Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние способов основной обработки почвы и гербицидов на урожайность ярового ячменя на черноземе обыкновенном

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние способов основной обработки почвы и гербицидов на урожайность ярового ячменя на черноземе обыкновенном"

005008613

Акулова Татьяна Викторовна

ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ГЕРБИЦИДОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ НА ЧЕРНОЗЕМЕ ОБЫКНОВЕННОМ

Специальность 06.01.01 Общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 9 ЯНВ 2012

пос. Персиановский - 2012

005008613

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Донской государственный аграрный университет»

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор Калиниченко Валерий Петрович

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук

Янковский Николай Григорьевич

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Збраилов Михаил Александрович

Ведущая организация - Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия»

Защита диссертации состоится « 3 » февраля 2012 г., в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.028.02 при Донском государственном аграрном университете по адресу: 346493, РФ, Ростовская область, Октябрьский (с) район, пос. Персиановский. Тел./факс: (86360) 3-61-50. Автореферат размещен в сети Интернет по адресу: http://vak.ed.gov.ru/

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Донского государственного аграрного университета

Автореферат разослан <^>> декабря 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат с.-х. наук, доцент

Громаков А. А.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Механическая обработка является важнейшим фактором регулирования плодородия почвы. В решении стоящих перед ней задач особая роль принадлежит основной обработке почвы. Длительное применение отвальной обработки свидетельствует о том, что наряду с положительным ее влиянием на свойства почвы и урожай выращиваемых культур, ей присущ ряд существенных недостатков, к которым в первую очередь необходимо отнести высокую затратность, большую минерализацию органического вещества, высокую вероятность возникновения эрозии и дефляция, что явилось причиной разработки других почвозащитных энергосберегающих приемов и способов основной обработки почвы.

Постоянно расширяющиеся площади альтернативных способов основной обработки почвы: безотвальное рыхление различными видами орудий, мелкие поверхностные обработки, применяемые в основном под зерновые колосовые культуры, - убедительное тому подтверждение.

В связи с этим возникла необходимость сравнительного изучения эффективности отвальной, безотвальной и поверхностной обработок почвы под яровой ячмень, возделываемый на обыкновенном черноземе.

Яровой ячмень, в силу определенных биологических особенностей, сильно угнетается сорной растительностью, а поэтому определение наиболее эффективных гербицидов и их баковых смесей является важным элементом технологии его возделывания.

Цель исследований - разработать и рекомендовать производству технологию, обеспечивающую повышение продуктивности ярового ячменя и условия сохранения плодородия почвы; изучить способы основной обработки почвы; подобрать гербициды и их баковые смеси для уменьшения численности сорной растительности до порога экономической вредоносности.

Задачи исследований:

- Изучить влияние способов основной обработки почвы на агрофизические свойства почвы.

- Определить влияние способов основной обработки почвы на биологическую активность почвы.

- Определить видовой состав сорной растительности, динамику их развития, провести подбор гербицидов и их баковых смесей, обеспечивающих устойчивое снижение засоренности агрофитоценоза, изучить влияние применяемых гербицидов на урожайность ярового ячменя.

Научная новизна. В условиях северо-восточной зоны Ростовской области впервые установлено воздействие различных способов основной обработки почвы под яровой ячмень после озимой пшеницы на изменение агрофизических показателей почвы, ее биологическую активность, питательный режим, засоренность посевов и урожайность ярового ячменя. Определены наиболее эффективные гербициды и их баковые смеси, позволяющие снизить нормы расхода препаратов без снижения их биологической эффективности при выращивании ярового ячменя, что обеспечивает стабильную урожайность культуры, менее затратную технологию возделывания.

Практическая значимость. Разработаны и научно обоснованны основные энергосберегающие способы обработки почвы под яровой ячмень после озимой пшеницы. Определены наиболее эффективные гербициды и их баковые смеси для борьбы с сорной растительностью в посевах ярового ячменя в условиях Ростовской области на черноземе обыкновенном.

Изучено и показано на практике применение пониженных норм гербицидов и их баковых смесей, эффективно уничтожающих сорную растительность в посевах ярового ячменя, снижающих экологическую нагрузку на аг-робиоценоз.

Апробация и реализация результатов диссертации. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на: Международной научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития агрономической науки», пос. Персиановский, 2007; «Инновационный путь развития АПК - магистральное направление научных исследований для сельского хозяйства», пос. Персиановский, 2007; «Развитие инновационного потен-

циала агропромышленного производства, науки и аграрного образования», пос. Персиановский, 2009; 71-й региональной научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Южного Федерального округа», Ставрополь, 2007; «Инновационные разработки в области АПК», пос. Рассвет, 2010.

Результаты исследований внедрены в ООО СПК «Вера» Белокалитвен-ского района Ростовской области. .

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе одна в издании, определенном ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 125 страницах компьютерного текста, состоит из четырех глав, выводов и предложений производству, содержит 35 таблиц, 24 приложения. Список литературы включает 202 источника, в том числе 25 - иностранных авторов.

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальные исследования проводились в 2005-2007 гг. в ООО СПК «Вера» Белокалитвенского района Ростовской области.

Почва - чернозем обыкновенный маломощный, среднесмытый, восточно-европейской фации, промерзающий. Содержание гумуса в пахотном слое 3,5-3,6%, но с глубиной идет резкое его снижение.

Рассматриваемая территория относится к атлантико-континентальНой степной области зоны умеренных широт, входит в умеренно-жаркий агроклиматический район и принадлежит к подрайону недостаточного увлажнения. Зима сравнительно холодная, малоснежная. Переход к зимним процессам наступает в начале третьей декады ноября. Снежный покров появляется в конце ноября - начале декабря. Устойчивым он становится в конце декабря -начале января. Высота снежного покрова небольшая, средняя из наибольших высот не превышает 15-20 см. Накоплению высот снежного покрова препятствуют оттепели, которых за зиму насчитывается до 35-40 дней.

Сорт ярового ячменя Одесский 100, норма высева 4,5 млн. всхожих семян на гектар, предшественник - озимая пшеница.

Посев проводили в 2005 г. - 22.03; в 2006 г.- 14.04; в 2007 г. - 3.04.

Опыт 1. Влияние способов основной обработки почвы под яровой ячмень на основные факторы плодородия почвы.

Вариант 1. Отвальный способ на 20-22 см, ПЛН-5-35.

Вариант 2. Безотвальный способ на 20-22 см, КПГ-250А.

Вариант 3. Поверхностный способ на 6-8 см, БДТ-3.

Площадь делянки 150 м2 (20,8 х 7,2 м). Расположение делянок систематическое, повторность - трехкратная.

