Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние севооборотов на показатели плодородия дерново-подзолистых почв и урожайность сельскохозяйственных культур в Волго-Вятском регионе

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние севооборотов на показатели плодородия дерново-подзолистых почв и урожайность сельскохозяйственных культур в Волго-Вятском регионе"

ПЕРМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени академика Д.Н. Прянишникова

КОЗЛОВА ЛЮДМИЛА МИХАЙЛОВНА

ВЛИЯНИЕ СЕВООБОРОТОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ ДЕРНОВО - ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ И, УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В ВОЛГО - ВЯТСКОМ РЕГИОНЕ

05.01.01 - общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Р Г О од 1 8 №

На правах рукописи

Пермь 1996

Работа выполнена: Научно - исследовательский институт сельского хозяйства Северо - Востока им. Н.В.Рудницкого

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор В.П. Заикин

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РФ, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор

М.Н. Гуренев кандидат сельскохозяйственных наук А.Н.Смолин

Ведущее учреждение: Вятская сельскохозяйственная академия

Защита состоится 199 ¿'года в_часов

в аудиториии_ на заседании диссертационного совета

К-120.08.01 при Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н. Прянишникова

Адрес академии:614000 Пермь, ГСП-165, ул.Коммунистическая,23. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермской государственной сельскохозяйственной академии им.Д.Н.Прянишникова

Автореферат разослан 199^*года

Учений секретарь ^ ^

диссертационного совста А.В .Половников

ч/

1.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В современный период, когда вдет реорганизация существовавших земельных отношений и форм землепользования, отмечается резкое сокращение объемов применения удобрений и химических средств защиты растений, научно-обоснованные севообороты остаются обязательным и основным условием для сохранения органического вещества и плодородия почвы в целом, а следовательно повышения урожайности и продуктивности культур. Задача земледелия на данном этапе должна состоять не в поиске альтернативных приемов, позволяющих заменить севооборот, а в полной реализации его все еще недостаточно познанных агрономических возможностей, оптимизации конкретных схем чередования культур для конкретных поч-венно-климатических и организационно-экономических условий. В Волго-Вятском регионе актуальным в этой связи является замена чистых паров занятыми и сидеральными парами, насыщение севооборотов бобовыми культурами, увеличение доли в них многолетних бобовых трав, возделывание промежуточных культур. Это позволяет активизировать биологические факторы почвенного плодородия, снизить до минимума использование минеральных удобрений, полностью отказаться от пестицидов, но сохранить продуктивность пашни на достаточно высоком уровне, получая при этом экологически чистую продукцию. Поэтому изучение эффективности севооборотов с различными видами занятых и сидеральных паров при невысоких дозах минеральных удобрений на дерново-подзолистых суглинистых почвах, их влияние на плодородие и урожайность сельскохозяйственных культур имеет важное значение в разработке и совершенствовании теоретических и практических основ земледелия в Волго-Вятском регионе.

Цель работы и задачи исследований . Целью наших исследований являлось совершенствование полевых севооборотов, обеспечивающих повышение плодородия и продуктивности пашни, получение качественной продукции за счет включения в севооборот занятых,сидеральных паров и многолетних трав, увеличения доли бобовых культур в структуре посевов и за счет этого сокращение доз азотных минеральных удобрений.

Основные задачи исследований.

1.Изучить на дерново-подзолистых почвах влияние полевых севооборотов, культур и предшественников в них на водный, пищевой режим, баланс гумуса, биологическую активность почвы, на засоренность посевов сорняками и пораженность растений корневыми гниля-ми.

2. Выявить роль возделываемых в севооборотах культур при пониженных нормах удобрений на урожайность культур и продуктивность севооборотов.

3. Определить энергетическую эффективность севооборотов.

4. Разработать рекомендации по совершенствованию в хозяйствах Кировской области и Волго-Вятского региона различных видов севооборотов, экономически выгодных и положительно влияющих на плодородие почвы.

