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 выпотнсна на кафедре земледелия и методики опытного дела Моековекой сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева

Научные руководители доктор еельекохозяйетвенных наук, профеесор | В. В Гриценко I, кандидат иельскохозяйствсн-ных наук Э. А. Цвирко.

Официальные оппоненты доктор еельекохозяйетвенных наук, прсфеееор К. И. Саранин, кандидат еельекохозяйетвенных наук М. В. Верещак.

Ведущее предприятие— Московский гое\>даретвенныи агроин/кенерчый уш вереитет им В П Горнчкина

Защита диссертации еоетоитея « 199^" г в «/45"» часов на заседании специализированного сове та К 120 35 07 в Московской сельекохозяйетвенной академии им К А Тимирязева

Адрес 127550, Москва И 550, Тимирязевская \л , 49, уче ный совет ТСХ \

С диссертацией можно ознакомиться в^ЦНБ ТСХ \

Автореферат разослан «2<-?» 1994Гг

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат сельскохозяйственных

наук __ __

/В. И. Скоблина

/^рг

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность типы. Рои освоении зональных систем земледелия первостепенное значение предается обработке почьы. Она становится'основой технологии возделывания культур и важнейшим средством регулирования почвенных режимов. В Нечерноземной зоне России в технологии возделывания полевых культур удельный вес ьнергетичео-ких затрат на обработку почвы составляет около 35$, а трудовых-около 253?. Поэтому в сельскохозяйственное производство все шире-внедряются минимальные' приемы обработки почьы. Ь атой связи больной теоретический и практический интерес представляет влияние различных приемов основной обработки почвы и средств интенсификации полеводства на агрономические свойства и экологическую обстановку в дерново-подзолистои почие, -а также на урожайность различных культур и засоренность посевов; На.дерново-подзолистых почвах Центрального района Нечерноземной зоны России по этой теме проведены единичные опыты, осооенно с многолетними наблюдениями.

Цель и задачи исследовании. Целью исследований было изучение закономерностей изменения плодородия дерново-подзолистой легкосуглинистай почвы"под воздействием длительного применения различных приемов оснэвной обработку и на.этой основе разработав рико:'.енАаций производству Центрального района Нечерноземной зоны России^ Ъ процессе ' исследований рещали*следующие задачи: . . I. Изучить закономерность процесса дифференциации 40-санти-'.метрового слоя дернево-подзолистол легкосуглинистой почвы по кок плексу. показателей ее плодородия под та л ьныи воздействием рьз ных приемов-основной обработки ¿ сочетании с удобрениями и изве-' сткованием, ' оценить ьлкяние данно;! дифференциации на урожайность культур; плодосменного'севооборота.;

• . 2. Оценить различныз нормы минерального удобрения и известкования с точки зрения воздействия на бкологическое состояние почвы. Исследовать влиянле: изучаемых способов основной обработки почвы на локализацию и доступность растениям основных элементов питания и токсичных металлов.

; , . з. Определить в баллах изменение.эффективного плодородия, . агрофизических, агрохимических, биологических и экологических показателей плодородия почвы в зависимости от основной обработки И установить долю у чисти)» кавдого из ¿акторов в формировании -

".•.: *■: •,-'•1' ,'.' :•"-•■■. '■Цк^трАг.а'-!ли . - |

; ' НАУЧ1АП ¿'гскл-' I ' '

■ и

урожая возделываемых культур.

Провести анализ экономической ивности изучаемых

в опыте приешь основной обработки почвы.

Научная новизна. Впервые в.уолсаиях Центрального района Нечерноземной зоны России изучи но длительной ^в течение ¿ч лет; влияние различных: приомсш оораоотки почвы в сочетании о удооре-нивм и известкованием на характер и направленность процессов дифференциации пахотного слоя по агрофизический, агрохимический, биологический и экологический своивтвам и эффективному плодородию, на уровень засоренности и урожайность полевых культур. Изучено негативное воздействие повышенных норы удобрения на свой- , ста а и плодородие дерново-подзолистой почвы, выражающееся в ин-гибьровании в ней биологических процессов и накоплении токсичных ¿лемантов.

Установлено, как влияют изучаете способы основной обработки на локализацию по горизонтам пахотного слоя почвы и подвижность как питания, так и тсксичных тяжелых металлов.

¿ля кошлвкснои оценки уровня плодородия почвы были рассчитаны с помощью специально составленных для ^того программ к персональному компьютеру баллы плодородия по всем используемым в работе показателям и на их основе обции балл, .достоверность такой оценки подть вращается наличием тесной корреляционной связи !-в£ду баллами плодородия •> урожайностью полевых культур как в вегетационном, так и в полевом опыте.

Раирьоохан паке1 программ к персональному компьютеру, поа-воляюци.; рассчитывать все используемые в данной работе агрс...з1-ческие показатели плсиоро^ия почвы и .■враьегры водного режима.

Установлено, что трехъярусная оираоохна ирььццих а заметному снижению плодородия в верхнем 20-ти сантиметровом слое почвы, синако способствует большей по сравнению со вспацкой, буферности ее к экологической нагрузке, вызванной токсический действием тяжелых металлов.

Минимальная ^исковая основная ооработка почвы при высоком уровне интенсификации и культуре земледелия является важнейшим *акюром сохранения и увеличения плодородия дерново-подзолистой легкосуглпньстол почвы, основой повышения уро&зЮности полевых культур и эффективности их выращивания.

