— 104 и 688) способствовали систематическому, 12

-а /м

1914 № 1918 т № т 192« ^месгнъи сорта ■ ■-■■--»J

ш m mz w № mojm m m

н—- М-7 ———-4«~ Bnmn-tt

— • •<•"«- -»f < ч, ■■- —• p- и- r ;—:—:- ..........n

Рио.2Урожайносгь солоны льна-долгунца при бессменном возделывании

(1) и в севообороте ( 2. ) 65-летнего опыта ТСХА

(в средней по всей вариантам опыта, вертикальной-чертой обозначена HCPQS).

начиная с 1971 г., снижению, а в конце 20-летнего периода гибели бессменного льна.

Результаты бессменного возделывания льна в длительном опыте указывают на принципиальную возможность его краткосрочной повторной культуры и уплотнения севооборотов льном. Об этом свидетельствуют также положительные результаты семилетних опытов Волынской опытной станции (Л. Д. Фоменко, 1971, 1974) и пятилетних опытов Всесоюзного НИИ льна (Б. С. Долгов, 1975).

В семипольных севооборотах Опытной станции полеводства и льноводства ТСХА с двумя полями льна неустойчивый к фу-зарнозу сорт Светоч снижал урожайность льнопродукции в среднем за 7 лет (1963—1969 гг.) на 14—18%, а сравнительно устойчивый сорт Л-1120 (1970—1976 гг.) на 8—10%. Характерно, что урожайность соломы льна Светоч четко коррелирует со сроком возврата его на прежнее место возделывания (ц/га): 44,2, 38,5, 36,8, 34,4 и 33,6, соответственно через 6, 5, 3, 2, 0 лет, подтверждая известное положение о целесообразности возвращать неустойчивые- к болезням сорта льна на прежнее поле не ранее чем через 6 лет. Для сорта льна Л-1120 такой корреляции не установлено, однако урожайность повторного льна заметно снижалась. Пораженность повторного льна фузариозом и засоренность посевов не отличались от контроля. Основной причиной уменьшения его урожаев явилась более низкая обеспеченность подвижными элементами питания, осоТа блица 9

Влияние насыщения семипольных севооборотов льном на их продуктивность,

1970—1976 гг.

Льна в севообороте, % Урожайность льна, ц/га Выход с 1 га пашня, « Стоимость продукции е.! га пашни, руб.

семян, (НСР«>= 1.0) соломы <НСР05= 4,3) семян соломы валовой в т. ч, льнопро-дукцнн

Севооборот с одним полем льна (контроль)

14,3

28,6

28,6

7.4

50,2

1,06

7.2

942

Севооборот с двумя полями льна (лен повторно)

6,4

43,4

1,83

12,4

1074

Севооборот с двумя полями льна (лен через 2—3 года)

7.1

46,6

2.01

13.3

1141

284

489'

536 13

бенно азотного. Качество соломы.повторного льна не уступало льну контрольного севооборота. С повышением в семипольных севооборотах удельного веса льна с 14,3 до 28,6% выход льно-продукции с гектара пашни почти удваивался (табл, 9),

Стоимость валовой продукции севооборота с двумя полями льна возрастала в среднем на 166 руб/га, чистый доход увеличивался в 1,5 раза, а уровень рентабельности на 25%.

Выводы

1. Длительное сельскохозяйственное использование дерново* подзол истой почвы (обработка, удобрение, известь и полевые культуры) увеличило мощность гумусового горизонта пашни на 6—10 см по сравнению с многолетней залежью. Наиболее существенные изменения свойств почвы произошли в подпахотном слое: гумусированность слоя 20—40 см почв севооборота и бессменных культур превышает гумусированность. этого слоя многолетней залежи в 2—3 раза, а по содержанию подвижных форм фосфора и калия — в 8—10 и более раз.

2. Принципиальных различий в характере формирования свойств почвы метрового профиля сопоставимых вариантов севооборота и бессменных культур не установлено. Специфическое действие полевых культур и агротехники их возделывания отразилось в основном на количественном содержании гумуса, азота и подвижных элементов питания в пахотном и подпахотных слоях почвы. Почвы бессменных культур сплошного се* ва более окультурены, чем почвы 65-летнего севооборота. Однако фитосанитарное состояние в условиях бессменной культуры значительно хуже, чем в севообороте, который снижает засоренность в 3—5 раз.

3. Многолетнее; применение полного минерального удобрения неблагоприятно действует на поглотительные свойства и кислотность всего метрового профиля предварительно неизве-сткованной почвы. Периодическое известкование приостановило процесс развития почвенной кислотности неудобренной почвы по всему профилю, а на вариантах с длительным внесением 1МРК обеспечило создание благоприятной для растений реакции среды до глубины 40—60 см.

4. Изменение свойств подпахотного,слоя (20—40 см) дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы можно рассчитать с помощью предлагаемых уравнений регрессии. Устойчивому повышению в пахотном слое содержания гумуса, азота,фосфора и калия на 1 мг соответствует увеличение их в слое 20— 40 см в среднем на 0,5 мг гумуса, азота и Р2О5 и на 1,2 мг КгО на 100 г почвы. Изменение обменной, гидролитической кислотности и суммы поглощенных оснований в пахотном, слое на 1'мэкв будет сопровождаться изменениями этих показателей

и

в слое 20—40 см, соответственно на 0,9, 0,7 и 0,4 мэка на 100 г почвы.