Научная новизна работы. На основании изучения схем севооборотов показана впервые в Волго-Вятском регионе возможность при уменьшении норм вносимых удобрений за счет севооборота удерживать его продуктивность на высоком уровне. Установлена зависимость содержания и баланса гумуса от севооборота и системы удобрений в нем для дерново-подзолистых почв Кировской области. Дана энергетическая оценка севооборотов.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Полученные результаты и выявленные закономерности позволили рекомендовать к внедрению в хозяйствах Кировской области и Волго-Вятского региона более рациональные полевые зернотравяные севообороты. Результаты исследований использованы в рекомендациях по севооборотам в природоохранных системах земледелия для хозяйств Волго-Вятского региона.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены на заседаниях методической комиссии НИИСХ Северо-Востока ( 1993,1996 гг.), на конференции молодых ученых в ВИУА им. Д.Н.Прянишникова и в Нижегородской сельскохозяйственной академии на расширенном заседании кафедры земледелия (1995).

Публикации. По результатам исследований совместно с другими авторами и лично опубликовано 6 работ.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 183 страницах компьютерного текста, включает 28 таблиц и 4 рисунка. Состоит из введения, 4 глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы ( 258 наименований, в том числе 23 иностранных источника) и приложения из 13 таблиц.

Автор выражает благодарность за руководство и проведение совместных исследований кандидату сельскохозяйственных наук А.Н.Зыряновой и заведующему лабораторией земледелия кандидату сельскохозяйственных наук Б.П.Мальцеву.

2. УСЛОВИЯ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились на опытном поле НИИСХ Северо-Востока (г.Киров) в 1988-1993 гг. в стационарном опыте по изучению полевых шестипольных севооборотов под руководством А.Н.Зыряновой.

Почва опытного участка дерново-подзолистая, среднесуглинистая.

Пахотный слой характеризуется следующими агрохимическими показателями: Рнсол=5,0-5,2, сумма поглощенных оснований 14,2-15,5 мг/экв на 100 г почвы, степень насыщенности основаниями 79,2-83,IX, гидролитическая кислотность 3,0-3,6 мг/экв, содержание Р2О5 - 20,7-22,4 мг, К2О - 15,0-16,8 мг на 100 г почвы, содержание гумуса 1,66-1,69%.

Севообороты размещены в пространстве, повторность четырехкратная, площадь делянки 154 м2.

Схемы полевых севооборотов.

Севооборот I. Занятый пар (вико-овес на сено) - озимая рожь -ячмень с подсевом клевера - клевер I года пользования - клевер II года пользования - яровая пшеница.

Севооборот II. Клевер I года пользования - клевер II года пользования - озимая рожь - яровая пшеница - вико-овес (зерно) -ячмень с подсевом клевера.

Севооборот III. Свдеральный пар (вико-овес) - озимая рожь -ячмень с подсевом клевера - клевер I года пользования - клевер II

года пользования - яровая пшеница.

В первом севообороте на 1 га вносили 10 т органических и МбоРбоКбО минеральных удобрений, во втором -5т органических удобрений и МзоРзоКзо- В третьем сидеральном севообороте вносили ИбоРбоКбо-

Агротехника возделывания культур в опыте общепринятая для хозяйств области. В опыте высевались районированные сорта культур.

В годы проведения исследований погодные условия существенно различались.

Вегетационные периоды 1990,1992,1993 годов по количеству тепла и осадков были на уровне средних многолетних. А в 1988,1989,1991 годах температура воздуха была выше средней многолетней на 1,5-2,7°, а количество осадков в 1988 и 1989 годах составляо 97 и 78% от нормы, в 1991 году осадков выпало 122% от нормы. Самый высокий гидротермический коэффициент 1,6 был в 1991 году, самый низкий - 0,9 - в 1992, в 1988 году он составлял 1,1 , в остальные годы он был на уровне среднего многолетнего 1,2-1,4.

В ходе исследований вели наблюдения за изменением: агрофизических ( структура, плотность, влажность, запасы влаги ), агрохимических показателей почвы, биологической активности и токсичности почвы, засоренности культур, пораженности зерновых культур корневыми гнилями, накопления органических остатков в почве и содержанием в них питательных элементов.

Учеты, наблюдения, анализы почвы проводили по общепринятым методикам.