-. Практическая ценюсть и реализация результата». Внедрение ь ■'• хозяйствах Центрально!о района Нечерноземной зоны России системы . основной обработки петь-, состоящей из лущения книвья после стерневого предшественника и дисковой обработки на глубину 10-12 си, способствует уменьшению антропогенного воздействия на почву и снижению уровни техногенного 'ззгрязнения ее. При этом обеспечивается заметный экономический эффект - затраты труда на производство I ц основной продукций сникаются на IW53», а себестоимость 1ц- на Э...

Результаты исследовании прошли производственную проверку и внедрены в'учхозе "Ыихаиловское" Московской области.

Апробация работы. Результаты исследовании долоьсвны на науч, ной конференции молодых ученых и специалистов ÎCXA ь 19вЭ г., а • в 1991 г. на'Научно-техническом совете кафедры земледелия и мето-

дикь. опытного дела ÏCXA, где получили полокительную оценку. V ■ Публикации. Iio катериалаи диссертации опубликовано три ста-' . .тьи в соавторстве.

' . Ооъец и структура работы, диссертация, изложена на 215 стра-■ ницах машинописного твкста, содвркит чь таилйц »; о рисункао. она ■ состоит из введения',;7 глав, выводов и рекомендаций производству, ; списка литературы (250 наименований, а том числе 51 работа иво-; странных авторов) и.приложения. . '.

. ' 2. С Q^jiPZA Hilfc РА БОШ ■."

.Программа и условия проведения исследований / ' • Охеиа и методика опытов. Исследования проводили вегетацион-.\ныи « полеьык; метода^! ъ 1387-1Э20 гг. ■ : • "

• Стационарный полевой опит был залоеен в 1Э57 г. на Опытной станции полеводства ÏJXA npoj-eccopoi.vB.В.Гриценко. Осенью 1989 г. на делянки.с вариантами основной обработки и удобрениями методом . расщепленных делянок был Налокен ¿актор известкования, и в дальнейшей развернут на ; площади опытного поля плодосменный сввообо-. poiv со следующим черздовпнием культур: однолетние травы: (вйко-овес) - озимая пшени-да - картофель - ячмень. В.круг наших исследований входили два Злока вариантов данного опыта, сгруппирован-

• ных исходя иг:принципа единственного различия.

• . ' I. ДвгхФак торный полевой опыт 2x2.

.' фактор,А. Известкование' s;; '•','■.

1. Известкование по полной гдцролитическои кислотности.

2. Без известкованиь.

йен тор о. Основная оораоотка почвы

1. Дискование на 10-12 си.

2. Вспашке на 23-25 си.

2. Тоехцакторный попев он опыт 2х2)&

«актор А. Известкование

I. лзз э откован и е по потной гидролитической кислотности.

2. Без известкования•

Фактор В. Осноьнья оораоот.ча почвы

1. Всааика на 23-25 сл.

2. Сочетание вспашки на 23-25 си и трехъярусной обработки ча ¿ь-чо си (один раз а 5 лет), (условное название - трехъярусная).

ректор С. Удобрения

1. Контроль.

2. /VPK + навоз

о. j.,0 /VPn + 1,5 навоз.

Ооработка в вариантах с дискованием и вспаишо.1 была постоянной о 1956 г. В варианте 2 трехфакторного опыта (по фактору В) до 1976 г. ежегодно проводили вспашку плугом с почвоуглубителей на Зв-40 см (23-25 + 15 си), осенью 1Э76, 1Эв1 и Ра? гг. -трехъярусную обраоотку на cu, в остальные годы - вспавку

на 23-25 си.

Нормы минеральных удобрении составляли до 19/ь г. -5I/V5IP6dn (одинарная доза), посге 1976 г. - I00/V75PI0UK. Навоз в соответствующих вариантах опыта ьносили из расчета 30 т/га в одинарную норку и to */га - в полуторную (6 раз за предиаствую-цие годы, то есть раз в 5 лет). С 1Эо/ г. pt-счет доз удобрении проводили балансовым методом на запланированный уроаай (вико-овес - 300 ц/га зеленой массы, озимая пианица - £0 ц/га, картофель - 400 ц/га, ячмоно - чо u/ii) исходя иа лонк^ь шсго содор-вания питательных элементов в почве опытного поля. Одинарная доза рассчитана на простое воспроизводство плодородие 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 пленицу и картофель. Азотные удобрения вносили в форме аммиачной селитры, фосфорные - двойно-

го суперфосфата; калийный - калиинои соли.

В течение 31 вегетационного периода (1956-1987 гг.) различные группы культур воаделивели следующее число лет: озимые зерновые (рожь, пиеница) - яровые зерновые (»чмень, овес) - 9; пропаиные (картофель, кукуруза) - ?{ многолетние травы - 6$ однолетние трав в - 5.'.

Опыт заложен в трехкратной повторное! и ив ходом расщепленных делянок. Учетная площадь одной делянки .первого порядка (фактор А) составила 300 м^ для трехфакторного и 100 мг для двухфактоп-ного опыта, второго'порндка (фактор В) соответственно - 150 м^ и 50 м2, третьего порадка (фактор С) - 50 и2. .

