Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние способов основной обработки на плодородие дерново-подзолистой почвы и реакцию полевых культур

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние способов основной обработки на плодородие дерново-подзолистой почвы и реакцию полевых культур"

МОСКОВСКАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи ДЕРГУНОВ Александр Вячеславович

ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ

ОБРАБОТКИ НА ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И РЕАКЦИЮ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР

Специальность 06.01.01 — общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1994

Работа выполнена на кафедре земледелия и методики опытного дела Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор | В. В. Гриценко |, кандидат сельскохозяйственных наук Э. А. Цвирко.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор К. И. Саранин, кандидат сельскохозяйственных наук М. В. Верещак.

Ведущее предприятие — Московский государственный агроинженерпый университет им. В. П. Горячкина.

Защита диссертации состоится « . . . . .

199|Гг. в « Л5~» 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 ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « 2 . 1995*г.

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат сельскохозяйственны"

наук

Скоблина

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность типы. При освоении зональных систем земледелия первостепенное значение придается обработке почт. Она становится основой технологии возделывания культур и важнейшим средством регулирования почвенных режимов. В Нечерноземной зоне России в технологии возделывании полевых нудьтур удельный ьес анергетичес-них затрет на обработку почвы составляет около 35$, а трудовых -около 2Ь%» Лоэюму в сельскохозяйственное производство все шире внедряются минимальные' приемы обработки почъы. Ь этой связи боль-аои теоретический и практический интерес представляет влияние различных приемов основной обработки почвы и средств интенсификации полеводства на агрономические свойства и энологическую обста-• новку в дерново-подзолистои почьв, « также на урожайности различных культур и засоренность посевов. На дерново-подзолистых почвах Центрального района Нечерноземной зоны России по этой теме провидены единичные опыты, особенно с многолетними наблюдениями.

Цель и задачи исследовании. Целыб исследований было изучение закономерностей изменения плодородия дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы под воздействием длительного применения . различных приемов оенввной обработки и на этой основе разработка реко;/.ин,цациЛ производству Центрального района НечепнозегноП зоны России. Ь процессе исследований реиали следуюцие задачи:

1. Изучить -закономерность процесса дифференциации 40-санти-.«етрозого слоя дернсвсг-подзолистой легкосуглинистой почвы по' ког-плексу показателии ее плодородия под длитвльным воздействием рьз-нкх приемов основной обр&ботяк ь сочетании с удобрениями и изье-сткоьанкин,'оценить ьлпяние даннол дифференциации на уроаайность культур, плодосменного севооборота.

2. Оценить различныз нормы минерального удобрения и известкования с точки зрения воздействия на гкологичесное состояние

. почвы, йсследовать влияние изучаемых способов основной обработки почвы на локализацию и доступность растениям основных элементов питания и токсичных металлов.

3. Определить в баллах изменение эФФектиьного плодородии, агрофизических, агрохимических, биологических и экологических показателей плодородия почвы ъ зависимости от основной обработки и установить долю учпегил кавдого из факторов в формировании •

трогая возделывавши культур.

А. Ероьзсти анализ екгао«шческов аддитивное!и изучавиых в опыте приемов основной обработки почвы.

Научная новизна. Впервые в.условиях. Центрального района Нечерноземной зоны России изучи но длительной ^в течение ив х > влияние различных, привмоь оораоотки дочвы в сочетании с удобрением и известкованием на характер и направленность процессов ди^еранциации пахотного слоя по агрофизический, агрохимическим, биологический и экологический свойетваи и эффективному плодородии, на уровень засоренности и урожайность полевых культур. Изучено негативное воздействие повышенных норн удобрения на свой- , ства и плодородие дерново-подзолистой лочьы, выражающееся в ин-гибировании в ней биологических процессов и накоплении токсичных элементов.

Установлено, как влияю! изучаемые способы основной обработки на локализацию по горизонтам пахотного слоя почвы и подви*-нос!ь как илекенюв штанин, так и токсичных тяжелых металлов.

Для комплексной оценки уровня плодородия почвы были рассчитаны с помощью специально составленных для ьюго программ я персональному компьютеру баллы плодородия по всей используемый в работе показателям и на их основе общий балл. Достоверность такой оценки подтверждается наличием тесной корреляционной связи швду баллами плодородия в урожайностью полевых кулыур как в вегетационном, так и в полевой опыте.

Раьраио'хан панет програыи к персональному компьютеру, позволяющие рассчитывать все используемые в данной работе агрс-1'..зк-ческие показатели плсиоролия почвы к параметры водного ренина.

Установлено, чео трььъяруснап обработка приводит к залетному снижению плодородия в верхнем г&-ти сантииетровои слое почвы, однако способствует болыдей по сравнению со вспашкой, буферности ее к экологической нагрузке, вызванной токсический действие»! гнкелых на таллов.

Минимальная дисковая основная обработка почвы при высоком уровне интенсификации и культуре земледелия является ватейши^ ¿актором сохранения и увеличения плодородия дерново-подзолистой лвгйосуглишксюл почвы, основой повышения урожайности полевых культур и эффективности их выращивания.