Опыт 2. Нормы внесения гербицидов в чистом виде и в баковых смесях.

Изучение норм внесения гербицидов гренч, диамакс, корректор как в чистом виде, так и при комплексном применении в одном рабочем составе двух препаратов с различными действующими веществами со сниженными нормами расхода, для борьбы с сорной растительностью в посевах ярового ячменя.

Схема опыта включала 10 вариантов. Гербициды вносились с нормой, рекомендуемой производителями. Обрабатывали посевы в фазе кущения культуры с помощью ранцевого опрыскивателя ОПР-Ю, норма расхода рабочего состава - 200 л/га.

Площадь делянки 50 м2, повторность трехкратная, расположение делянок систематическое, предшественник - озимая пшеница, основная обработка почвы - поверхностная на глубину 6-8 см.

1. Гренч, - 10 г/га;

2. Диамакс, - 0,5 л/га;

3. Корректор, - 0,66 л/га;

Использовали комплексное применение этих же гербицидов, но с пониженной нормой внесения каждого:

4. Гренч, - 5,0 г/га + диамакс, - 0,25 л/га

5. Гренч, - 5,0 г/га + корректор, - 0,33 л/га;

6. Диамакс, - 0,25 л/га + корректор, BP - 0,33 л/га;

Использовали комплексное применение гербицидов с нормой расхода препаратов:

7. Гренч, - 2,5 г/га + диамакс, - 0,12 л/га

8. Гренч, - 2,5 г/га + корректор, - 0,16 л/га;

9. Диамакс, - 0,12 л/га + корректор,-0,16 л/га.

10. Контроль без гербицидов.

В опытах проводились следующие учеты и наблюдения:

- влажность почвы определяли по слоям 0-10; 10-20; 20-30; 30-40; 4050; 50-60; 60-70; 70-80; 80-90; 90-100 см. Метод определения - термостатно-весовой (ГОСТ 28269-89).

- плотность почвы и сложение пахотного слоя; эти показатели определяли методом капиллярного насыщения патронов с почвой, взятой с ненару-щенным сложением. Рассчитывалась общая, капиллярная и некапиллярная пористости (И.П. Васильев, 2005);

- структурно-агрегатный состав пахотного слоя почвы исследовали по .: методу Н.И. Саввинова методом сухого просеивания (И.П. Васильев, 2005);

- биологическая активность почвы (И.П. Васильев, 2005);

- состав микроорганизмов почвы (Методы почвенной микробиологии и биохимии, 1989);

- микроагрегатный анализ почвы по методу Н.И. Савинова (И.П. Васильев, 2005);

- определение плотности почвы (Б.А. Доспехов, 1987);

- определение водопрочности структуры почвы по методу П.И. Андри- • анова (Б. А. Доспехов, 1987).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Влияние способов основной обработки на динамику продуктивной влаги в почве

Изучаемые способы основной обработки почвы - отвальная, безотвальная и поверхностная оказывают различное воздействие на почву. При отвальном способе происходит подрезание почвы, ее перемещение на длину корпуса плуга, оборот на 135 крошение и разрыхление. Глубина обработки 20-22 см.

При безотвальном способе происходит подрезание пласта почвы, крошение и разрыхление. Глубина обработки 20-22 см.

При поверхностной обработке происходит частичное перемешивание почвы, крошение и разрыхление верхнего слоя почвы на глубину 6-8 см.

Приведенные экспериментальные данные по содержанию в почве под посевом ярового ячменя продуктивной влаги указывают на то, что к севу этой культуры содержание продуктивной влаги по всем вариантам в верхнем двадцатисантиметровом слое почвы было вполне достаточным для получения дружных всходов (табл. 1).

Таблица 1 - Влияние способов основной обработки почвы на содержание в почве продуктивной влаги, (среднее за 2005-2007 гг.), мм

Способы основ- Слой Периоды и фазы определения продуктивной

ной обработки почвы, влаги, мм

почвы см перед севом выход в трубку полная спелость

Отвальный 0-20 31,3 22,5 ид

0-100 147,4 88,7 52,4

Безотвальный 0-20 33,0 24,4 14,2

0-100 1633 107,6 48,6

Поверхностный 0-20 32,5 26,0 13,2

0-100 166,8 111,5 53,8

При таком воздействии на почву сложение пахотного слоя, структурный состав, а отсюда и водный режим будут различными. Поэтому значительный научный и практический интерес представляет изучение влияния различных способов основной обработки на содержание продуктивной влаги в почве.

По отвальному основной обработке почвы 0-20 см содержание продуктивной влаги перед севом составляло 31,3 мм, что на 1,7 мм меньше, чем по безотвальному и на 1,2 мм - по поверхностной обработке.

В метровом слое почвы при безотвальном и поверхностном способе обработке с продуктивной влаги перед севом было больше на 15,9 и 19,2 мм, чем по отвальной обработке.

32 Влияние способов основной обработки почвы на агрофизические показатели плодородия почвы

Как показали исследования, плотность почвы в определенной степени завесила от способа обработки почвы и фазы вегетации культуры.

Перед севом верхний (0-10 см) слой обладал относительно выровненными между вариантами показателями и их можно считать отличными.

В слое 10-20 см по вариантам отвального и безотвального способов обработки плотность возрастала, но незначительно и ее можно характеризовать как хорошую для пахотного слоя.

При поверхностной обработке плотность почвы возрастает до 1,28 г/см3. Это объясняется тем, что на этом варианте обработанным остается только верхний (0-10 см) слой почвы. В слое (20-30 см) плотность почвы составила (1,28-1,31 г/см3).

Перед севом ярового ячменя пористость почвы по отвальному способу основной обработки почвы составила 56,7%, по безотвальному рыхлению и по поверхностной обработке - 55,2 и 54,9% соответственно.

Структура почвы - очень важный показатель физического состояния почвы, она определяет благоприятное строение пахотного слоя почвы, ее водные, физико-механические и технологические свойства (табл. 2).

Таблица 2 - Влияние способов основной обработки почвы

на структурное состояние почвы, (среднее за 2005-2007 гг.)