Вегетационный опыт был проведен в 1990 г. на полевой станции ТСхА» В опыте изучали разнойачественность частей пахотного ■слоя почвы'По элективному плодородию. Растение ячаеня сорта заверений выращивали в вегетационных сосудах, в которые набивали по 4,5 кг почвы (в пересчете на абсолютно сухую). Влажность почьы в течение вегетационного,периода ячменя поддерживалась на уровни 75% от полной влагоеикости. В каждой сосуде было 20 растений ячменя. Почву для набивки-'сосудов отбирвли весной 19Э0 г. послом- ' но с соответствующих делянок полевого опыта. -

Условия проведения полевых опытов. Почва опытного участка дерново-подзолистая легкосуглинистая старопахотная. Перед закладкой опыта пахотный слои имел мощность 20-24 см, подзолистый горизонт -.8-15 см (И.П.Гречин,. 195Ъ). В это время пахотный слой характеризовался следующими агрохимическими показателями: содер-■ жаниь. общего гумуса по Тюрину - 2,461 общего азота по Кьельдалю -0,15£, Р205 по Кирсанову "- 12.мг, К20 по Пейве - 1о,6 мг на 100 ] почвы, рН сол. - 4,6» гидролитическая кислогаость - 4,1 ыг-экв. на 100 г почвы. '. , '

Ч Контрастность метеоро логических условии вегетационных пери о-аоь в'годы исследований позволила объективно оценить пииены основной' обработки почвы и средства 'интенсификации:полеводства.

В 1988 году метеорологические условия ь целом были благопри ятными для,роста и развития полевых культур. Вегетационный период 1939 /года был жарким, а ь пае и июле к * тому же отличался сухостью." Последний год исследований, напротив, был холодным и . влажным. • . • . . • . . •

■ ■■, Все исследования проводили по соотьетствусцим ГОСТам и методикам, принятый в;научных учраадениях. •• ' >

Агротехнически,; ^он в опытах. Органические, »ос^орныв и ка-яирные удобрении ь соответствующих вариантах опыта принаняли пси основную, а азотные - пси* предпосевную оораоотку почвы. Одну треть расчетной норщ азотных удобрений под озимую пшеницу вносили весной в ввдв подкормки.

Основную ооработну почвь в соответствующих вариантах опытов выполняли плугами Ш-^-35, ПТН-чО и дисково* боронор ЕДТ-2,5. Для предпосевном оораОотки почвы использовали культиватор паровоз ¡ШС-4, рыхлитель-выравниватель - каток РаК-э, оороны ЬЗСС-1.

В опытах выращивали районированные и перспективные сорта полеььх кулыур (озимая пшеница - Звезда, ячмень - зазерский, «артосель - Невскки), посев которых осущнсгълнли синдлои СН— и, юс8дчу картофеля - сакалкои - СН —^ ь.

Ь «разу куиения зерновых кулыур применяли сыесь гербицидов, „остоячую из г^-^лП (3 кг д.в. на I га) и лонтрела (0,1 кг д.в. на I га;.

Ячмень и озимую павн. цу уоирали при полной спелости комбаи-Ю1! »?а.шро-&00, вико-овснную сиесь скаиивали вручн.,ю в Фазу выметкшвния иетелок овса и образования бобов у вики, картофель выкапывали картофелекопалкой.

Учэ 1 уроя&я проводили сплошным методом. снспемшегтвльные данные всех опытов обработаны по методике Б .А .Доспехова (1Э85) с использованием персонального компьютера 1ВЦ.

Рь3.мЫАТа ИОСЬДОйьНйп

I. Воздействие различных по глубине i интенсивности спосо-оов основной оораоотк. почьы и ирие'ов оьулыуривания на агрофизические показатели плодородия дирноло-подзояисюл легкосуглинистой почвы.

Плотность почвы. Различия в сложении пахотного слоя дерново-подзолистой легяосугльнистоь почвы, возникающие меаду вспаханными и мелко обработанными делянками, почти полностью устраняются « моменту начала вегетации возделываемых кучьтур вследствие природного и антропогенного воздействия ^бл.!;. о Тдчанив аса ьоги-тации полевых кулыур плотность слоя ночвы %Ю см по дискованию была на 0,04 г/см3 ниже, а общая пористость на 1,3$ больше, чем по вспаакв. Б очоях 10-20 и 20—*0 см различия в сложении были Незначительными.

■ известкование не оказывав! существенного влиянии на плотность почвы.

Внесение пси. вспашку пов ышенных доз удобрении приводи! да ко на _ фона иавесткованил к ухудшению агрофизических своио.тв почвы, тогда как. оптимальные, рассчитанные на запланированный уро*вй нормы удобрений положительно йлиявт на строение почвы.

'включение в систему основной обработки периодической трехъярусной вспашки не приводит к созданию более рыхлого гомогенного почвенного профиля. Почва, стремясь к своему равновесному со-овоянию, быстро уплотняется до исходного уровня,-а в верхних .слоях становится даже более плотной из-за ухудаения структуры.

: . .:* ' t. • ' Таблиц«? I

' , Плотность (г/сма> почвы под кул£турв1ж севооборота при.различных способах ее обработки (в среднем за

- . ' ■ ' •; • • ■ " . 1Э87-19Э0 гг.}

'Слой',; После ;Начало;Серёдина ;понвц Варианты :,-почвы,•обра->веге-'вегета- -ьегета-сы -ботки^тации ; ции : ции

b средней

Вспашка, , о-ю 1,05 1,11 . '1,13 . . 1,23 1,14 .