• Практическая ценюсть и реализация результатов. Ьнодрение ь хозяйствах Центральною района Нечерноземной зоны России системы основной обработан поч.ьь, состоящей из лощении «шивья после стерневого предшественнике и дисковой обработки на глубину 10-12 cu, сиособствуьт уменьшению антропогенного воздействия на почву и снияению уроьнн техногенного 'загрязнения ев. При это" обеспечивается заметный экономический эффект - затраты труда на производство I ц основной продукции снижаются на 14-75$» а себестоимость I ц - на Э

результаты исследований прошли производственную проверку и внедрены в учхозе "Уихайловское" ¡¿ооновской области.

Апробация работы. Результаты исследование долокены на научной конференции молодых ученых и специалистов ТСХА ь I9t¡9 г., а в 1991 г. на'Научно-техническом совете иафвдры земледелия и методики опытного дела ТСХА, где получили полоиитальную оценку.

Публикации, lio материалам диссертации опубликовано три статьи в соавторстве.

. Ооьеы.'и структ^рь работ. Диссертация изложена на 215 страницах машинописного ¡гвксаа, содиркит 4b таолиц ч о рисунков. она состоит из введения, ? глав, выводов и рекомендаций производству, списка литературы (250 наименований, в том числе 51 работа иностранных авторов} и приложения.

2. СОдахАНИЬ РАБОТУ Программа и условия проведения исследований

Схема i¡ методика опытов, исследования проводили вегетационный »■ полевым-нот.ода!.'.}! ь L3á7~lVQ гг. ■

Стационарны» долево1 опыт бил заложен в 1157 г. на Опытной станции полеводства Т^лА профессора.: В.В.Гриценко. Осенью 1989 г. на делянни с вариантами основной обработки и удобрениями методо:.'. расщепленных делянок был Налокен фактор известкования, и в двль-квйааа развернут на площади опытного поля плодосменный севооборот, со следующим чврздованиеи культур: однолетние травы (вико-овес) - озимая пшени-да - картофель - ячмень. Б круг наших исследований входили два. 5локп вариантов данного опыта, сгруппированных исходя иг принципа единственного различия.

I. ДвухФакторный полевой опыт 2x2.

Фактор А. Извеотконание

I. Известкование по полной гидролитической кислотности.

Z• Без известковании. :

дантор -Ь. Основная ооработка почвы

1. Дискование на 10-12 см.

2. Вспасша на 23-25 сц.

2. Трехшакторный полевок опыт 2x2x3

фактор А. Ьзввставание

I. Известкование по помой гидролитической кислотности.

2. Баз и за 8 основания.

Фактор В. Основная оораоотка почвы

1. Вспааша на 23-25 см.

2. Сочетание вспашки на 23-25 сы и трехъярусной обработки на аь-40 си (один раз в 5 лат), (условное название - трехъярусная).

Фактор С. Удобрения

1. Контроль. '

2. /УРК + навоз

о. /УРл" + 1,5 навоз.

Обработка ь вариантах с дискованием и вспашкой была постоян ной с 1956 г. В варианте 2 трахфакюрного. опита (по фактору В) до 1976 г. ежегодно проводили вспашку плугои с почвоуглубителей на 38-40 си (23-25 + 15 си), осенью 1976, 19Ы и 1967 гг. -трехъярусную обработку на 33-40 сы, в остальные годы - вспааку на 23-25 си.

Норны минеральных удобрений составляли до 1976 г. -бГ/УбГРбвК (одинарная доза), после 1976 г. - 100/И? 5Р МОК. Иавоэ в соответствующих вариантах опыта вносили из расчета 30 т/га в Одинарную норку и и'/га - в полуторную (6 раз за предшествующие гс^а, то есть раз в 5 лат). С 19а? г, расчет доз удобрений проводили балансовым ыетодом на запланированный уроаай (вико-овес - 300 ц/га зеленой массы, озимая пшеница - 50 ц/га, иарто-фель - 400 ц/га, ачиинь - чО ц/га) исходя из конкретного содержания питательных эдеиентоБ в почве опытного поля. Одинарная доза рассчитана на простое воспроизводство плодородия почвы, а полуторная - на расширенное. Одинарная доза навоза составила -60 т/га, полуторная - 90 т/га. Навоз в соответствующих вариантах вносился осенью 19Ь7 г. под озимую пшеницу и картофель. Азотные удобрения вносили в форме аммиачной селитры, фосфорные - двойно-

го суперфосфата, калийные - калийной соли.

В течение 31 вегвцащ.оиного периоде (1956-19ь7 гг.) различные группы культур зозделивЕли следующее число лег: озимые зерновые (роась, пиеница) - 4,- яровые зерновые (ячмень, овес) - 9; пропашные (картофель, кукуруза) - 7{ многолетние травы - 6{ однолетние травв - 5.

Опыт валояен в трехкратной псвюрности методом расщепленных делянок. Учетная площадь одной делянки первого порядка (фактор А) составила 300 м^ дпя трехфакторного и 100 мг для двухфактоп-ного опыта, второго'порндка (фактор В) соответственно - 150 и 50 и^, третьего порядка (фактор С) - 50 и2.