Способы основной обработки почвы Количество агрегатов, % Коэффициент структурности

>10, мм 10-7, мм 7-5, мм 5-3, мм 3-1, мм 1-0,25, мм <0,25, мм

перед севом

слой 0-10 см

Отвальный 24,4 14,2 13,2 17,2 16,3 7,3 7,4 2,1

Безотвальный 20,3 14,1 14,1 20,5 21,4 6,1 3,5 3,2

Поверхностный 22,6 15,2 14,5 1 18,3 19,6 5,6 4,2 2,7

слой 10-20 см

Отвальный 26,7 13,8 13,6 15,2 16,0 6,1 8,7 1,8

Безотвальный 19,2 16,5 14,4 17,7 18,2 8,6 5,4 3,0

Поверхностный 23,3 14,4 , 15,4 17,2 16,1 7,4 6,2 2,3

фаза молочной спелости

слой 0-10 см

Отвальный 29,4 15,6 12,3 15,2 13,3 6,1 7,1 1,71

Безотвальный 31,2 12,4 13,2 15,2 17,0 5,7 5,3 1,73

Поверхностный 34,1 14,8 12,2 13,8 17,4 4,4 з,з 1,67

слой 10-20 см

Отвальный 39,8 11,0 12,5 12,6 9,2 5,2 11,7 0,94

Безотвальный 36,3 12,2 12,6 11,4 11,9 6,7 8,9 1,21

Поверхностный 38,2 10,4 12,3 12,6 12,1 5,7 8,7 1,14

Способ основной обработки почвы оказывает значительное влияние на

структурно-агрегатный состав почвы. Результаты исследований показали, что в весенний период перед севом ярового ячменя наиболее оструктурена почва на варианте с безотвальной обработкой.

3.3 Влияние способов основной обработки на водопрочность структуры

почвы

Водопрочность структуры почвы в посевах ярового ячменя после различных способов основной обработки почвы представлена в табл. 3.

Таблица 3 - Влияние способов основной обработки на водопрочность структуры почвы, %

Способы основной обработай почвы Перед севом ' Полная спелость

2005 г. 2006 г. 2007 г. среднее 2005 г. 2006 г. 2007 г. среднее

Отвальный 67,8 70,6 73,1 70,5 63,5 62,8 66,2 62,4

Безотвальный 74,4 73,0 76,5 74,6 66,4 66,0 68,7 67,0 .

Поверхностный 76,9 77,3 72,8 75,7 72,2 74,1 73,6 73,3

Исследования водопрочности почвенных агрегатов показывают, что перед севом ярового ячменя по отвальному способу она находилась в пределах 67,8-73,1% и в среднем за три года составила 70,5%.

По безотвальному рыхлению за все годы исследований водопрочность оказалась в пределах 73,0-76,5%. В среднем - 74,6%. ?

При поверхностной обработке, при которой почва обрабатывается на 68 см, т.е. обработке подвергаетсяхамый верхний слой, показателя водопрочности структуры, несомненно, лучше, чем при безотвальном рыхлении и в среднем за три года исследований составляют 75,7%. 3.4 Влияние способов основной обработки на содержание органического вещества почвы. Биологическая активность почвы Учеты целлюлозолитической активности почвы при возделывании ярового ячменя проводили в фазы кущения, колошения и полной спелости.

В 2005 году в апреле и мае выпало 45,3 мм осадков. В 2006 году этот показатель составил 80,0 мм и в 2007 году - 31,9 мм. Влияние количества осадков на биологическую активность почвы представляет определенный научный и практический интерес.''

Способ обработки почвы не имел определенного влияния на активность в разложении целлюлозы. Значительные отличия наблюдались между фазами развития ячменя.

Отбор почвенных образцов из зоны ризосферы культуры для микробиологических исследований проводили в фазу выхода в трубку, одновременно по всем вариантам опыта. Необходимость этого была продиктована тем, что численность микроорганизмов - величина, подверженная разным изменениям в течение короткого времени и даже суток (табл. 4).

Как показали исследования, наибольшее число микроорганизмов - ам-монификаторов наблюдалось по вспашке (19,4 млн. кл/г). По безотвальному рыхлению отмечается уменьшение количества аммонификаторов до 18,2 млн. кл/г. Наименьшее количество этих микроорганизмов было определено по поверхностной обработке -14,8 млн. кл/г.

Таблица 4 - Численность различных физиологических групп микроорганизмов в зависимости от способа основной обработки почвы (среднее за 2005-2007 гг.)

Способ основной обработки почвы (Среда МПА) аммонифика-торы, млн. кл/г (Среда КАА) микроорганизмы, использующие минеральные формы азота, млн. кл/г (Среда Чапи- ка-Докса) микроскопические грибы, тыс. кл/г (Среда Гетчинсо-на) целлюлозораз-логающие микроорганизмы, тыс. кл/г

Отвальный (контроль) 19,4 27,6 27,6 151,8

Безотвальный 18,2 26,2 25,4 137,2

Поверхностный ' 14,8 22,0 23,7 123,5

Изменения в численности микроорганизмов, использующих минеральные формы азота (среда КАА), в составе которых подавляющее количество

нитрификаторов, аналогичные аммонификаторам, наибольшее их количество зафиксировано по отвальной обработке - 27,6 млн. кл/г.

3.5 Влияние способов основной обработки почвы на урожайность ярового ячменя

Урожайность культуры является основным показателем того или иного агроприема, которая зависит от многих слагаемых: водного режима, структурно-агрегатного состава почвы, биологической активности, засоренности посевов и т.д.(табл. 5).

Таблица 5 - Влияние способов основной обработки почвы на урожайность яро-

вого ячменя, т/га

Способы основной обработки почвы Год исследований Среднее

2005 . 2006 2007

Отвальный ; 2,13 2,28 2,64 .2,35

Безотвальный 2,20 2,42 2,70 2,44

Поверхностный 2,38 2,49 . 2,66 2,51

НСР05 0,16 .0,14 0,17

Урожайность ярового ячменя по различным способам основной обработки почвы показывает, что наиболее эффективна поверхностная, как влаго-сберегающая технология в засушливое время. По этой системе обработки почвы в 2005 и 2006 годах в наших опытах получены более высокие урожаи - 2,38 и 2,49 т/га соответственно, чем по отвальной и безотвальной обработкам. Эти годы отличались крайне неудовлетворительным режимом увлажнения, формирование урожая происходило в основном за счет накопления влаги в осенне-зимний период.

2007 год был более благоприятным, урожайность по всем вариантам опыта оказалась практически одинаковой - 2,64-2,70 т/га соответственно.

З.б Потенциальная засоренность и биологическая эффективность

гербицидов

Исследованиями установлено, что в агроценозе ярового ячменя в зависимости от условий может быть сформирован определенный урожай биомассы растений. Сорные растения, прорастая в посевах культурных, вступают с ними в конкурентную борьбу, при этом создание каждой единицы сухого вещества сорных растений предопределяет адекватное снижение биомассы ярового ячменя.

Определение запасов семян сорняков в пахотном слое опытного поля свидетельствует о том, что наибольшее их количество приходится на ярутку полевую, плодовитость одного растения которой достигает 700 тыс. семян, а также на осот полевой и щирицу запрокинутую.