. ; • ' ' . 10г20 1,20 1,23. "1,33 1,51 ' 1,27

го^ад х,нь 1,ьг • х,ы 1,51

'¿искрьание, 0-10 1,01' I,Ой . 1,16 1,17 1,10 .

М'Ь; ■ ■ : Ю-20 .1,31. 1,26 " 1,30 .1,30 ; 1,29 Д : • ! - •. ' • -20-40 ; 1,чо 1,01 • 1,Ь2 Х,ои 1,ЬО

. Вспашка,. . . 0-10 1,01 • 1,09.' 1,17 " ' 1,18 . 1,11

навоз . ю_20 1,15 1,19 1,26 1,30- 1,23 ' го1«) 1,45 1,47 1,45 1,48 1,46

Трехъярусная, . V':. ;:0-10,'1,ОЭ 1,-13.,'■■' 1,21 1,20 1,16 /урК + н'авоз .:• Х0-2.0 1,18 .1,25 . 1,28 1,33 1,26 "•> • ■ . 20-ад 1,38 I,'46 .1,49 • 1,49 1,46

> -, Структура почвы♦ - Ь'елк:'ая: осно.днгя обработка,.. устраняя' в точение 34-х лет механическое, в>ззделствие*сейьхозорудийна нижние слои пахотного, горизонта почвы и обеспечивая аеньиую интенсивность распыления'и -накопление- органического вещества в ее верх-

них слоях, окавала положит«льнов ¡данные на структуру поты, ноэ^ициент структурности пахотного горизонта Оыл минимальней я вариантах с периодической трехъярусной обработкой (2, о ), в наибольшим - на делянках о дискованием (2,5-3,1) (табл.2).

ьзвеоткованив адеоь способствует удучаанию иаироотруатуры почвы.

Ъжагодная вспаака по сравнении с периодмчеокои трехъярусное оораооткои обеспечивает лучвую оструктуренность почвы*. Однако при внеоении полуторной аозы удооринип по »оми»« наолщв-ется тенденция к рааруианию агрономически ценной отруктуры.

Таблица 2

Коэффициент структурности в зависимости от приемов обработки (в среднем ва L9tJ7-B90 гг.)

Варианты

."Слой 'Озимая ;почвы, швеннца cu ;

Нчмень

¡{а р то- :Вико- ;В сред-фель *оься- * нем :ная : :смоаь;

Вспаика, /VPK 0-10 10-20 20-^0 2,1 2,4 2,1 2,1 2,2 2,1 2,5 2Л 2,1 2,» 2,2 2,1 2,3 .2.3 2.1

дискование, /VPK 0-10 10-20 20-40 2,0 3,1 2,6 2,* 2,? • 2,5 3.0 3.1 3,0 2,5 3,5 2,7 2,5 3,1 2.7

Ьспавка, /УРл + навое 0-10 L0-20 , 20-4Ü 2,1 . 2,1 2,2 2,1 2,3 2,1 2,8 2,5 2,1 2,7 2,6 2,2 2,4 2,* 2,1

Трехъярусная, /VPK «• навоз 0-10 I0-2U 20-40 1,9 Х,о 1.9 2,3 2,о 1.9 2,5 2,«» 1,8 2,5 2,ч 2,1 2,3 2и> 1,9

Влементы водного режима и коэ<М>ициент водопотовбления полевых культур. Подвижность и доступность почвенной влаги растениям во многом зависят от сложения почвы. Дискование на 10-12 cu по сравнению со вспашоа на 23-25 см способствовало лучшему накоплению влаги в пахотном и метровом слое почвы и сохранению ее

- В -

йа бою в «ыооя ом уровне до cano» уиорки возделываемых яулыур . ваочет формирования пекапиялярных пор»+Влаж1 ость верхней . Ю-оанмметровой части изучаемого почвенною профиля в среднем эаигетационпые першоды I9ttti-I930 гг. на продискованных девян-«ах быЛ на 0,7-1,7Í выае, чам на делянках со вспавкой. В gtou варианте и расходовалась в лаге более экономно (не 2,5-3.1 м3/«)-

Han исследования ь стационарном многофакторном полевок опыте показали, что.40-сан «метровый слои почвы, подвергающийся •1 периодической трехъярусной обреботке, облвдпл больяей 1илмрвци-онвой и, как •следствие, меньвей водоудерживаючей способностью, чем вспаханный. Так, в среднем по этим обработкам разница яо влажности изучаемого профиля составила 1,13 в пользу ежегодной вспадем. запас продуктивной влаги ь метровом слое почвы также - 'снижался на делянках, где периоаически проводилась трех1яруснвя обраоотка и выращиваемым культурам приходилось более &ксномно

■ еь расходовать на создание единицы урожая.

¿...Изменение агрохимических, экологических и биологических ' пока зато лв л плсцора<мя по'чьы ь результате длительного

* воздействия различных спосоооь,основной обработки,.доз . - удобрений и известковании .~ .