Данные по урожайности и некоторым другим показателям обрабатывались математически дисперсионным и разностным методом описанным у Б.А.Доспехова.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Влияние севооборотов и предшественников в них на агрофизические показатели плодородия почвы

Влагообеспеченность и расход влаги растениями. Исследования показали, что больших колебаний и закономерных различий во влажности пахотного слоя почвы под культурами и в целом по севооборотам не наблюдалось. Непосредственное воздействие влажности почвы после предшественника сильнее проявлялось на озимой ржи. Влажность почвы после вико-овсяного пара в засушливые годы составляла 12,7-13,0%, в нормально увлажненные 15,9-17,0%. Запасы продуктивной влаги пахотного слоя при этом в среднем за ротацию составили 20,5 мм. Иссушение почвы после многолетних трав в годы с недостаточным количеством осадков в наших условиях носило временный характер и ликвидировалось к моменту посева озимых. Влажность почвы после клевера II года пользования была равна 13,2-21,0%, а запасы продуктивной влаги колебались от 17,5 до 38,0 мм, что в среднем за ротацию составило 24,5 мм. Влажность почвы после сидераль-ного пара не превышала 17,6%, запасы продуктивной влаги были в пределах 17,5-27,5 мм.

В более поздний осенний период и весной влажность после различных предшественников выравнивалась.

При изучении плотности почвы установлено, что различные севообороты не оказали существенного влияния на плотность почвы. Во все сроки определения она была в пределах оптимальной и не превышала 1,36 г/см3. Происходило снижение плотности почвы в середине и в конце вегетации.

При определении структуры почвы установлено, что количество водопрочных агрегатов размером более 0,25 мм увеличилось за ротацию во всех севооборотах на 12,6-16,3%. Наибольшее ее увеличение было во втором севообороте.

3.2. Влияние севооборотов и предшественников на засоренность посевов и агробиологические показатели плодородия почвы

Засоренность посевов. Исследования показали, что в оба срока определения (табл.1) между севооборотами существенных различий по

Таблица 1

Засоренность культур севооборотов в начале вегетации ( в среднем за 1988 - 1993 годы )

Севооборот

Начало вегетации растений*

Перед уборкой

кол-во в т.ч. сорня- многол. ков шт/м2 шт/м2

возд.-- сух. массы г /м2

кол-во в т.ч. возд.-сорня- многол. - сух. ков шт/м2 массы

шт/м*

гЛг

I

1.Пар занятый 28,0 2,4 21,0 16,7 1.1 18,8

2.Озимая рожь 59,8 1,4 39,1 29,8 0,8 41,3

3.Ячмень с под- 30,2 0,9 12,0 19,1 1.2 26,6

севом клевера

4.Клевер I г.п. 16,2 3,1 20,5 10,7 1.8 22,4

5.Клевер II г.п. 14,5 5,6 18,6 9,6 4.3 17,9

6.Яровая пшеница 31,9 2,3 17,2 18,0 1.3 27,6

Среднее т т 30,2 2,6 21,4 17,3 1.8 25,7

1 1 1.Клевер I г.п. 12,9 5,6 14,0 9,5 2.7 24,7

2.Клевер II г.п. 19,6 9,6 22,3 15,8 7,7 29,2

3.Озимая рожь 66,1 3,4 35,5 24,7 1,9 28,5

4.Яровая пшеница 40,9 2,3 17,3 26,6 2,3 26,6

5.Вико-овес (зерно) 45,3 2,1 17,9 12,6 1,8 15,2

6.Ячмень с под- 33,6 1,4 14,0 23,3 2.7 23,3

севом клевера

Среднее т т т 36,4 4,1 20,2 19,1 3,2 25,1

1.Пар сидеральный 36,6 4,2 17,9 19,8 1.4 15,9

2.Озимая рожь 58,4 2,2 38,7 36,7 1,7 62,6

3.Ячмень с под- 39,6 3,0 16,6 21,4 2,1 25,5

севом клевера

4.Клевер I г.п. 21,0 6,9 20,2 12,2 5,1 30,1

5.Клевер II г.п. 25,1 9,8 34,0 19,4 5,1 32,9

6.Яровая пшеница 39,1 2,6 21,3 19,7 2,3 24,1

Среднее 36,6 4,8 24,8 22,6 3,0 33,5

НСР05 10,5 1.8 13,0 4,9 1.0 10,7

Примечание: для озимых начало весенней вегетации

по засоренности посевов не наблюдалось.