Вегетационный опыт был проведен в 1990 г. на полевой станции ТСХЛ. В опыте изучали разнокачественность частей пахотного слоя почвы 'по эффективному плодородию. Растение ячмени сорта заверений выращивали в вегетационных сосудах, в которые набивали по 4,5 кг почвы (в пиресчета на абсолютно сухую). Влажность почьы в течение вегетационного периода ячыеня поддерживалась-на уровни 75$ от полной влегоемкости. В квадом сосуде было 20 растений яч-ианя. Почву длн набиьни сосудов отбирали весной 19Э0 г. послойно с соответствующих долянок полевого опыта.

Условия проведения полевых опытов. Почва опытного участка дерново-подзолистая легносуглинистая старопахотная. Перед закладкой опыта пахотные слол имел мощность 20-24 си, подзолистый горизонт - 8-15 см (И.П.Гречия, 195Ь). В эхо время пахотный слой характеризовался следующими агрохимическими показателя™: содер-каниь обцвго гумуса по Тюрину - 2,46, обцэго азота по Кьельдалю -0,15й, Р205 по Кирсанову - 12 мг, К20 по Пейье - 1а,6 ыг на 100 г почвы, рН сол. - 4,6, гидролитическая кислотность - 4,1 иг-экв. на 100 г почвы.

Контрастность метеорологических условии вегетационных периодов в годы исследований позволила объективно оценить приемы основной обработки почвы и средства интенсификации полеводства,

В 1988 году метеорологические условия в целом были благоприятными для роста и развития полевых культур. Вегетационный период 1989 года был жаркий, а в пае и июле н тому же отличался су-¡состьп. Последний год исследований, напротив, был холодный и влакным. ■

Все исследования проводим по соотватствухзцим ГССТаи и методикам, принятый в научных учр ведениях.

Агротехнически» тон в опытах. Органические, («юс^орные и калийные одобрения ь соответствующих. вариантах опыта пркшаняли псщ основную, а азотные - под предпосевную обработку почвы. Одну треть расчетной нормы азотных удобрений под озимую пшеницу вносили весной в виде подкорки.

Основную обработку почвы в соответствующих вариантах опытов выполняли плугами ПИ-4-35, ПТН-40 и дисковои бороной БДТ-2,5. Для предпосевной обработки почвы использовали культиватор паровой ШС-4, рыхлитель-выравниватель - каток РВК-З» оороны БЗСС-1.

Б опытах выращивали районированные и перспективные сорта, полевых культур (озимая пшеница - Звезда, ячмень - зазерский, картофель - Невский), посев которых осуществляли свндкои CH-io II посадку картофеля - сакалкоИ - СН-4 ь.

В фазу кущения зерновых культур применяли спесь гербицидов, состоящую из 2№-4}'Д (Б кг д.е. на I га) и лонтрела (0,1 кг д.а.«,, на I raj.

Ячмень и озимую пиен..цу убирали при полной спелости комбаи-iioti /Sampo-500, вико-овсяную смесь скашивали вручную в фазу вцизтиввния ывтелок оьсв и образования бобов у вини, картофель ьцкапывали картофелекопалкой.

Учет урожая проводили спдоиныи.кетодои.-.&ксперименгальные данные всех опытов обработаны по методике Б ..А .Доспехова (1985) с использованием персонального компьютера IbU.

РШЛЫ'Ш И^СЛьДййШЙ

I." Воздействие различных по глубине и интенсивности спосо-005 основной оОраооткк почвы и приемов окультуривания на агрофизические показатели плодородия дерноьо-подзолистой дегаосугян-нистой почвы.

Плотность почвы. Различия в Словении пахотного слоя дерновс подзолистой легкосуглинистом почвы, возникающие иевду вспаханными и ыепко обработанный« делянкаш, почти полностью устраняются к иоиенту начала вегетации возделываемых культур вследствие природного и антропогенного воздействия ^бл.1). и Точание жо ьег тации полевых культур плотность слоя почвы (&I0 см по дисковани была на 0,04 г/си3 ниже, а общая пористость на 1,2% больше, чем по вспашне. Б слоях 10-20 и 20-40 си различия в сложении были незначительными.

изьестнование не оназывво1 существенного влияния на плотность почвы.

Внесение под вспашку повышенных доз удобрении приводит даки на фоне известкований к ухудшении агро^и'зичвсних свойств почвы, тогда нак. оптимальные, рассчитанные на запланированный урожай нормы удобрений положительно йлияют на строение почвы.

включение в систему основной обработки периодической трехъярусной вспашки не приводит к созданию более рыхлого гомогенного почвенного пробили. Почва, стремясь к своему равновесному со-сюянию, быстро уплотняется до исходного уровня, а в верхних слоях становится дам более плотной из-за ухудиения струнтуры.

Таблиц" I

Плотность (г/см3) почвы под культурен; севооборота при различных способах ее обработки (ь среднем за 1Э87-19Э0 гг.)