В условиях 2005 года при среднесуточной температуре воздуха 15,5°С на момент обработки посевов гербицидами и влажностью воздуха 69% наиболее эффективным оказалось комплексное применение гербицидов диа-макс + корректор, биологическая эффективность составила 86-92 %.

При обработке ярового ячменя гербицидами в 2006 году температура воздуха была ниже нормы (14°С), а влажность воздуха 87%, эффективность составила 84-94 %.

В 2007 году температура воздуха на момент обработки составляла 22,1 °С при влажности 86%. В таких условиях чувствительность малолетних зимующих сорняков снижалась и биологическая эффективность изучаемых препаратов возросла до 90-98 %.

Применение баковых смесей со снижением суммарной нормы на 50% резко снижает численность сорняков, удешевляет производимую продукцию и является более экологичным приемом.

Высокую чувствительность к комплексу гербицидов проявили многолетние виды сорных растейий. Эффективность, по многолетним сорнякам, таким как горчак розовый, бодяк полевой, осот полевой составила 98-100%.

3.7 Эффективность гербицидов гренч, диамакс и корректор при обработке посевов ярового ячменя

После применения гербицидов численность сорной растительности по всем вариантам опыта резко сократилась и составила в фазу выхода в трубку ярового ячменя 18-21 сорняков/м2, что в 3-4 раза меньше, чем до обработки гербицидами. Надо особо отметить, что изучаемые гербициды резко сократили численность многолетних сорняков. Повышенной активностью обладал гербицид гренч с нормой расхода 10 г/га (табл. 6).

Таблица 6 - Влияние гербицидов на засоренность посевов ярового ячменя, шт./м2 (среднее за 2005-2007 гг.)

Вариант До обработки Фаза выход в трубку Фаза молочной спелости

всего в т.ч. многолетние всего в т.ч. многолетние всего в т.ч. многолетние

Гренч, 10 г/га 79,0 50,6 18,6 8,3 19,3 8,3

Диамакс, 0,5 л/га 78,0 38,0 21,3 11^ 23,3 12,0

Корректор, 0,66 л/га 74,3 19,0 21,0 11,6 26,3 13,0

Контроль 81,6 39,6 63,6 28,6 64,6 32,3

Накопление зеленой массы сорняков в вариантах с гербицидами сократилось на 63,4-82,4%, по сравнению с контролем, а воздушно-сухой — на 65,083,8%. Наибольшую эффективность показал также гербицид гренч.

На варианте опыта с применением гербицида гренч растения ярового ячменя были более развитыми. Продуктивная кустистость в этом опыте в среднем за три года исследований, составила 1,17. Также в этом варианте опыта отмечалась достаточно высокая масса растений: сырая - 210,3 г/м2, воз-

душно-сухая - 59,4 г/м2. Высота растений в варианте опыта с применением, гербицида гренч составляла 45,1 см, площадь листьев - 32,9 м2/га.

Применение гербицида диамакс было также достаточно эффективным. Продуктивная кустистость в этом варианте опыта составила 1,06 шт. Сырая и воздушно-сухая масса растений 200,8 и 58,8 г/м2 соответственно. Сырая масса растений в варианте опыта с гербицидом диамакс была на 4,6% меньше, чем в варианте опыта с гербицидом гренч и на 3,4% выше, чем на варианте опыта с применением гербицида корректор.

Наибольшая урожайность ярового ячменя была на варианте с применением гербицида гренч и составила 2,8 т/га. Прибавка к контролю - 0,7 т/га (табл.7).

В варианте опыта с применением гербицида диамакс урожайность составила 2,5 т/га, что на 0,3 т/га меньше, чем в варианте опыта с применением гербицида гренч и на 0,2 т/га больше, чем в варианте опыта с применением гербицида корректор. Прибавка урожая в этом варианте составила 0,4 т/га.

Таблица 7 - Влияние гербицидов на урожайность ярового ячменя, т/га

Вариант' Годы исследований ± к контролю

2005 2006 2007 среднее

Гренч, Юг/га 2,6 2,7 2,8 ,2,7 : +0,7

Диамакс, 0,5 л/га 2,3 2,5 2,4 2,4 +0,4

Корректор, 0,66 л/га 2,1 2,2 2,1 2,2 40,2

Контроль 1,9 2,0 2,0 2,0 -

НСР05 ,0,32 0,27 0,29 -

В варианте опыта с применением гербицида корректор урожайность ярового ячменя составила 2,2 т/га, а прибавка урожая в сравнении с контролем 0,2 т/га, что практически не отличается от варианта с применением гербицида диамакс.

В ходе исследований отмечалось, что растения лучше развивались в вариантах с внесением гербицидов: имели большую высоту и массу, были более облиственны, у них была выше продуктивная кустистость и масса 1000 зерен. Все это положительно сказалось на урожайности ячменя: прибавка от применения гербицидов составила 0,2-0,7 т/га.

3.8 Влияние баковых смесей гербицидов на эффективность подавления сорняков в посевах ярового ячменя

Применение баковых смесей гербицидов перспективно, так как расширяется спектр действия, уменьшается норма расхода гербицида, продукция не несет остаточных количеств действующих веществ гербицидов и т.д.

Комплексное применение гербицидов гренч и диамакс оказалось наиболее эффективным. Так как гербицид диамакс используется для борьбы с двудольными однолетними сорняками, мы посчитали целесообразным применить его баковую смесь с гербицидом гренч, который используется для уничтожения многолетних двудольных сорняков, в том числе устойчивых к 2,4-Д. Количество сорняков в период интенсивного развития культуры на этом варианте опыта было 9-10 шт./м2. Также достаточно эффективной была смесь гербицидов гренч + корректор. Эффективность этой смеси в период интенсивного развития культуры составляла 88%. Комплексное применение гербицидов диамакс и корректор было менее эффективным и составило примерно 76%.

Применение в посевах ярового ячменя баковых смесей гербицидов со сниженными нормами в два и четыре раза каждого, убедительно показало, что их действие происходит на основе синергизма, так как наблюдается усиление токсического действия.

Защитное действие гербицидов по всем вариантам опыта сохранялось до уборки урожая. Самые высокие показатели урожайности были получены в варианте опытов с применением комплекса гербицидов гренч + диамакс, и составила 2,5 т/га, что на 0,7 т/га больше чем на контроле (табл. 8).