Наименее засоренным в севооборотах был клевер I и II года пользования (12-25 шт/м2), но он сильнее других культур был засорен многолетними сорняками (5,6-9,8 шт/м2). Наибольшее количество сорняков в начале вегетации отмечалось в посевах озимой ржи(58,4-66,1шт/м2). Это объясняется тем, что в условиях опыта короткостебельные сорта ржи Чулпан и Кировская 89 плохо переносили перезимовку,изреживались и в связи с этим плохо заглушали сорняки в начале весенней вегетации. Но к периоду уборки в этой культуре резко снижалась засоренность (на 37,0-62,8%). В посевах ячменя в начале вегетации насчитывалось от 30,2 до 39,6 шт/м2 после озимой ржи и до 33,6 шт после вико овса. Яровая пшеница в зависимости от предшественника засорялась от 31,9 до 39,1 шт после клевера II года пользования и до 40,9 шт/м2 после озимой ржи.

К началу уборки засоренность значительно снижалась - в первом севообороте на 12,9 шт, во втором - на 17,3 шт, в третьем - на 14,0 шт/м2. Количество многолетних сорняков уменьшилось на 0,8 -1,2 шт/м2. Воздушно-сухая масса сорняков перед уборкой несколько увеличивалась.

На развитие корневых гнилей в севооборотах существенное влияние оказывали предшественники и в некоторой степени погодные условия. Во влажные и прохладные годы поражение озимой ржи по ви-ко-овсяному пару было на 7,4-19,0% меньше,чем по клеверу II года пользования, и сидеральному пару. В теплые и сухие годы эта культура в меньшей степени поражалась по клеверу II года пользования - на 14,1-13,6% меньше, чем по другим предшественникам. Яровая пшеница во все годы имела меньшее на 9,2-14,6% поражение по клеверу II года пользования, чем по озимой ржи.

Влияние предшественников на пораженность этим заболеванием ячменя было незначительным.

При определении токсичности почв установлено, что во всех севооборотах почва была мало токсичной, процент токсичности не превышал 20%. Наблюдается достоверное снижение токсичности во втором зернотравяном севообороте.

Интенсивность разложения льняной ткани зависела от предшественника (табл.2).

Наибольший процент разложения ткани отмечен в посевах озимой ржи после клевера II года пользования. В среднем за годы наблюде-

Таблица 2

Интенсивность разложения льняной ткани под культурами

Разложилось ткани к исходной массе

годы в среднем

Севообороты -------------------------------- за годы

1988 1989 1991 1992 1993 наблюдений

I

1.Пар занятый 55,6 35,3 41,4 - 53,8 46,0

2.Озимая рожь 24,1 22,8 30,0 17,1 56,8 30,1

3.Ячмень с подсевом клевера 39,4 32,5 66,7 34,5 48,5 44,3

4.Клевер I г.п. 19,3 67,3 8,7 16,6 24,8 27,3

5.Клевер II г.п. 43,9 26,6 27,8 10,5 32,4 28,2

6.Яровая пшеница 28,4 62,2 81,9 59,3 80,1 62,4 Среднее 35,1. 41,1 42,7 27,6 49,4 39,2

II

1.Клевер I г.п. 28,7 57,1 10,7 55,4 41,7 38,7

2.Клевер II г.п. 27,9 27,9 43,1 - 61,0 40,0 3.Озимая рожь 37,1 61,3 77,4 34,5 31,7 48,4 4.Яровая пшеница 26,1 45,7 49,5 33,5 74,5 45,9 б.Вико-овес(зерно) 33,7 47,3 55,6 43,6 82,5 52,5 6.Ячмень с под- 31,6 25,9 53,2 31,7 44,2 37,3

севом клевера

Среднее 30,8 44,2 48,2 39,7 55,9 43,8

III

1.Пар свдеральный 60,7 29,3 49,8 - 62,8 50,7

2.Озимая рожь 27,8 34,6 49,4 24,0 47,7 36,7

3.Ячмень с под- 38,3 31,8 63,5 30,0 45,3 41,8 севом клевера

4.Клевер I г.п. 49,4 24,1 10,5 15,1 36,1 27,0

5.Клевер II г.п. 47,4 39,7 42,6 22,7 49,4 40,4

6.Яровая пшеница 37,3 44,5 65,4 34,7 86,7 53,7 Среднее 43,5 34,0 46,9 25,3 54,7 40,9

НСР05(для севооборотов) 4,30

ний этот процент составил 48,4%, что на 18,2% больше, чем по ви-ко-овсяному пару и на 11,7% больше,чем по сидеральному пару (НСРо5=14,7). Высокая биологическая активность наблюдалась в посевах яровой пшеницы после клевера II года пользования- 62,4% на 16,5% больше,чем при размещении ее по озимой ржи (НСРо5=1б,2). в посевах ячменя после озимой ржи процент разложения ткани был выше на 4,5-7,0%, чем после вико-овса (НСРо5=3,8).