Варианты "Слой :Почвы, : см После обра-' ботки Начало вегетации Середина вегетации Конец вегетации \Ь сред; ней

Вспашка, /УРК 0-10 11>-го 1,05 1,20 ' 1,11 . 1,23 ' 1,18 ' 1,33 1,23 1,31 1,14 1,27

20-40 1,Ы 1,4а 1,52 1,51 1,51

Дискование, № ■ 0-10 1,01 1,0В 1,16 1,17 1,10

10-20 .1,31 1,26 • 1,30 1,30 1,29

1,01 1,52 1,сО 1,50

Вспашка, + навоз 0-10 10-20 1,01 1,15 1,09 1,19 1,17 1,26 1,18 1,30 1,11 1,23

20-40 1,45 1,47 1,45 1,48 1,46

Трехъярусная, /УРН н'авоз . 0-10 10-20 1,03 1,1В 1,13 1,25 ■ 1,21 1,28 1,20 1,33 1,16 1,26

. 20-40 1,38 1,46 1,49 1,49 1,46

Структура почвы. Мелкая основная обргботкв, устраняя в точение 34-х лет механическое, возде ¿ствие сельхозорудий на никнив слои пахотного, горизонта почвы и обеспечивая меньшую интенсивность распыления и накопление орглйи'ческого вещества в ее варх-

них олонх, окааада положительное влияние на структуру почьы. Коечлицаант структурности пахотного горизонта был линшшдьнвм в вариантах с .периодической трс хаяруснои. обработкой (2,3), в наибольший - на девяцк'ах о дискованием (2,5-3,1.) (taött.2)«

1»звесткоьвиие адесь способствует улучшении ыакроотруахуры почвы.

Ь «се годна в асдаана* по сравнению с париодицеокой трехъярусной обработкой обеспечивает лучную ос трук туре кн ость почвы*. Однако при внеоении полуторной доаь удооривия по всиаыка нйоавда-ется тенденция к разрушение агрономически ценной структуры.

Таблица 2

Коэффициент структурности в зависимости от приеыоа обработки (ь среднем ва I9ö?-I990 rr.J

Ьарианты . ;Слой •.почвы, CU I 'Озииан ¡Ячмень ¡пвенвца; Карто-.'Вико-;ъ epej ф'воь 'овса- ■ ней ;ная : :смеоь|

Еспаика, ш 0-10 2,1 2,1. 2,5 2,4 2,3

10-20 2,4 2,2 2,4 2,2 .2,8

'20-40 2,1 2,1 •2,1 2,1 2,1

дискование, 0-10 2,0 2,4 3,0 2,5 2»£

Ш 10-20 3,1 2,7 3,1 3,5 3,1

20-АО 2,6 • 2,5 3,0 .2,7

Ьспалка, /VTtt + навоа 0-10 10-20 2,1 . 2,1 2,1 2,3 2,8 2,5 2,7 2,6 2,< 2И

2Ö-4Ü 2,2 2,1 2,1. 2,2 2,1

Трехъярусная, /VPK + навоз 0-Ю 10-20 1,9 ■1,0 2,9 2,6 2,5 2,5 2,4 2,;

20-40 1,9 1,9 1,8 2,1 хи

йлеманты водного векима и коэффициент .ьодопотрьбрекия' по; рых культур. Подвижность и доступность почвенной влаги растев, ни во многой аависят от сдокыния почвы. Дискование на 10-12 ci по сравнению со вспаакой на 23-25 си способствовало, лучшему ц; коплению влаги j пахотном и метровом слов почвы и сохранение

- а -

па боавв йысовоа уровни до саио« уоорки &огд«лыьаеиих культур за очв! формирования явнапяилярных пор**Влвю осп верхней 10-сантимвтровой части изучаемого почванною профиля в среднем за вегетационные периоды 1Э«ь-1ЭЭ0 гг. на продискованных делян-шак ОыЛ па 0,7-I,7i suae, чем на делянках со вспашкой. В эюи варианте и расходовалась влага более экономно (на 2,5-3,1 м3/цЬ

Нави исследования в стационарном иного!®иторном полевод опыте показали, что ЛОсантиыетровый слои почвы, подвергающийся периодическом ipexjflpyCHo!: обработке, облпдпл большей фильтрационной и, аак -следствие, меньшей водоудервивающей способностью, чей вспаханный. Так, в среднем по этим обработке« разница во влажности изучаеь'ого профиля составила 1,15 в пользу ежегодной вспааки. запас продукты ной влаги ь цитроном слое почвы такка сказался на делянках, где периодически проводилась трехъярусная обрэоотка и вырвшиввеицм культурам приходилось более ьконо^но ее расходовать на создьние единицы урожаи.

2..Изменение агрохимических, экологических и биологических показатели,! плодородия почт f результате длительного воздействие различных сносоооь основной обработки, доз Удобрений и изьесткованин .'Агрохимичв-ские показатели. Длительное применение в качестве основной обработку, почвы дисковании на 10-12 си ь сочетании с известкованием и рассчитанными ни запланированный урохьи нормами удобрении-способствует повышению уровня плодородия верхнего 20-сант)|'-в'-рового слоя почвы и сниаает е-го.по сравнении со вспа-екои и никеле каин, слоях, (тьол.Ь^. Степень окультуренности пахотного слоя дьллмя с дисковод oci.oinoa обработкой была вине но ■ 15,Э I по. известкованному ;о;:у и на 10,«Й по неизвосакоьанному, в более глубоких слоях она была ни?е .по сравнению со вспаакой на lu.by, соответственно. .