Таблица 8 - Влияние гербицидов на урожайность ярового ячменя, т/га

Вариант Норма расхода, г/га, л/га Годы исследований + к контролю

2005 2006 2007 среднее за 3 года

Гренч + диамакс 5 + 0,25 2,6 2,4 2,5 ; 2,5 + 0,7

Гренч + диамакс 2,5 + 0,12 2,7 2,3 2,6 - 2,5 + 0,7

Гренч + корректор 5 + 0,33 2,3 2,6 2,1 2>3 • • + 0,5

Гренч + корректор 2,5 + 0,16 2,1 2,4 . 2,5 2,3 + 0,5

Диамакс + корректор 0,25 + 0,33 2,1 2,4 2,2 2,2 + 0,4

Диамакс + корректор 0,12 + 0,16 2,0 2,4 2,1 , 2,1 + 0,3

Контроль - 1,8 1,7 1,9 1.8 ■ - .

НСР05 - 0,27 0,30 0,31

Урожайность ярового ячменя в вариантах опыта с применением гербицидов гренч + корректор составила 2,3 т/га, что на 0,5 т/га больше чем на контроле. В опытах с гербицидами диамакс + корректор урожайность ярового ячменя составила 2,2 т/га, что больше контроля на 0,4 т/га. Из таблицы 8 видно, что комплексное применение гербицидов с пониженными нормами внесения экономически выгодно и целесообразно. При снижении норм расхода гербицидов снижается нагрузка на биогеоценоз, что играет не маловажную роль в экологическом балансе интенсивного земледелия.

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИЗУЧАЕМЫХ А1ТОПРЙЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ

Для определения эффективности основных способов обработки почвы под посев ярового ячменя проведен расчет экономической эффективности (табл. 9).

Таблица 9 - Экономическая эффективность производства зерна ярового ячменя в зависимости от способа основной обработки почвы (среднее за 2005-2007 гг.)

Показатель Способ основной обработки почвы

отвальный безотвальный поверхностный

Урожайность, т/га 2,35 2,44 2,51

Стоимость урожая, руб./га 7520 7808 8032

Производственные затраты, руб./га 4828 4636 4590

Себестоимость зерна, руб./ц 205,4 188,1 184,7

Уровень рентабельности, % 55,7 70,1 73,2

От реализации зерна ярового ячменя по поверхностной обработке получено 8032 рубля, а по отвальному и безотвальному способам на 512 и 294 рублей меньше соответственно.

Производственные затраты составили от 4,5 до 4,8 тыс. рублей на гектар. При возделывании ярового ячменя по поверхностной обработке они оказались самыми низкими - 4590 тыс. руб.

В связи с различной урожайностью и производственными затратами себестоимость зерна была различной. По отвальной обработке она составила 205,4 рублей за один центнер, по безотвальному рыхлению - 188,1 и по поверхностной обработке -184,7 рублей за один центнер.

Уровень рентабельности по поверхностной обработке составил - 73,2%, по другим вариантам опыта он оказался существенно ниже, особенно по отвальной обработке.

Оценка экономической эффективности гербицидов представлена в табл. 10.

Таблица 10 - Экономическая и энергетическая оценка применения гербицидов в посевах ярового ячменя (среднее за 2005-2007 гг.)

Варианты Коэффициент энергетической эффективности, ед. Чистый доход, руб./1 га Рентабельность, %

Гренч, Юг/га 4,58 3210,21 109,07

Диамакс, 0,5 л/га 6,06 3874,12 112,33

Корректор, 0,66 л/га 5,99 3587,54 108,14

Гренч, 5 г/га + 7,01 6502,87 130,24

диамакс, 0,25 л/га

Гренч, 2,5 г/га + 6,99 6569,30 129,54

диамакс, 0,12 л/га

Гренч, 5 г/га + 6,59 6225,57 124,31

корректор, 0,33 л/га

Гренч, 2,5 г/га + 5,29 6198,36 121,56

корректор, 0,16 л/га

Диамакс, 0,25 л/га + корректор, 0,33 л/га 6,33 6210,32 125,23

Диамакс, 0,12 л/га + корректор, 0,16 л/га 5,56 6123,40 121,22

Наибольший чистый доход получен при применении баковой смеси гренч + диамакс. При комплексном типе засорения целесообразно применение баковых смесей гербицидов в посевах ярового ячменя. Они обеспечат гибель сорной растительности и высокую прибавку урожая.

ВЫВОДЫ

1. Динамика доступной влаги в почве зависела от способа основной обработки почвы, перед посевом ярового ячменя запас доступной влаги в слое 0-100 см по отвальной обработке составил 147,4 мм, по безотвальному рыхлению 163,3 мм, по поверхностной обработке 166, 8 мм; в фазу выхода в трубку соответственно: 88,7 мм, 107,6 мм, 11,5 мм; в фазу полной спелости: 52,4 мм, 48,6 мм, 53,8 мм, что в годы исследований показало некоторое преимущество поверхностной обработке в накоплении влаги в почве.

2. Структурно-агрегатное состояние почвы характеризовали коэффициентом структурности почвы, при поверхностной обработке почвы который перед посевом ярового ячменя составил 2,3-2,7, при отвальной обработке 1,82,1, по безотвальному рыхлению 3,0-3,4. Однако некоторое исходное преимущество безотвального рыхления в процессе развития агрофитоценоза утрачивалось, и в летний период было отмечено отсутствие разницы между вариантами опыта по рассматриваемому показателю.

3. Водопрочность структуры почвы зависела от способа основной обработки почвы, от стадии агрофитоценоза, по отвальной обработке перед посевом критерий составил 67,8-73,1 %, при безотвальном рыхлении 74,4-76,5 %, при поверхностной обработке 76,9-72,8 %; в фазу полной спелости соответственно 63,5-66,2 %, 66,4-68,7 %, 72,2-73,3 %. Поверхностный способ обработки почвы обеспечил наилучшее сохранение почвы как в начале вегетации, так и в засушливое время. В целом данные о водопрочности структуры почвы характеризуют изученный объект как устойчивый к воздействию воды.

4. Активность биоты в почве различалась в зависимости от способа обработки почвы и изменялась по стадиям органогенеза ярового ячменя. Активность биоты в почве усиливалась в фазу колошения ярового ячменя, достигая 33,3-36,9 % , к фазе полной спелости культуры показатель достигал 41,3-46,8 %.

5. Наибольшая средняя урожайность зерна получена на варианте поверхностного способа основной обработки - 2,51 т/га, по отвальной обработке - 2,35 т/га, безотвальной - 2,44 т/га.

6. Изучены нормы внесения гербицидов в агрофитоценозе ярового ячменя. Гербицид гренч нормой 10 г/га обладал наиболее высокой биологической эффективностью, по малолетним яровым сорнякам 79-92 %. По мало*

летним зимующим сорнякам наиболее эффективным оказался гербицид диа-макс нормой 0,5 л/га - 97-99 %. По многолетним сориякам наиболее эффективным был гербицид корректор 0,66 л/га - 95-98 %. При обработке посевов ярового ячменя, эффективность гербицида гренч прослеживалась практически до уборки урожая.