Невысокий процент разложения льняной ткани под клевером I и II года пользования(27,0-38,7%) можно объяснить повышенной плотностью почвы, а следовательно, и худшими условиями аэрации.

Самая высокая биологическая активность наблюдалась во втором севообороте 43,8%, в сидеральном - 40,9% и в первом - 39,2% (НСРо5=4,3).

По накоплению органического вещества в почве и влиянию на ее плодородие ( табл.3.) резко выделяются многолетние травы.

Клевер I года пользования оставляет в почве пожнивных остатков 50,8-56,7 ц/га, клевер II года пользования - 58,3-79,4 ц/га. Из зерновых культур озимая рожь оставляет большее количество остатков 37,6-40,7 ц/га, яровые зерновые 30,8-39,2 ц/га. Наименьшее количество остается после однолетних трав и вико-овса на зерно -

27.6-28,9 ц/га. Между севооборотами не выявлено достоверной разницы в накоплении органических остатков, не было также достоверных различий в развитии корней различных культур в зависимости от предшественника.

Результаты химического анализа пожнивных остатков показали, что наибольшее содержание азота в стерне и корнях клевера 1,25-2,00%, что в пересчете в килограммах на гектар составляет

78.7-122,9 кг/га.

В растительных остатках однолетних трав содержание азота составило 0,85-1,65% или 28,4-29,5 кг/га, в остатках вико-овса на зерно 0,53-1,10% или 20,3 кг/га. Остатки зерновых культур содержали 0,35-1,05% или 20,5-37,8 кг/га. Большее содержание фосфора и калия отмечалось в остатках тех же культур, где было больше азота.

От количества поступающего в почву органического вещества в виде пожнивных остатков и органических удобрений зависит образование гумуса. Достоверное увеличение гумуса в наших исследованиях, произошло в первом севообороте при внесении на один гектар де-

Таблица 3

Количество пожнивных остатков и содержание в них элементов питания ( в среднем за 1989 -1993 гг)

Масса Количество, кг/га

Севообороты корневых ----------------------------------

остатков азот фосфор калий

I

1.Пар занятый 27,6 28,4 17,4 55,7

2.Озимая рожь 40,7 22,7 14,3 32,5

3.Ячмень с под- 45,0 36,7 17,4 56,7

севом клевера

4. Клевер I г.п. 51,2 78,7 20,0 55,3

5.Клевер II г.п. 58,3 91,2 29,3 62,1

6.Яровая пшеница 30,8 22,6 6,3 27,1

Всего 253,6 280,3 104,7 289,4

Среднее 42,3 46,7 17,5 48,2

НСР05 т т 17,4

1 1 1.Клевер I г.п. 56,7 80,1 24,8 81,1

2.Клевер II г.п. 79,4 122,9 37,9 94,8

3.Озимая рожь 39,3 27,5 12,8 36,2

4.Яровая пшеница 38,6 25,5 8,7 30,2

5.Вико-овес(зерно) 28,0 20,3 13,9 48,1

6.Ячмень с под- 38,4 24,4 14,1 31,6

севом клевера

Всего 280,4 300,8 112,2 322,1

Среднее 46,7 50,1 18,7 53,7

НСР05 17,0

III

1.Пар сидеральный 28,9 29,5 19,8 50,3

2.Озимая рожь 37,6 24,3 11,1 32,3

3. Ячмень с под- 39,2 37,8 14,5 51,5

севом клевера

4.Клевер I г.п. 50,8 86,7 27,9 89,0

5.Клевер II г.п. 68,9 121,0 49,0 121,3

6.Яровая пшеница 35,3 20,5 8,9 37,7

Всего 260,7 320,2 131,2 382,1

Среднее 43,4 53,4 21,9 63,7

НСР05 13,3

НСРо5 между

севооборотами 6,7 8,5 2,9 8,3

сяти тонн навоза и ИбоРбоКбо (табл.4).