■ «.звьсткоьание тякхе способствует.заметкору улучшению Rrpo-хиуичвеиих свойств почвы, агрохимический б&лл тлодородия пахотного слоя почвы на известкованных деАянках бил вышэ в среднем на 1з, 5л."

Ьжегодная вспаака способствует менее ¿ырагенной дифференциации пахотного слоя по плодородию, а включение ь систему основной обработки- почвы периодической трехвнруоно.. вспаа'ки сглатнва-

'•-" г 9 -

Таолица 3

Агрохимические показатели плодородия почвы, 1990 г. С34-Й год после закладки опыта)

Варианты

Спой :рй почвы,: си :

Нг, . иг.акв

!.К,0

¡иг/ЮОг-иг/ЮОг

Вспашна, Д/РК и-1и 5,0 2,2 2,Ь ¡л,и 42,0

10-20 5,7 2,2 2,4 52,5 27,9

20-40 5,2 2,5 2,0 88,3 21» I

Дискование, 0-10 5,9 1,6 2,9 60,0 44,4

/1/РК 10-20 6,0 1.6 2,9 25,1

20-40 5,2 2,9 2,0 80,1 16,7

Ьспвшка-, + нььоз 0-10 5,9 1.8 2,7 56,3 29,7

10-20 5,9 2,0 49,7 34,4

20-40 5,8 2,5 2,0 29,0 19,2

Трехъярусная, /УРН, + навоз 0-10 5,7 2,0 45,2 35,4

10-20 5,6 1,9 2,5 ■ 8>,2 22,2

20-«) 5,2 2,3 1,9 37,8 11,0

ет ииаддиься различия в плодородии отдельных слоев изучаемого . профиля, Оцнако плодородие пахотного слоя почвы при периодической трехъярусной обработке заметно снижалось по сравнению о ежегодной вспашкой. • ■

акопогическкс показатели. Ь нашем опыте дисковая основная обработка за з'4 года эксперимента не способствовала увеличению концентрации Сг , Со , -У/ ,*2[п ,о С и Ро в почве по сравнена с ежегодной вспаинои. иомираание токсичных эл'еминтов в верхнем 20-сантиметровом слое, где при дисковании происходит интенсивна ' окультуривание почвы посредством накопления здесь растительных остатков, биоты, оптимизации минерального питания, особенно его фосфатного уровня, было да«е более низким, чем при вспашке.

Периодическая трехъярусная обработка на ЗВ-4С1 си способств; ет большей по сравнению со вспашной бу^ерности почвы к экологической нагрузке, вызванной токсическим действием тяжелых металлов. Этот прием основной обработки позволил снизить звгрязнонно*

почвы Ьсаии токсическими алиментами, причем содыжаниа хрома и свинца снизилось существенно.

Внесение расчетных норм удобрении, оптимизируя уровень оодервання элементов минерального питания, способствует сниманию загрязнения почвы практически всеми тяжелыми металлами по сравнению о контролем. С внесением же полуторной нормы удобрения резко возрастает ькологичесная нагрузка на почву.

риологичаская активность. Исследованиями установлено, что минимализация основной обработки путем замены ъопашни дискованием приводи® в сочетании с известкованием к увеличению активности целлшозора влагающих микроорганизмов в слое почвы 0-20 см и к снижению этого показателя в нижелэкацих слоях.

Периодическая трехъярусная обработка на ¿¿Ь-40 заметно сникает по сравнению со вспашкой цвллшозояитическую способность почвы, однако способствует расииренив зоны 'гомеостаза и смещении зоны микробного токсикоза при внесении повыаенных доз минерального удобрения.

Засоренность посевов.. Учеты численности и массы сорных растений в посевах полевых культур показали, чао изучаемые а опыте приемы основной ооработки почьы ъ сочетании с изаасккованием и различными нормами удобрений неодинаково влияют на засорен-нооть культур севооборота. Та«, дискование на фоне высокоэффективных гербицвдов и известкования способствовало существенному сниманию по сравнению со вспа -

Хост об врио снижалась и масса сухих сорняков ь посевах зврновых иуд>ир нь'известкованном 4,оне при длительно;! дисковании. '

■'. Периодическая трехъярусная обработка по снижению с вне годной вспашкой приводи! к повышению как численности, так и врьдо-носности-сорняков. Так, засоренность полевых культур возросла вдеоф на 5 шт/м2, а биомасса - на 56 г/ы2.

С увеличением нормы удобрения уменьшается число сорняков, однако при этом заметно возрастает их масса.