7. Изучены нормы внесения баковых смесей гербицидов в агрофитоценозе ярового ячменя. В аспекте наиболее вредоносных сорных растений, распространенными в посевах ярового ячменя: бодяк полевой, осот полевой, горчак^ розовый, амброзия полыннолистная баковая смесь гербицидов гренч 5,0 г/га + диамакс 0,25 л/га обеспечила наилучший результат в подавлении сорной растительности, биологическая эффективность по многолетним сорнякам 96-99 %,, г

8. Самые высокие показатели урожайности ярового ячменя - 2,70 т/га были получены в варианте опыта с применением гербицида гренч (10 г/га) при преобладании, в сорном компоненте агрофитоценоза малолетних яровых сорняков. При использовании баковых смесей гербицидов наибольшие показатели урожайности были получены с применением гербицидов гренч 5,0 г/га + диамакс 0,25 л/га и составила в среднем за годы исследований - 2,50 т/га при смешанном типе засоренности агрофитоценоза ярового ячменя..

9. Уровень рентабельности производства ярового ячменя при поверхностном способе основной обработки почвы был наибольшим - 73,2 %. Рентабельность производства ярового ячменя в варианте с гербицидом гренч (10 г/га) составил - 109, 7 %, хозяйственная эффективность - 135,0 %. В вариан-

те баковой смеси гренч, 5 г/га + диамакс, 0,25 л/га уровень рентабельности был наибольшим - 130,2 %, хозяйственная эффективность - 138,0 %.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Возделывание ярового ячменя после озимой пшеницы при поверхностном способе основной обработке почвы позволяет получить урожайность 2,5 т/га.

2. В агроценозах ярового ячменя при малолетнем типе засоренности применять гербицид гренч 10 г/га, обеспечивающий получение урожайности 2,7 т/га.

3. При смешанном типе засоренности в посевах ярового ячменя рекомендуется использовать баковые смеси гербицидов гренч + диамакс (5,0 + 0,25 г/га) снижающих экологическую нагрузку на биоценоз.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Публикации в изданиях, определенных ВАК

Минобразования и науки РФ

1. Акулова Т.В. Применение гербицида корректор в агроценозах зерновых культур Ростовской области / В.П. Калиниченко, Т.В. Акулова // Земледелие. - 2007. - № 5. - С. 36-37.

Публикации в других изданиях:

2. Акулова Т.В. Эффективность и пути применения гербицида корректор в условиях Ростовской области / Т.В. Акулова // Международная научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития агрономической науки» (том I). - п. Персиановка, 2007. - С. 91-92.

3. Акулова Т.В. Результаты полевых испытаний двухкомпонентного гербицида диамакс и клопиралидсодержащего гербицида агрон в агроценозе ярового ячменя / В.П. Калиниченко, Т.В. Акулова // Материалы 71-й региональной научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Южного Федерального округа», Ставрополь, 2007. - С. 100-102.

4. Акулова Т.В. Биологическая эффективность гербицида секатор при выращивании кукурузы в условиях Ростовской области / В.П. Калиниченко, Т.В. Акулова // Материалы международной научно-практической конференции «Развитие инновационного потенциала агропромышленного производства, науки и аграрного образования», (том II). - п. Персиановский, 2009. - С. 180-182.

5. Акулова Т.В. Влияние способов обработки почвы и систем удобрений на урожайность культур севооборотов различных конструкций / А.И. Орлов, H.H. Лавренко, Т.В. Акулова // Сборник научных трудов по материалам Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные разработки в области АПК». - п. Рассвет, 2010. - С. 75-80.

Подписано в печать 27.12.2011г. Формат 60*84)/16

Объем 1.4 усл. п. л._Тираж 100 экз. •_Заказ № 404

Типография НГМА, 346428, г. Новочеркасск, ул. Пушкинская, 111.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Акулова, Татьяна Викторовна, п. Персиановский

61 12-6/195

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ГЕРБИЦИДОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ НА ЧЕРНОЗЕМЕ ОБЫКНОВЕННОМ

Специальность 06.01.01 Общее земледелие

диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Калиниченко Валерий Петрович

пос. Персиановский - 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8

1.1 Влияние способов обработки почвы на агрофизические свойства почвы, ее биологическую активность и продуктивность зерновых колосовых культур 8

1.2 Биологические особенности сорных растений и вред, причиняемый ими зерновым колосовым культурам 13

1.3 Химические меры борьбы с сорной растительностью на посевах зерновых колосовых культур 18

2. СХЕМА ОПЫТОВ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 30

2.1 Почвенно-климатические и погодные условия

проведения опытов 35

2.2 Характеристика применяемых гербицидов 41

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 43

3.1 Влияние способов основной обработки на динамику продуктивной влаги в почве 43

3.2 Влияние способов основной обработки на агрофизические показатели плодородия почвы

3.3 Влияние способов основной обработки на водопрочность структуры почвы

3.4 Влияние способов основной обработки на содержание органического вещества почвы. Биологическая активность почвы 53

3.5 Влияние способов основной обработки на урожайность ярового ячменя 59

3.6 Потенциальная засоренность и биологическая эффективность гербицидов 60

3.7 Эффективность гербицидов гренч, диамакс и корректор при обработке посевов ярового ячменя 66

45

51

3.8 Влияние баковых смесей гербицидов на эффективность

подавления сорняков в посевах ярового ячменя 76 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИЗУЧАЕМЫХ

АГРОПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ 86

ВЫВОДЫ 91

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 93

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 94

ПРИЛОЖЕНИЯ 111

Актуальность работы. Яровой ячмень - продовольственная, кормовая и техническая культура. Из его зерна изготавливают муку, перловую и ячневую крупу, суррогат кофе. Для хлебопечения ячменная мука малопригодна, при необходимости ее примешивают к пшеничной или ржаной муке (20-25 %). В зерне ячменя содержится от 7 до 15% белка, 65% безазотистых экстрактивных соединений, 2% жира, 5,0-5,5% клетчатки, 2,5-2,8% золы. Белок ячменя содержит все незаменимые аминокислоты, включая особо дефицитные и наиболее ценные - лизин и триптофан.

Зерно ячменя широко применяют в качестве концентрированного корма. В одном килограмме зерна ячменя содержится 1,27 кормовых единиц и 100 г переваримого белка.