Таблица 4

Влияние севооборотов на динамику и баланс гумуса в пахотном слое почвы

Севооборот

Содержание гумуса в слое почвы 0-20 см

Баланс гумуса т/га

1997

1993

II

III НСР05

1,67 1,66 1,69

1,77

1.72

1.73

+0,75 +0,57 +0,28

0,09

Содержание гумуса здесь возросло на 0,10% (НСРо5=0,09). Во втором севообороте при внесени 5 т органических и ИзоРзоКзо минеральных удобрений наблюдается тенденция к увеличению гумуса на 0,06%. В сидеральном севообороте без внесения органических удобрений содержание гумуса практически не изменилось

Во всех севооборотах баланс гумуса положительный. В первом зернотравяном севообороте баланс гумуса складывается с более высоким остатком, чем в остальных севооборотах +0.75, во втором +0,57, в сидеральном севообороте без внесения органических удобрений накопление гумуса также преобладает над его потерями +0,28.

Изменение агрохимических свойств почвы в севооборотах по большинству показателей было незначительным.

Более сильное влияние культур и предшественников проявилось на содержании в почве нитратов. Наиболее интенсивно ко времени посева озимой ржи накапливаются нитраты в почве в вико-овсяном пару 12,6-25,7 мг/кг абсолютно сухой почвы. Значительное количество нитратов в пахотном слое наблюдалось в клеверном паду после уборки клевера 9,6-20,0 и в сидеральном - 6,7-21,9 мг на кг абсолютно сухой почвы.

Меньшее содержание нитратов было в посевах зерновых культур.

Под озимой рожью (перед уборкой) оно составило в среднем за 1988-1991 гг. 2,92-3,27 мг/кг, под ячменем 3,02-6,77, под яровой пшеницей по клеверу II года пользования - 5,23-9,87, по озимой ржи - 2,83 мг на 100 г почвы.

Урожайность культур сильно варьировала по годам. В засушливые годы более четко проявлялось действие предшественников.

Лучшим предшественником для озимой ржи был клевер II года пользования. В среднем за ротацию во втором зернотравяном севообороте с малыми дозами удобрений собрано 38,0 ц/га. По вико-овсяному пару урожайность составила 34,8, а по сидеральному - 32,4 ц/га (табл.5).

Клеверный пласт обеспечил и наибольший урожай яровой пшеницы -в севообороте с вико-овсяным паром получено 40.9 ц/га, в сиде-ральном - 37,3 ц/га. При размещении пшеницы по озимой ржи собрано 36,2 ц/га.

Урожайность ячменя в меньшей степени зависела от предшественника. Его урожайность по озимой ржи была 41,0-41,7, по вико-овсу - 40,2 ц/га. В отдельные годы наблюдалась зависимость между урожаями ячменя, как покровной культуры и клевера. При невысоком урожае ячменя 21,1-28,9 ц/га урожайность клеверного сена составила в последующие годы 72,2-90,1 ц/га, и при урожае ячменя 58,2-60,5 ц/га - только 57,7-55,6 ц/га.

Урожайность клевера I года пользования, как правило, превышала урожайность клевера II года пользования на 4,0-13,2 ц/га. В среднем за ротацию урожайность сена клевера I года пользования составила 63,7-65,5 , сена клевера II года пользования - 52,3-61,0 ц/га.

В среднем за ротацию в занятом пару получено 207,8 ц/га зеленой массы или 50,5 ц/га сена, в сидеральном пару соответственно 203,5 и 47,4 ц/га.

За ротацию в первом севообороте в среднем за год получено на 1 га севооборотной площади 46,7 ц к.ед. Второй севооборот с малыми дозами удобрений (5 т навоза и ИзоРзоКзо) по продуктивности не уступал, даже несколько превосходил севооборот, где дозы удобрений в два раза выше. В этом севообороте получено 47,2 ц /га к.е. В сидеральном севообороте без учета урожая сидеральной культуры получено 39,9 ц/га к.ед.

По содержанию переваримого протеина в продукции сидеральный

Таблица 5

Урожайность и продуктивность культур севооборотов (1988-1993 гг.) ,ц/га

Урожайность основной продукции Продук-ность

Севооборот ------------------------------------------------

1988 1989 1990 1991 1992 1993 сред- кор- Перев.