.'Агрохимические показатели. Ллительное применение я качестве , основной обработку почвы, дисков а ним'на 10-12 cu в сочетании с

• «336CiKo¿BHHeu и рьссчитьннымм на - запланированный урокьи номами . удобррнии'.способствует повышению уровни плодородия верхнего

20-сантикв--:рового слоя почьы и-снижает.а-го.по сравнению со вспа-iekokx никележаиих слоях (т&ол.З).Степень окультуренности па-„ .хотного слоя дьелноя с дигкаьо^ осьоьноа о&рабохкой была вше но

■ I5,3Xno/as£ecriciaKKÓ;jy и'на по неизвосткованному, в . более глубоких слойх сна была ни»епо сравнению со вспашкой.на

. I"J,b ¿ соответственно. .. . . " ' .''■-'■ / ■ -

• • «авьсткоьание тйкхе способствует.заметнору улучвснию ргро-химических-свойств почвы, агрохи'-'кческий: бапп ллодородия пахот-/ яого слоя почвы на известкованных деАякках был выв» в средней " на 13,55Í."- " /• Г .;' '• . * '• '• '. '• ''.: ; . V •./.•'■.'./.

; Л; Ьжегодная вспаака способствует: мене в ",>ыра te иной диэдервнци-а ци и па хо тн ого, с л оя ,n о' п лсд ор оди ю ^ а в к л юч он ие, в си ст е му основ -ноЛ обработки^сочвы*периодической трехънруоно« вслааки сгла*ива-

1асшща а

Агрохимические показатели плодородия почвы, 1990 г. (34-й год после закладки опыта)

Варианты •Слой ■почвы, : см :рн Нг, мг.экв Гу^ус, :Р2°5 !К2° ;мг/Ю0г|мг/100г

Вспавка, /УРК и—и 10-20 20-40 0,0 5,7 5,2 2,2 2,2 2,5 2,4 2,0 &4,0 52,5 36,3 42,и 27,9 21,1

Дискование, /УРК 0-10 10-20 20-40 5,9 6,0 5,2 1,6 1,Ь 2,9 2,9 2,9 2,0 60,0 52, а 30,1 44,4 25,1 16,7

сс1 алии, /V?»» ♦ нььоз 0-Ю 10-20 20-40 5,9 5,9 5,Ь 1,6 2,0 2,5 2,7 2,1 2,0 56,3 49,7 29,0 29,7 34,4 19,2

Твехьяр>сная, /уРл + навоз 0-10 10-20 20-40 5,7 5,6 5,2 2,0 1,9 2,3 2.4 2.5 1,9 45,2 5а,2 37,0 35,4 22,2 11,0

имеющийся различия £ плодородии отдельных слоев изучаемого профиля. Оцнако плодородие пахотного слоя почвы при периодической трехъярусной обработке заметно снижалось по сравнению о ежегодной вспашиои.

¿кологичвскив пока^атцчи. о нааем опыте дисковая основная обработка за ьч года эксперимента не способствовала увеличении концентрации Сг- , Со , -V/ ,*2п 1&С и Р& в почве по сравнению с ежегодной вспаикои. ^Цкарлинио о^оь-интоа ь верхнем

20-сантиыетровом слое, где при дисковании происходит интенсивное окультуривание почвы посредством накопления здесь растительных остатков, биоты, оптимизации минерального питания, особенно его Фосфатного уровни, было даже более низким, чем при вспавше.

Периодическая трехъярусная обработка на 30-40 см способствует большей по сравнении со вспашкой бу^ерности почвы к экологической нагрузке, вызванной токсическим делсавием тнжелых мегал- • доь. Эют прием основной обработка позво-ля ст-сить загрязненность

почвы Ьсеии токсическими элементами, причем соде »жанио хрома и свинца снизилось существенно.

Внесение расчетных норш удобрение, оптимизируй уровень содержания элементов минерального питания, cnocoocibje? снико-нию загрязнения почвы прсктически всеми тяжелыми металлами по сравнении о контролем. С внеоением же пслуторно'- нор'-ь ^oöpf-нин резно возрастает экологическая нагрузка на яочьу.

Биологическая активность, Исследованиями устаювлено, что минималивация основной обработки путам замены вспашки дискованием приводит в сочетании о известкованием к увеличении активности целлшозораалагавщих микроорганизмов в слое почвы 0-20 см и к снижению этого показателя в вижележацих слоях.

Периодическая трехъярусная оораоотва на ьь-40 см заметно сникает по сравнению со вспашкой целлюлозолитическую спосооность почвы, однако способствует расширению зоны гомеостаза л смещению зоны микрооного токсикоза при внесении повышенных „оз ммно-рального удобрения.

Засоренность посевов. Учеты численности и иассы сорных растений в посевах полевых культур показали, чю изучавшие о дайте приемы основной оиработки почвы ь сочетании с известкованием и различными нормами удобрений неодинаково влияют на засоренность культур севооборота. Так, дискование на vohb высокоэффективных гербицадов и известкования способствовало существенному сг-иквнию по сравнению со вспашкой засоренности полавцх культ.р. Засоренность здесь была нике на 2о шт/м2 при НСР^ = 25 л/м2. ¿оо:оьерно снижалась и масса сухих сорняков ь посевах зерновых hyibtyp на известкованной ¿ояа при длительно' дисковании.

иврисцичесяан трехъярусная обработке по спавненич с е^его--нои вспашкой приводит к повышении как численности, тьк и вредоносности- сорнянов. Так, засоренность полевых культур зоэроспс здесь на 5 ат/м2, а биомасса - на t» r/u2.