5. Периодическое совершенствование агротехники и повышение доз полного минерального удобрения с 45 до 185— 225 кг/га обеспечило прогрессивный рост урожайности озимой ржи как в севообороте при возделывании по паровым предшественникам, так и при продолжительной бессменной культуре. Без применения удобрений прибавки от севооборота удерживались на высоком уровне в течение 65 лет и со временем возрастали с 6,0 до 12,4 ц/га, а на фоне NPK они снижались с 10,1 до 6,9 ц/га.

6. Возделывание озимой ржи в звене пар занятый—рожь—■ рожь снижает на 6.4% урожайность повторной культуры (в среднем за 1963—1976 гг.), однако выход зерна на I га пашни при введении второго поля ржи в семипольном севообороте возрастает на 93%. Урожайность повторной культуры озимой пшеницы в звене пар занятый—озимые—озимые и на выводных полях племхоза «Индустрия» Московской области практически не различалась в сравнении с озимой пшеницей по занятому пару, а 3—4-летней повторной культуры снижалась на 2; 1—4,3 ц/га. При повторных посевах озимой пшеницы в севообороте и на выводных полях на площади 270 га чистый доход составил сколо 40 тыс. рублей (в среднем за 1974—1977 гг.), производительность труда увеличивалась на 42%, а рентабельность на 51%.

7. Устойчивые к болезням сорта льна можно возделывать повторно (2 года) и более часто (через 3—5 лет) возвращать на прежнее место. Введение в семипольный севооборот двух полей льна примерно вдвое увеличивало выход семян и соломы льна и на 18% —стоимость валовой продукции севооборота с гектара пашни, чистый доход возрастал в 1,5 раза, а уровень рентабельности — на 25%.

8. На формирование урожая и качества зерна озимой ржи и пшеницы, а также соломы льна-долгунца большое влияние оказывает количество осадков и температура воздуха за май—июль. В условиях бессменной культуры зависимость урожайности ржи от погодных условий характеризуется.коэффициентами множественной корреляции от 0,58 до 0,68 и в севообороте от 0.80 до 0,87, а для льна соответственно 0,64— 0,72 и 0,76—0,85, Возделывание ржи в севообороте по фону NPK повышало белковость зерна на 2—3%, а систематическое унавоживание дополнительно на 1%. Применение NPK или NPK-Ннавоз на фоне извести увеличивало содержание сырого белка в зерне озимой пшеницы на 1,8—2,0, а сырой клейковины—на 6—9%, Качество зерна озимой пшеницы «Мироновская 808» при возделывании после пара и повторно в длительном опыте ТСХА и совхозе «Каменка» Московской об-

ласти в условиях интенсивного применения удобрений соответствовало нормам хорошей средней пшеницы.

Практические рекомендации

1. Результаты, исследований в 65-летнем опыте ТСХА могут быть использованы для разработки научных основ комплексного окультуривания корнеобитаемого слоя, прогнозирования изменения агрономических свойств пахотного и подпахотного горизонтов дерново-подзолистых почв на основе предложенных уравнений регрессии и разработки комбинированных систем применения удобрений в севооборотах и повторных посевах (частично эти материалы уже использованы в ряде научных работ).

2. На окультуренных дерново-подзолистых почвах при применении комплекса мер по защите растений и интенсивном удобрении, особенно азотном, допустимы повторные (до двух лет) посевы озимых зерновых культур в звене севооборота пар занятый — озимые — озимые или на выводных полях. При возделывании льна на почвах легкого и среднего механического состава с устойчивым водным режимом его можно размешать в коротких 4—6-польных севооборотах (17—25% льна) или иметь два поля льна в 7—10-полных севооборотах (20—29%). размещая устойчивые к болезням сорта льна повторно или п разных звеньях севооборота.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Действие 60-летних бессменных культур на агрохимические свойства дерново-подзол истой почвы. «Известия ТСХА», вып. 2, 1975 (в соавторстве).

2. Изменение агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы по профилю под влиянием 62-летнего применения удобрений и периодического известкования. «Известия ТСХА», вып. 6, 1975 (в соавторстве).

3. Действие 60-летнего применения, удобрений, периодического известкования и севооборота на агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы. «Агрохимия», Кй 4, 1976 (в соавторстве).

4. Изменение агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы при 62-летнем применении Удобрений. «Доклады ТСХА», вып. 219, 1976 (в соавторстве).

5. Продуктивность и качество льна в условиях севооборота и бессменного возделывания. «Доклады ТСХА», вып. 229, 1977 (в соавторстве).

6. Урожайность и качество зерна ржи и озимой пшеницы на дерново-подзол истой почве в условиях 65-летнего прнмене-

ния удобрений, севооборота и бессменных посевов. «Известия ТСХА», вып. 1, 1978 {в соавторстве).

7. Урожайность и качество льна-долгунца в условиях бессменной и повторной культуры, и возможности специализации льняных севооборотов. «Известия ТСХА», вып. 4, 1978 (в соавторстве) .

Объем РЛ г., л. Заказ 1032. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А, Тимирязева I2756Q Москва И-550, Тимирязевская ул., 44