няя мовых проте-ед. ина

I

1.Пар занятый 53,9 2.Озимая рожь 33,0

3.Ячмень с под 25,7 севом клевера

4.Клевер I г.п. 77,2

5.Клевер Пг.п. 65,9

6.Яровая пшеница 34,8 ВСЕГО

На 1 га севооборотной II

1.Клевер I г.п. 72,2

2.Клевер Пг.п. 64,0 3.Озимая рожь 41,9

4.Яровая пшеница 33,7

5.Вико-овес 18,4

6.Ячмень с под- 21,1 севом клевера

ВСЕГО

На 1 га севооборотной III

1.Пар сидералъный53,4 2.Озимая рожь 27,7

3.Ячмень с под- 25,4 севом клевера

4.Клевер I г.п. 73,1

5.Клевер Пг.п. 63,8

6.Яровая пшеница 26,3 ВСЕГО

На 1 га севооборотной НСР05

43,2 61,6 46,6 52,5

29,5 39,7 25,7 62,8

28,9 44,3 35,8 60,5

82,3 67,3 57,0 55,6

89,9 61,9 50,1 50,5

26,4 42,7 45,2 53,2

площади

90,1 64,4 54,0 52,7

89,5 61,3 45,9 45,3

33,5 39,6 31,8 59,1

22,4 41,0 43,9 38,5

22,5 35,7 25,7 26,9

27,9 45,2 46,4 50,7

площади

34,5 53,8 46,3 50,5

28,3 34,5 19,9 70,8

27,3 45,5 33,9 58,2

80,5 60,2 66,7 57,7

61,3 52,9 48,1 54,7

25,1 38,5 37,7 52,6

площади

45,4 50,5 27,5 4,27

17,9 34,8 53,3 3,82

55,1 41,7 71,0 4,09

50,8 65,0 34,1 5,21

42,4 61,0 31,6 5,71

39,7 40,9 62,5 4,45

280,0 27,55

46,7 4,59

49,0 63,7 33,5 5,65

43,5 58,3 30,6 5,26

22,0 38,0 57,8 4,05

37,7 36,2 55,1 4,67

25,4 25,8 38,0 3,64

49,8 40,2 68,2 3,49

283,2 26,76

47,2 4,46

45,8 47,4 - -

13,4 32,4 50,4 3,05

55,5 41.0 68,4 3,26

48,9 65,5 34,4 5,76

44 4 54,2 28,6 3,96

43,4 37,3 57,3 3,99

239,1 20,02

39,9 3,34

4,19 0,42

севооборот уступал остальным севооборотам на 1,12-1,25 ц.

Наиболее энергетически эффективным является второй севооборот (табл.6.) с минимальными дозами удобрений.

Таблица 6

Энергетическая эффективность севооборотов на 1 га севооборотной площади

Продук- Полные Накоплено Коэффициент Затраты

Севооборот тивность энерго- энергии энергетиче- на производ-

Ц к.ед затраты в урожае ской эффек- ство 1 ц к.ед

МДЖ/га МДЖ/га тивности ВДЖ/га

I 46,7 23 714 84 125 3,55 507,8

II 47,2 19 941 85 218 4,28 422,5

III 39,9 21 458 78 924 3,68 485,8

В этом севообороте наименьшие энергозатраты -19941 МДж/га, но

наибольшее накопление энергии с урожаем - 85 218 МДж/га. Коэффициент энергетической эффективности здесь также самый высокий -4,28.

Так как, различия между севооборотами зависели в основном от количества внесенных удобрений, то в первом севообороте при внесении 10 т навоза и ИбоРбоКбО минеральных удобрений, были саше высокие энергозатраты - 23714 МДж/га при получении 84125 МДж/га энергии с урожаем.

В сидеральном севообороте затраты составляли 21458 МДж/га, а полученная энергия равна 78924 МДж/га. По величине энергетической эффективности первый и третий севообороты почти равнозначны, так как их коэффициенты равны 3,55 и 3,68.

ВЫВОДЫ

1. В условиях Кировской области на дерново-подзолистых суглинистых почвах действие культур севооборотов на влажность почвы значительно в середине вегетации. К моменту посева озимых культур и тем более яровых влажность почвы выравнивается после всех предшественников.

2. Наибольшее уплотнение почвы происходит под многолетними травами. Плотность зависит от условий увлажнения почвы.

3. Изучавшиеся севообороты способствовали увеличению количества водопрочных агрегатов за ротацию на 12,6-16,3%.

4. Изучавшиеся севообороты и предшественники не оказали влияния на засоренность в целом за ротацию. Засоренность культур была различной: озимая рожь имела более высокую засоренность, чем яровые культуры на 19-30 шт/м2 сорняков больше в начале вегетации и на 10-16 шт/м2 в конце вегетаци. Многолетние травы были сильнее засорены многолетними сорняками почти в 2 раза, чем озимая рожь.