С увеличением нормы удобрения уменьшается число сорняков, однако при атом заметно возраотает их масса.

ЭФЭективное и потенциальное плодородие частай пахотного слоя почвы. Разиокачественность 10-сантимтровых слоив веря ей части почвенного профиля в полевом опыте, вызванная равными по глубине и способу приемами основной обработки в сочетании с внесением извести и удобрении, подтверждалось и данными вегетационного

опыта с ячменем сорта "зазврсний". Результаты опыта помазали, _чтэ Золее высоким элективным плодородием обладает пахотный гошэонт тех делянок, где не провод«ли оборачивание и переменизание почвы. Эффективное плодородие дерново-подзолистой почвы ь слое 0-10 си повысилось здесь, судя по продуктивности ячменя, по сравнению со вспавкой на 12,в сдоя 11>-20 он на 1з£ (<вба.4).

При сочетании вспавки о трехъярусной обработкой аффеяти- ; ное плодородие всего изучаемого почвенного своя было существенно ниже, чем при ежегодной вспенив по аналогичным фонам удобрений. Вегетационный опыт .такие- наглядно проиллюстрировал негативное воздействие полуторной дозы удобрения на плодородие обрабатываемого плугом слоя почвы. Так, плодородие гО-оантиметрово-го сдоя снижалось при этом иа 27« \ . ■ \

Эффективное плодородие 10-саитяметровых часта Я научаемого . ■ почвенного профиля было тесно связано с.показателями потенциального плодородия. Так, коэффициент корреляции между урожайностью: ячменя в вегетационном опыте и агрохимическим баллом плодородия соотьвтсх'ьую^его слоя почвы равнялся 0,81, связь с агро'изичес-' ким баллом плодородия характеризовалась коэ^фицвенто" корреляции 0,84, с биологическим - 0,72. Количественно связь между показателями плодородия почвы и урожайностью в вегетационном опыте ; описывается следующим уравнением регрессии:': : - '

У * 0,084 X + 0,13 ^ . + 0,02 О - 5,31

где X - агрохикическцй бал л. плодородия, 2 - агрофизический" * балл, О - биологичесвий. 1 ..." , " ' ~

Зависигость же урокая от комплексного <5алла плодородия .выражается уравнением линейной функции: \ V • ' ,

У * 0,о4 X'- 9,01$ • г ' ■.*"•.

где X - коелдексный балл плодородия почвы. .

3. Эффективность приемов оскоьно*' обрьиот»* почвы, излаот-иовани* и удобрения. '->.• '..- ..'■'V.- л'.'." ;•/'.'.

Узожайность. Главным критерием,оценки изучаемых вгроприемов является урожайность полевых культур."; - - ;

и годы исследований дискование на 1СЬ12 см в качестве основной обработки почвы не уступало по этому показателю еже год-л но»! испанке. Различия в урожайности возделываемых культур были

• - 12 - г.' -.

»аолици .

Урожайность ь ьигехааионноы опыте ^г/оооум; •> иилли плодородия (2) ооотьетотвувцих слоив почвы, Ш90..г.

•Слои Пасса Балл плодопопия

Варианты :оочвы, : сы верна, г :агро-• химический :агро-;физи-•чес-:кии :0ио- ;зколо-:логи- тичес-•чес- щий :кии : ;коип-•левс-ный

¿спайка, ДЛ"К 0-10 10-20 20-40 13,9 10,3 2,8 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

Дискование, -/УРК 0-10 10-20 20-40 17,2 13,4 2,9 98,5 »0,2 34,3 62,3 77,7 зь-.э 76,0 76,0 22,0 чИ, 0 51,0 67,0 76,2 72,0 40,6

Цепа им в, контроль 0-Ю 10-20 20-40 10 ,8 5,5 3,2 61,9 67.1 46.2 о7,6 ь7,9 42,2 67,0 66,0 47,0 ¿2,0 35,0 41,5 62,1 59,0 44,2

испанка, /УРК ♦ навоя • О-Ш 10-20 20-40 22,0 15,Ь 4,9 «2,2 в 1,6 38,5 Ьб,2 74,7 32»4 79,0 96,0 45,5 37,0 46,0 55,0 71,1 74,6 42,9

Вспавка, 1,5 7ИРК + 1,5 вавоа О-Ш 10-20 20-40 ,8 10,8 4,9 92,а Во, 7 54,9 95,о 49,4 35,8 55,и . 51,0 19,5 ¿2,0 24,0 40,0 66,8 33 ,3 37,6

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

Трехъярусная, /уРд * навое 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 ь7,9 60,7 Ь9,0

Трехъярусная, 1,5 навоз ♦ 1,5 ЛП 0-10 10-20 20-40 Ш,б 7,2 4,7 74,0 66,Ь 57,4 72,9 64,5 42,9 62,0 67,0 33,5 47,0 49,0 54,0 64,0 1.1,6

в предела:: овибки опыта (табл.5).. '

Анализ урожайных данных по второму блоку вариантов' позволяет заключи)., что и здесь. возделываемые в опыте культуры не проявляли статистически доказуемой реакции на способ основной об- ,.' работки почвы. Расчетные дозы удобрений значительно повышав! урожайность полевых культур, полуторное же увеличение этих норм дает несущественную прибавку урожая.