Ячмень - отличное сырье для пивоваренной промышленности; особенно ценными для приготовления пивного солода считаются двурядные ячмени, имеющие крупное и выровненное зерно с крупнозернистым пластидным крахмалом, состоящим из амилазы и амилопектина, с пониженной пленчато-стью.

Ячменная солома по питательности превосходит ржаную и пшеничную. В запаренном виде ее хорошо поедают животные. В южных районах ячмень часто выращивают на зеленый корм и сено в смеси с викой, горохом, чиной и другими культурами.

Благодаря своим биологическим особенностям ячмень является хорошим компонентом в наборе культур полевого севооборота. Он более экономно расходует влагу, отличается коротким вегетационным периодом, раньше созревает и дает возможность более рационально использовать технику и снизить напряженность полевых работ. Яровой ячмень широко используют в качестве страховой культуры для подсева и пересева озимых в случае их гибели в зимний период или массовых повреждений хлебной жужелицей, мышами и т.д.

Механическая обработка является важнейшим фактором регулирования

плодородия почвы. В решении стоящих перед ней задач особая роль принадлежит основной обработке почвы. Длительное применение отвальной обработки свидетельствует о том, что наряду с положительным влиянием на свойства почвы и урожай выращиваемых культур, ей присущ ряд существенных недостатков, к которым в первую очередь необходимо отнести высокую затратность, большую минерализацию органического вещества, высокую вероятность возникновения эрозии и дефляции, что явилось причиной разработки других почвозащитных энергосберегающих приемов и способов основной обработки почвы.

Постоянно расширяющиеся площади альтернативных способов основной обработки почвы: безотвальное рыхление различными видами орудий, мелкие, поверхностные обработки, применяемые в основном под зерновые колосовые культуры, - убедительное тому подтверждение.

В связи с вышеизложенным возникла необходимость сравнительного изучения эффективности отвальной, безотвальной и поверхностной обработок почвы под посев такой важной фуражной и страховой культуры, как яровой ячмень, возделываемый на обыкновенном черноземе.

Яровой ячмень, в силу определенных биологических особенностей, сильно угнетается сорной растительностью, а поэтому определение наиболее эффективных гербицидов и их баковых смесей является важным элементом технологии его возделывания.

Цель исследований - разработать и рекомендовать производству технологию, обеспечивающую повышение продуктивности ярового ячменя и условия сохранения плодородия почвы; изучить способы основной обработки почвы - отвальный, безотвальный и поверхностный; подобрать гербициды и их баковые смеси для уменьшения численности сорной растительности до порога экономической вредоносности.

Задачи исследований:

- Изучить влияние способов основной обработки почвы на агрофизические свойства почвы.

- Определить влияние способов основной обработки почвы на биологическую активность почвы.

— Определить видовой состав сорной растительности, динамику их развития, провести подбор гербицидов и их баковых смесей, обеспечивающих устойчивое снижение засоренности агрофитоценоза, изучить влияние применяемых гербицидов на урожайность ярового ячменя.

Научная новизна исследований. В условиях северо-восточной зоны Ростовской области впервые установлено воздействие различных способов основной обработки почвы под яровой ячмень после озимой пшеницы на изменение агрофизических показателей почвы, биологическую активность почвы, питательный режим, засоренность посевов и урожайность ярового ячменя. Определены наиболее эффективные гербициды и их баковые смеси, позволяющие снизить нормы расхода препаратов без снижения их биологической эффективности при выращивании ярового ячменя, что обеспечивает стабильную урожайность культуры, менее затратную технологию возделывания.

Практическая значимость результатов исследований. Разработаны и научно обоснованы основные энергосберегающие способы обработки почвы под яровой ячмень после озимой пшеницы. Определены наиболее эффективные гербициды и их баковые смеси для борьбы с сорной растительностью в посевах ярового ячменя в условиях Ростовской области на черноземе обыкновенном.

Изучено и показано на практике применение пониженных норм гербицидов и их баковых смесей, эффективно уничтожающих сорную растительность в посевах ярового ячменя, снижающих экологическую нагрузку на аг-робиоценоз.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Международной научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития агрономической науки», пос. Пер-сиановский, 2007; «Инновационный путь развития АПК - магистральное

направление научных исследований для сельского хозяйства», пос. Персиа-новский, 2007; «Развитие инновационного потенциала агропромышленного производства, науки и аграрного образования», пос. Персиановский, 2009; 71-й региональной научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Южного Федерального округа», Ставрополь, 2007; «Инновационные разработки в области АПК», пос. Рассвет, 2010.

Место и время выполнения работы. Настоящая работа выполнялась в течение 2005-2007 годов на кафедре земледелия и мелиорации Донского государственного аграрного университета. Исследования проводились в ООО СПК «Вера» Белокалитвинского района Ростовской области.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 125 страницах компьютерного текста, состоит из четырех глав, выводов и предложений производству, 37 таблиц, 24 приложений. Список использованной литературы включает 202 источника, в том числе 25 - иностранных авторов.

1.1. Влияние способов обработки почвы на агрофизические свойства почвы, её биологическую активность и продуктивность зерновых колосовых культур

Оптимизация физических условий почвенного плодородия является частью общей проблемы оптимизации среды обитания культурных растений. Агротехнические мероприятия должны быть направлены на создание и поддержание в почве оптимальных физических условий на уровне, необходимом для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Это требует применения определенных комплексных мероприятий в зависимости от почвенно-экологических условий, рельефа и биологических особенностей возделываемых растений. Только дифференцированные комплексные мероприятия, разработанные на основе знаний агропроизводстве-ных свойств, дают возможность управлять почвенными процессами с целью повышения урожайности возделываемых культур (Н.И. Протасов, 1987; Р.Г. Мамедов, 1990; JI.H. Петрова, 2008; В.И. Кирюшин, 2008;).

Многолетними работами отечественных и зарубежных авторов подтверждено ведущее значение агрономически ценной структуры почвы. Плотность сложения, пористость, влажность определяют другие физические свойства почвы и оказывают решающее влияние на урожай и плодородие почвы. Проблема оптимизации агрофизических свойств почвы имеет решающее значение при создании благоприятных для растений условий произрастания (Н. Dubsiaff, 1963).

Структура почвы — важнейший показатель физического состояния плодородия почвы. Она определяет благоприятное строение пахотного слоя, ее водные, воздушные, технологические свойства. На ведущее значение агрономически ценной структуры, как основы благоприятных агрофизических свойств почвы, указывают авторы В.Р. Вильяме, 1946; К.К. Гедройц, 1955; H.A. Качинский, 1963; А.Г. Дояренко, 1966, N. Fohrer, 1999).