; Эффективное и потенциальное плодородие чаоизй пахотного слоя почвы. Разнокачественность 10-сантиматровых слоив верхней части почвенного профиля в полевом опыте, вызванная разными по глубине и способу приемами основной обработки в сочетании с внесением извьсти и удобрении, подгвередалось и данными вегетационного

Засоренность здесь была ниже

опыта с ячменем сорта "заверений". Резулиаты шита показал», чтэ Золее высокий элективным плодородней обладает пахотный ■ гошзонт тех делянок, где не проводили оборачивание м лвремвви-вание почвы, эффективное плодородие дернаво-псдаолистой почвы ь слое 0-10 си повысилось здесь, судя по продуктивности ячионя, по сравнению со вспавкой на 12,а слоя 10-20 ои на 1з% (табл.

При сочетании вспаики с трехъярусной обработкой аффективное плодородие всего изучаемого почвенного слоя было суцеопвн-но ниже, чей при ежегодной вспацне по аналогичный фонам удоорь-ний. Вегетационный оиыт.также- наглядно проиллюстрировал негативное воздействие полуторной дозы удобрения на плодородие обрв-батываемого плугом слоя почвы. Тан, плодородие го-оантвиетрово-го слоя снижалось при этой на 27, й«. ' . •

Эффективное плодородие 10-сантиыетровых частей изучаемого почвенного продиля было тосно связано с. показателям потенциального плодородия. Тан, коэффициент корреляции между урожайностью ячменя в вегетационной опыте и агрохимическим беллоц плодородия соответствующего слои почвы реьнялся 0,81, связь с вгро'иэичгс-' кип баллом плодородия характеризовалась коэффициенте:.: корреляции 0,84, с биологический - 0,72. Количественно связь между показателями плодородия почвы и урожайностью в вегетационной опыта описывается следующей уравнением регрессии:'

У = 0,084 X + 0,13 ■ + 0.02 <3 - 5,3 <

где X - агрохимический балд плодородия, 2 - агрофизический' балл, О. - биологичесвий.

Зависимость же урожая от комплексного <5алла плодородия выражается уравнении!» линейной функции: .

Л с 0,Ь4 X - 9,61;

где X - комплексный балл плодородия почвы.

3. Эффективность праймов основной оораиотпи почвы, издост-вованиа и удобрения.

Узожайность. Главным критерием,оценнв изучаемых вгропривиов является урожайность полевых культур.,

Ь годы исследований дискование на 10-12 си в качестве основной обработки почвы не уступало по этому показателю ежегодно»! венвпкв. Различия в урожайности возделываемых культур были

'¿ьолици .

Уро«шйиооть' ь ьигвхациоцисш опыте л оадли

плодородия (%) соответствующих слоив ПОЧВЫ, 1990«.г.

'Слои 1/асса : Балл плодородия

Вариант ' ¡почвы, ; си • зврна, • г ¡агро-• хиии- .400- :киа ;агро-:физи-;час-:кий био- ; логи-чес- : кий : экологический комплексный

Вспацка, И/РК 0-10 10-20 20-40 13,9 10,3 г, а 39,5 70,4 44,8 76.5 54.6 26,1 52,0 67,0 45,0 5,0 36,0 65,5 58.3 57,0 45.4

дцокозанав, -А/Р К 0-10 10-20 20-40 17,? а,4 2,9 98,5 аз, 2 34,3 82,3 77,7. 38,9 76,0 76,0 22,0 48,0 51,0 67,0 76,2 72,0 40,6

Ьспаикд, воятроаь- 0-10 10-20 20-40 10,В 5,5 3,2 61,9 67.1 46.2 07,6 67,9 42,2 67,0 66,0 47,0 32,0 35,0 41,5 62,1 59,0 44,2

Ьсдаака, //?& ♦ иаьов • — 0-10 - 10-20 20-40 22,0 15,6 4.Э «2,2 Ы',6 38,5 86,2 74,7 згЛ 79,0 96,0 45,5 37,0 46,0 55,0 71,1 74,6 42,9

Вопааяа, 1,5 Ш + 1,5 навоз и-1и 10-20 20-40 ¿3,3 10,8 . М 88,7 54,9 95,о 49,4 '35,8 55,и . 51,0 19,5 а г, и 24,0 40,0 66,8 ЕВ ,3 37,6

1рвхьяруснаа, контроль 0-10 10-20 20-40 7.5 4.1 2.6 51,9 42,6 43,1 80,7 44,4 36,3 31,0 27,0 11,0 28,0 32,0 50,5 47,9 36,5 35,2

Трехъярусная, /у?а t навоз 0-10 10-20 20-40 14,3 5,6 82,6 73,9 ■ 69,2 39,0 85,5 72,4 32,4 61,0 56,0 20,5 51,0 . 45,0 64,0 67,9 60,7 аз, о

Трехьярусиая, 1,5 навоа + 1,5 Л^К 0-10 10-2020-40 23,6 7,2 м 74,0 65,а ■ 57,4 72,9 '64,5 42,9 62,0 67,0 . 33,5 47,0 49,0 54,0 64,0 01,6 1,6,8

в предела;: оаибки опыта (табл.5).

Анализ урожайных данных по второму блоку вариантов' позволяет заключил,, чт-о и здесь, возделываемые в опыте культуры не проявляли статистически доказуемой реакции на способ основной обработки почвы. Расчетные дозы удобрений значительно повышают урожайность полевых культур, полуторное ке увеличение этих норм дает несущественную прибавку урояая.