5. Предшественники оказывали влияние на пораженность яровой пшеницы корневыми гнилями. По озимой ржи она была выше на 9,2-14,6%, чем после клевера.

6. В засушливые годы возрастает токсичность почвы, но не превышает 20%. Различий по севооборотам по токсичности не наблюдалось.

7. Интенсивность разложения льняной ткани зависела от предшественника озимой ржи; после клевера она была выще на 18,3%, чем после вико-овсяного занятого пара и на 11,7%, чем после си-дерального пара.

8. За шесть лет ротации не получено различий в накоплении пожнивных остатков в изучавшихся севооборотах. В среднем за год за этот период клевер I года пользования оставляет 50,8-56,7 ц/га, клевер II года пользования - 58,3-79,4 ц/га, ячмень с подсевом клевера и яровая пшеница - 30,8-45,0 ц/га, озимая рожь -37,6-40,7 ц/га.

9. Достоверно увеличилось содержание гумуса за ротацию в I севообороте на 0,10% при внесении ежегодно 10 т/га полуперепревшего навоза среднего качества и ИРКСбО). Во всех севооборотах был положительный баланс гумуса.

10. Изучавшиеся предшественники не оказали влияния на урожайность ячменя, и в незначительной степени зависела от них урожайность яровой пшеницы. Наиболее сильно сказалось действие предшественников на урожайности озимой ржи: по сидеральному пару получено 32,4 ц/га, а по вико-овсяному пару и клеверу II года пользования она была выше на 7,4-17,3%.

11. Все три севооборота обеспечили высокую для условий дерново-подзолистых почв Кировской области продуктивнсть 39,9-47,2 ц кормовых единиц на 1 га.

12. Энергетический коэффициент в первом севообороте составил 3,55, во втором - 4,28 и в сидеральном - 3,68. Затраты энергии на производство 1 ц кормовых единиц были соответственно 508, 422 и 486 Мдж. Наиболее энергетически эффективным был II севооборот, в котором пласт клевера II года пользования использовали под озимую рожь, а вместо вико-овсяного и сидерального пара возделывали вико-овсяную смесь на зерно и вносили в два раза меньше удобрений, чем в первом севообороте.

Предложения производству.

1. При существенном сокращении использования минеральных удобрений и пестицидов в хозяйствах первостепенная роль должна отводиться севооборотам.

2. Для сохранения в современных условиях плодородия дерново-подзолистых почв и получения высокой продуктивности пашни с низкими энергозатратами следует внедрять зернотравяные севообороты с насыщением бобовыми культурами от 30 до 50% и внесении умеренных доз удобрений.

3. В хозяйствах, не обладающих реальными возможностями, обеспечить каждый гектар пашни научно-обоснованными нормами внесения органических удобрений, использовать сидеральные пары, особенно на площадях, значительно удаленных от животноводческих помещений. Такой севооборот позволяет также окупить затраченную энергию как и севооборот с вико-овсяным паром, в котором дополнительно ежегодно вносится 10 т/га навоза.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Зырянова А.Н..Козлова Л.М. Продуктивность полевых севооборотов / НТИ.- 1990.- N 75-90.- 4 с.

2. Зырянова А.Н., Козлова Л.М. Продуктивность севооборотов с занятыми парами на различных уровнях питания // Эффективность использования экологически безопасных приемов химизации, мелиорации и земледелия / Тр.НИИСХ Северо-Востока.- 1990.- С.66-68.

3. Зырянова А.Н., Козлова Л.М. Урожай озимой ржи в зависимости от предшественников в полевых севооборотах / НТИ.-1992.-- N 342.- 3 с .

4. Козлова Л.М. Эффективность полевых севооборотов с различной степенью удобренности // Эффективность применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур / Тезисы докл. конф.молодых ученых.- Москва.-1994.- С.33-34.

5. Козлова Л.М. Севообороты для природоохранных систем земледелия / НТИ.- 1995,- N24.-3 с.

6. Козлова Л.М., Зырянова А.Н.. Мальцев Б.П. Севообороты для природоохранных систем земледелия на Северо-Востоке Нечерноземья // Сельскохозяйственная наука Северо-Востока Европейской части России / Сб.науч.тр.- Киров.- 1995.- т.П.- С.102-106.

$

IMI НШСХ Северо-Востока. Зак.29 Тир.70. 1996