Многие авторы большое значение придавали обработке почвы, как способу улучшения ее структурных качеств. Но научные сообщения в последние время все чаще показывают, что интенсивная механическая обработка в большинстве случаев не улучшает, а, наоборот, ухудшает структурное состояние почвы. В результате усиленного антропогенного воздействия на почву стали все чаще наблюдаться явления деградации почвенного плодородия: уменьшение содержания гумуса, ухудшение структуры почвы, снижение водопроницаемости и полевой влагоемкости (В.В. Медведев, 1988; Н.И. Кар-тамышев, 1993; А.И. Петелько, 2008, F.J. Pierce, 1992).

Сопоставление целинных и пахотных почв, а также пахотных слоев с расположенным ниже горизонтом Аь не затронутым вспашкой, показывает, что при распашке уменьшается содержание агрегатов агрономически ценного размера и коэффициент структурности, увеличивается глыбистость, снижается водопроницаемость. По мнению Н.Б. Хитрова и O.A. Чечуевой (1994), при распашке черноземов качество почвенной структуры переходит из хорошего и среднего в низкое и даже неудовлетворительное.

Интенсивная обработка почвы не только ухудшает агрофизические свойства почвы, но и снижает их противоэрозионную устойчивость. Еще в работах A.A. Измаильского (1949) и П.А. Костычева (1951) показано, что использование целинного чернозема под сельскохозяйственные культуры, длительная и нерациональная его распашка сопровождается разрушением структуры, образованием пыли и глыб, ухудшением, вследствие этого водного режима и устойчивости почвы к эрозии и дефляции.

Исследованиями, как в нашей стране, так и за рубежом установлено, что при сокращении качества механических обработок показатели структуры улучшаются. Наряду с этим И.П. Котоврасов (1985) отмечает, что улучшение структурно-агрегатного состава мапогумусного легкосуглинистого чернозема от глубокой вспашки происходит при сравнении с поверхностной обработкой.

Целый ряд авторов утверждает, что безотвальная и поверхностная обработки являются более эффективным приемом борьбы с однолетними сор-

няками, чем вспашка. При этих обработках до 50% общего количества сорняков концентрируется в верхнем десятисантиметровом слое почвы. Это позволяет более полно уничтожать их предпосевной культивацией. При отвальной обработке основная масса семян сорняков заделывается глубже и является потенциальной засоренностью (В.П. Поплацхин, 1986; И.М. Стрельченко, 1987; Р.И. Шкрудь, 1987; Н.К. Шикула, 1990; Н.С. Губарева, 1991; Д.И. Никитин, 1994; В.И. Двуреченский, 2008; В.В. Немченко, 2008, М. Stähli, 1996).

В уничтожении многолетних сорняков исключительно важная роль отводится лущению стерни. Лущение стерни проводится вслед за уборкой колосовых культур, предотвращая тем самым обсеменение сорняков, способствует сохранению влаги в почве и провоцирует прорастание имеющихся в почве семян (В.Р. Вильяме, 1931; А.И. Кузнецов, 1968; С.А. Котт, 1969, R. Lal, 1989).

Т.И. Киекбаев (1996) указывает, что наибольшее разрушение структуры почвы наблюдается при ежегодной поверхностной обработке, при которой разрыхляется верхний десятисантиметровый слой почвы и увеличивается содержание агрегатов менее 1-2 мм в диаметре, по сравнению с отвальной обработкой и безотвальным рыхлением.

При поверхностных обработках также ухудшается макроструктурный состав, но только нижней части пахотного слоя, т.к. увеличивается глыби-стость и водопрочность почвенной структуры из-за роста плотности макроагрегатов (В.Н. Шептухов, 1995).

Применение плоскорезной обработки по сравнению со вспашкой способствует увеличению агрономически ценных агрегатов (Н.И. Кабанова, 1981; И.П. Васильев, 1984; В.В. Яровенко, 1984; В.В. Медведев, 1988).

Замена вспашки на бесплужную обработку способствует увеличению содержания в черноземной почве макроструктурных агрегатов в 1,5-2,0 раза (Н.К. Шикула, 1990, D.C. Erbach, 1992).

Обработка безотвальными орудиями создает более измельченный, в

сравнении со вспашкой, структурный состав верхнего слоя почвы, в которой более 40% почвенных частиц, а при вспашке 25% представлено зернистыми и мелкозернистыми фракциями с незначительным содержанием пыли. Обработка плоскорезом черноземных почв по сравнению со вспашкой способствует уменьшению эрозионно-опасных частиц (М.А. Парфенов, 1982).

Плотность пахотного слоя оказывает большое влияние на водный, воздушный и тепловой режимы почвы, интенсивность биологических процессов, газообмен между почвой и атмосферой (И.Б. Ревут, 1971; Б.А. Доспехов, 1987).

Оптимальная плотность может быть различной в зависимости от типа почвы, гранулометрического состава и возделываемых сельскохозяйственных растений. Для суглинистых почв диапазон плотности может колебаться в пределах 1,2-1,5 г/см3, для почв легкого гранулометрического состава -1,11,5 г/см3. Изменение плотности почвы в этом диапазоне не приводит к снижению урожайности возделываемых сельскохозяйственных культур (В.П. Нарциссов, 1972).

Благодаря хорошей оструктуренности плотность черноземов в гумусовых горизонтах невысокая и колеблется в пределах 1,0-1,22 г/см , и лишь в подгумусовых горизонтах она заметно возрастает до 1,4-1,5 г/см . Критическим значением плотности для черноземов является 1,3 г/см . При уплотнении почвы до этой величины черноземы весной следующего года разуплотняются до оптимальных показателей, а при уплотнении свыше этой величины разуплотнения не происходит (В.В. Медведев, 1988).

Наиболее сильное и быстрое влияние на изменение сложения пахотного слоя оказывают различные приемы механической обработки почвы, что достигается в основном благодаря изменению объема межагрегатных промежутков.

В Среднем Заволжье по исследованиям В.А. Корчагина (1984) обыкновенные и южные черноземы, имеющие высокое содержание структурных агрегатов, незначительно изменяют плотность под действием различных спо-

собов и глубины обработки почвы. Сравнительно рыхлое сложение почвы наблюдается после вспашки (0,88-1,10 г/см3). Плоскорезная обработка способствует некоторому уплотнению почвы по сравнению со вспашкой, но уплотнение не выходит за пределы оптимальных параметров.

На выщелоченном черноземе после проведения основных и предпосевных обработок, перед севом озимой пшеницы по отвальной и роторной обра-

л

боткам плотность составила 1,08-1,11 г/см , а после безотвального рыхления плотность пахотного слоя была выше на 0,06-0,07 г/см (Г.Р. Дорожко, 2003).

В.В. Медведев (1988)