Таблиц? 5

Урожайность полевых куль тур (ц/га) при разных способах обработки и окультуривания дерново-подзолистог; легко-суглинисгой почвы (в среднем за 1987-1990 гг.)

Варианты Озимая пшеница Нчыень ¡Картофель Вик о- овеяная смесь средне!.: ;ц .к. ед. :осн.прод. •на i га

Известь

Вспаика, Д/^К 32,3 27,2 255 77,9 51,7

дискование, Д^РК »1,8 Ь'еэ 27,1 извести 302 . 75,1 54,4

Вспашка, Д/^К 32,7 24,5 253 ' 66,2 49,9

дискование, Д/!РК 33,3 25,0 270 7Э,6 52,7-

НС?0,5- 1 НСР0,5 " 2 ■Ц.ь 4,9 Ьй.О U, 4 ь,2

0,9 54,6 12,4 6,6

Вспашка, контроль 33,1 20,05 ■ 198 62,3 42,7

Вспашка,Д/РК + навоз 29,6 24,4 ' 270 74,1 50,4

Вспашка, 1,5 /VPK + 1,5 навоз 34,7 27,0 294 78,5 55,4

Трехъярусная,контроль 26,5 . 20,3 205 ' 58,8 40,5

Трехъярусная, /VPK + наьоз 34,7 25,3 230 76,0 54,1

Трехъярусная,1,5 /УРН i Ij5 навоз 26л6 290- '76,9 54,1

HCPqs - I 7,6 А,б 100 19,0 12,2

НСР05 - 2 Э»7 3,3 33 ■ 13,6 10,3

• ;7иономическая эффективность. Изучаемые приемы основной оораоотки почвы эказывают заметное влияние не показатели экономической эффективности.

Наибольший экономический з<&?ект по опыту обеспечивает минимальная дисковая основная обработка почвы по известкованному фону.. Экономия трудозатрат на 100 гь по сравнению со вспашкой составила здесь 350 чел./часов, а материально - денежных -3250 руб.

Во втором блонв варианте® наиболее эффективной с экономической точки зрения оказалась екегодная вспашка на 23-25 см в сочетании с извеоткованием и полуторной нормой органо-минераль-ного удобрения. Здесь прирост выхода кормовых единиц по сравнению с контролем составил 29,7£, тогда как трудовые затраты выросли яияь на а иатериально-денекные на 19%,

Ъ ы д У А а

I. Математическая информация о сопряженности показателей плодородия почвы,и урожайности в полевом опыте св'идите льствует о том, что реальное влияние на урожай сельскохозяйственных культур оказывает лишь верхний 20-сантиметровый слой почвы. Здесь установлена тесная корреляционная связь урожайности возделываемых культур с агрохимическим, биологическим и агрофизическим баллами плодородия. Коэффициент корреляции в слоо почвы 0-10 см равнялся соответственно 0,86{ 0,46;'0,33, а .в слое 10-20 см 0,76; в 0,42} 0,32. Таким образом,, доля участия агрохимических показате-' лей плодородия этих слоев почвы в увеличении урокайности полевых «улмур составила 66.2, биологических - 19$, агрофизических - 11%, а экологачесних 9,8?. Влияние уровня плодородия подпахотных слоев почвы на урожайность возделываемых культур было крайне незначительным.

В вегетационной опыте зависимость урокая ячменя от плодородия соответствующего, слоя почвы достаточно хорошо описывается следующими уравнениями регрессии:

■Ь 0,0а 4 X + 0,13 + 0,02 О - 5,3;

где X - агрохимический балл плодородия, £ - агрофизический балл, О - биологический балл.

У =.,0,34 X - 9,61;- ■ где X. - комплексный балл плодородия почвы.

:■ .'■■■■■. V ' : - 15 - ■

2. Длительная дисковая основная обработка на глубину 10-12 см в сочетании с нормами удобрении, рассчитанными на запланированный урожай, способствует улучшению всего комплекса агрофизических показателей плодородия пахотного слон дерново-подзолисто.! легкосуглинистой почвы по сравнению со вспацной на 2о-2Ь си, Включение в систему основной ооработки периодической трвхьярус- • ной вспашки не приводит к созданию более рыхлого гомогенного почвенного профиля. Почва, .стремясь я своему равновесному состоянию, оыС1'ро уплотняется до исходного уровня, а ь верхних, слоях становится даже более плотной из-за ухудшения структур^.

Увеличение расчетной нормы удобрения в полтора раза приводит к ухудшению плодородия почвы по целому ряду агрофизических критериев.

^¡соматическое применение'дискования в качестве осуобной обработки заметно увеличивает коэффициент структурности в верхних слоях почвы.