. Таблиц? 5

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

Варианты :0зимая ¡паеница • :Ичмень «Картофель 'Вик о-' ; - • ■ ^оваяная : : . ' :смесь.г • : . ■ - • • среднем ;ц.к.ед. юсн.прод. ;на X га _

Известь '

Вспашка, АЛ1 К 32,3 27,2 255 77,9 51,7 .

¿искование, /УРК 31,8 27,1 302 • 75,1 . 54,4.

Ь'еэизьести,

Вспаика, Д/1?К 32,7 . . 24,5 253 • 1 66,2: 49,9 ;

дискование, /У)?К 33,3 25,0 270 79,6 • 52,7- •

НСР0,5- 1 НСР0,5 ~ 2 4,ь . 4,4 ч,9 0,9 5Ь,У • 54,6 11,4 12,4 ь,2 "г 6'6

Вспашка, контроль " : зз,1 20,05 • 198 . 62,3 42,7

Вспашка,/^ К + навоз 29,6 24,4 ' 270 74,1 50,4 \

Вспашка,'1,5 /УРК^ : 1,5 навоз 34,7 27,0 294 78,5 55,4

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

Трехъярусная, /УРК + навоз 34,7 . 25,3 290 76,0 '54,1

Трехъярусная, 1,5 //РК. * 1.5 навоз 32,9 26,6 290 • . ' 76,9 54,1

НСГ05-1 7,6 100 19,0 12,2

НСР05 - 2 -;э*7 3,3 33 . 13,6 10,3 '

• Ьяономическая эффективность. Изучаемые приемы осчоьно оорвОотки почвы зказьшаат заметное влияние на поназятег. -кочо-мичесиой эффективности.

Наибольший экономическим эч^ект по опыту обеспечиьве: минимальная дисковая основная обработка почвы по и звесхк оранному фону. Экономия трудозатрат на IOU гь по сравнению со вспашкой составила здесь 350 чел./часов, а материально - денежных -3250 рУб.

Во втором блоке вариантов наиболее эффективной с .,коноыи-чесяоа точки зрения оказалась ежегодная зсгашка на 23-25 см в сочетании с известкованием и полуторной нормой органо-мин ера явного удобрения. Здесь прирост выхода кормоьых единиц по сравнению с контролем составил 29,750, тогда как трудоьые затраты выросли лиаь на sí» а натериально-дена^ые на 19^.

а Ы о V А и

I. Математическая информация о сопряженности попала.ело! плодородия почвы и урожайности в полевод опыте сььдсхельствует о том, что реальное влияние на урожай сельскохозяйствен: их культур оказывает линь верхний 20-сантиметровый слой почвы. Здесь установлена тесная корреляционная связь ypotaiHocTU возделывае-ььх ь^льтур с агрохимическим, биологическим и агрофисическим баг,— flbk.ii плодородия. Коэффициент корреляции s croe гочвы 0-ГО си равнялся соответственно 0,86; 0,4б;*0,3о, а я сюа 10-20 сн О, /С; в 0,^2; 0,32. Таким образоа, доля ластия вгрохи ичаских показателей плодородия лТИх слоев почвы в увеличении уроьаиноси полевых культур составила 66 Í, биологических - i9¿, агро^ИоИческих - £1^, а экологических 9,8». Влияние уровня плодородия подпахотных слоев почвы на урожайность возделываемых культур оыло кра„не незначительным.

В вегетационном опыте зависимость урожая ячменн от плодородия соответствующего слоя почвы достаточно хорошо описывается следующими уравнениями регрессии:

У = 0,Uo4 X + 0,13 2Г +0,02 Q -5,3;

где X - агрохимичес* иа балл плодородия, 21 - агрофизический балл, Q - биологический оалл.

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

- 15 -

2. Длительная дизковая основная обработка на глубину 10-12 сив соиетании с нормами удобрений, рассчитанными на запланированный урожай, способотиует улучшению всего комплекса' агрофизических показателей плодородия пахотного слоя дерново-подзолисто,! легкосуглинистой почвы по сравнению со вспашкой на 2а-2Ь см. Включение в систему оснсшнол ооработки периодической трехьярус- ' ной вспашни не приводит к созданию более рыхлого гомогенного почвенного профиля. Поч1а,.стремясь к своему равновесному состоянию, быстро уплотняется до исходного уровня, а в 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 агрофизичеоких критериев. '' , " • - .

Систематическое применение'дискования в нвчестве основной обработки заметно увеличивает коэффициент структурности в верх-, них слоях почвы.

3. Длительное, в течение 34 лет, применение дискования в ке-честве основной обработки почвы,, особенно ь сочетании с извест-. кованием и внесением удобрений, приводит к резкой дид?ференциации, пахотного слоя почвы по агрохимическим свойствам.4Дискование способствует повышению уровня окулыуренности и плодородия в верхнем 20-сантиметровом.слое почвы,, играющем, основную роль в Фор:^и-роааниц^урожая полевых культур. Комплексный агрохимический балл плодородии здесь на 16^ выше, чем на варианте с отвальной обра-ооткои. лкегодная вспашка способствует менее выраженной дифференциации пахотного слоя по плодородию,, выключение, в систему основной обработки почвы периодической трехъярусной вспашки сглаживает имеющиеся различия ь плодородии отдельных слоив изучаемого профиля. , . ! . ' ■*

Дискование в качестве основной обработки не способствует: увеличению концентрации тйкелых-металлов в верхнем слое почвы'.-

Трехъярусная вспашке', включенная в систему основной обра- « ботки почвы, позволяет снизить экологическую нагрузку на почву;:' по сравнению о ежегодной вспашкой, что особенно важно при внесении повышенных доз удобрений.