3. Длительное, в течение 34 лет, применение дискования в ке-честве основном обработки почвы, особенно в сочетании с известкование« и внесением удобрении, приводит к резко» дифференциации пахотного слон почвы по агрохимическим свойствам. Дискование способствует повышению уровня окультурвнности и плодородия в верхней 20-сантиметровом слое почвы, играющем, основную роль в д?ор:.и-ровани^урокая полевых культур. Комплексный агрохимический балл плодородия здесь на 16$ выше, чем на варианте с отвальной обра-иотлои. шкогоднвя вспашка способствует иекеа выраженной дифференциации пахотного слоя по плодородию,-а включение в систему основной обработки почвы периодической трехъярусной вспацки сгдакивает имеюциеся различия ь плодородии отзольных слоив изучаемого профиля»

4. Дискованиа в качестве основной обработки не способствует увеличению концентрации тяжелых металлов в верхнем слое почвы.

Трехъярусная вспашке, включенная в систему основной обра- • ботки почвы, позволим сьизить экологическую нагрузку на почву по сравнению с ежегодной вспашкой» что особенно важно при внесении повышенных доз удобрений.

внесение оптимальных, рассчитанных на запланированный урожай норм удобрений приводит к уменьшению количества подвижных

металлов, однако полуторное увеличение дозы удобрении ведет к экологической перегрузке почвы тякалыми металлами.

5. Приемы основной обработки ь сочетании с факторами окультуривания оказывают заметное влияние на интенсивность целлюлозо-литичаских процессов в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве.

мнииализация основной обработки путей замени вспйцки дискованием приводит ь сочетании с известкованием к увеличению активности целпюлозоразлагающак микроорганизмов в слое почвы 0-20 см и я снижению этого-показателя в нижележащих слоях.

Периодическая трехъярусная ооработна на ьВ-40 см заметно сникает по сравнению со веданной цеялюлозолитическую способность почвы, однако способствует расширению зоны гоыаостаза и смещению зоны микробного токсикоза при внесении повышенных доз минерального удобрения.

6. Применение в плодосменном севообрроте дисковой основной обработки не приводит к увеличению засоренности полевых культур по сравнении с ежегодной вспашкой. .

Трехъярусная обработка способствует по сравнению со вспашкой повышению численности сорнянов.

7. Как в годы исследовании, тан и на протикении всех ьч лет спыта урожайность возделываемых культур в варианте с минимальной дисковой основной обработкой почвы не уступала уровню урожайности по отвальной система. Различия в мощности пахотного слоя и степени гетерогенности частей 40-сантиметрового почвенного пробили по эффективному и потвнциааьцому плодородию также слабо отражались на урожайности полевых культур. Самый высокий выход основ-нрй продукции за годы исследовании в пересчете на кормовые единицы получен в варианте с дисковой основной обработко:',. В средне?: зй три года урожайность полевых культур по безотвальной системе основной обработки почвы была на 2,8 ц кормолых единиц с I га вцше, чей на контроле.

8. Оценка экономической эедактиьности различных приемов основной обработки почвы под культуры плодосменного севооборота показала, что наиболее высокий экономический эффект обеспечивает дискование на 10-12 см. При агам затраты труда на производство

I ц кормовых единиц снижается по сравнению с другими приемами основной обработки на 14-75$, а себестоимость I ц кормовых единиц -на э-чь%. . \

9. Ь условиях Центрального района Нечерноземной зоны России минимальная дисковая оаддавн^я обработка почвы в сочетании с применением системы высоковФФвлтавных гербицидов и норм удобрений, рассчитанных на планируемый уроии, является важнейшим фактором сохранения и увеличения плодородия дервово-псщзолиогой легкосуглинистой почвы, повышения уроиайности полевых культур и эффективности их выращивания.

1. Ь Центральном районе Нечерноземной зоны России при высоком уровне интенсификации и «улыуры земледелия (внесение оптимальных доз удобрении, применение высокоэффективных гербицидов, . периодическое известкование) целесообразно отказаться от ежегодных вспашек, шире используя в системе разноглубинной основной обработки дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы систему, состоянию из лущении жнивья после стернеьых предшественников и дисковой обработки не 10-12 см.

2. Для устранения негативного воздействия повышенных доз кинерального удобрения на плодородие почвы и ев экологическое состояние рекомендуется применять их под пропашные культуры сов-' местно с известкованием или трехъярусной обработкой почвы. Однако не следует проводить трехъярусную обработку чаще одного раза

в пять лат. ■ •

1. Гриценко В.Б., Цвирко ЭЛ.« Дергунов A.B., Цвирко Г.А. ¿лияние разных способов основной обработки нв агрофизические свойства дерново-подзолистой почвы, урожайность нчыеня и однолетних трав // Изв. ТСХА. - 19S9. - Вып.Ч. - С.3~8.

2. Цвирко S.A., Дергунов A.B. Биологические показатели плодородия дврково-подзолистой почвы и урожайность сельскохозяйственных культур при различных способах основной обработки поч-$ы и приемах окультуривания // Изв.ТСХА. - 1992. - Бш.1. -

С .12-20.

3. Дергунов A.B., УсманоЕ P.P. Программы к персональному компьютеру для равчеха объемной массы, влагаости и структуры почвы // Изв-.ТСхА. - 1992. - Бьш.1. - G.I99-2C0.

РЙКОШЯДАЩШ ПРОИЗВОДСТВУ

РАБОТЫ ОПУБЛИКОВАННОЙ ПО ШИ ДИССЕРТАЦИЙ

- ю -