внесение оптимагьных, рассчитанныхна 'запланированный;уро- , хай норм удобрений приводит к уменьшению количества подвижных :

металлов, одныю полуторнов увеличение дозы удобрвни. ьв^пх ь экологической перегрузке почвы тяжелыми металлам!..

5. Приемы основной обработку ь сочетании с ^авторами иоп-туривания оказывают заметной влияние на интенсивность «вглюлссо-литических процессов в дерново-подзолисто!' явггосугллаисто»1 почив.

«.«шима.,изация основной обработки путем гчиег:. ли-

кованием приводит ь сочетании с извесг.моьанис!' ь уввд.чвнию ья-тивности цаялюлозоразлагающих аикроорганио-оь а ело. почвы 0-21; см и к снижению этого показателя в нижележадих слоях.

Периодическая трехъярусная оораоотка на с», заквгно

сникает по сравнению со вспащнои целлюлозолитическуь. способности почвы, однако способствует расширению зоны гомеосте^а и саечник, зоны микробного токсикоза при внесении повышенных «са минзр-.Ц;-ного удобрения.

6. Применение в плодосменном севооооротв диск шел осноино. обработки не приводит к увеличению засоренност.' полевых нультур по сравнению с ежегодной вспашкой.

Трехъярусная обработка способствует по сравнению со всши-кой повышению численности сорняков.

7. Как в годы исследовании, так и ни протньвни». аовх ¿ч дв» спыта урожайность возделываемых культур в варианте с минимально! лйсковой основной обработкой почвы на уступала уровню урока,тост1-по отвальной системе. Различия в мощности пахотного слоя и степени гетерогенности частей 40-саыиметрового почвенного пробили по элективному л потенциальному плодородию такжв слабо отра.а-лись на урожайности полевых культур. Саыыи зысогиь. аихо^ основной продукции за годы исследовании б пересчете на червовые единице получен в *ариант8 с дисковой основной обсаботно . В с-едне»' за три года урожайность полевых культур по безотвальное слстеме основной обработки почвы была на 2,8 ц кор\.одых единиц с I га выае, чем на контроле.

в. Оценка экономической эффективности различных приемов основной обработки почвы под культуры плодосменного севооборота показала, что наиболее высокий экономический эффект обеспечивает дискование на 10-12 см. При ¿том затраты труда на производство I ц кормовых единиц снижается по сравнению с другими приемами основной обработки на 14-7556, а себестоимость I ц кормовых единиц -на 9—чь^е.

9. В условиях Центрального района Нечерноземной боны России минимальная дисковая основная обработка почвы в сочетании с применением системы высокоэффективных гербицидов и ворм удобрений, рассчитанных на планируемый урожай, является вавнейиим фактором сохранения и увеличения плодородия дернаво-псщэолиохой легкосуглинистой почвы, повышения урожайности полевых культур и эффек тиьности их выращивания.

РЫКОИШДАЩШ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В Центральной районе Нечерноземной зоны России при высоком уровне интенсификации и культуры земледелия (внесение оптимальных доз удобрений, применение высокоэффективных гербицидов, периодическое известкование) целесообразно отказаться от ежегодных вспашек, аире используя в еистеме разноглубинной основной' обработки дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы систему,, со стоящую из лущения жнивья после стерневых предшественников и дис ковой обработки на 10-12 см.

2. Для устранения негативного воздействия повышенных доз минерального удобрения на плодородие почвы и ее экологическое • состояние рекомендуется применять их под.пропашные нультуры совместно о известкованием или трехъярусной обработкой почвы. Оцнс-яо не следует проводить трехъярусную обработку чаще одного раза, в пять лет. . ' - -*'.'; •

РА БОТЫ ОПУБЛЛКОЪАННь1й ПО ТЬШ' ДЛССБРТА Ц1У '. '; ' \ v

1. Гриценко В.В., Цвирко Э.А., Дергунов A.B., Цвирко Г.А. влияние разных способов основной обработки на агрофизические свойства дерново-подзолистой почвы, урожайность ячменя и однолетних трав // Изв. ТСХА. - I9S9. - Вып.- С.3-8. , '

2. Цвирко S.A., Дергунов.A.B. Биологические показатели плодородия дерново-подзолистой почвы и урожайность сельскохозяйственных культур при различны»: способах основной обработки поч-$ы и приемах окультуривания // Изв.ТСХА. - 1992. - Вып.1. - '

с. 12-го. ' ..'■ -•:/'•■•"- '

3. Дергунов A.B., УсманоЕ P.P. Программы к персональному* -компьютеру для равчета объемной массы, влажности и структуры почвы //Изв-.ТСХА. - 1992. - йып.1. - С.199-200.

Объем 1 'Л п 1

Зака 1

Тирал 100

Типография Московский I х академии им К А Тимирязева иУ^О Моо ва И Тимирч к_в(-кая м 44