Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

СИНЯВІН Володимир Дмитрович

УДК 631.51:631.445.4:633.35

Вплив способів основного обробітку ґрунту на урожайність гороху в умовах південно-східного Лісостепу України

06.01.01 - загальне землеробство

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Київ - 2004

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Харківському національному аграрному університеті ім. В.В. Докучаєва, Міністерство аграрної політики України

Науковий керівник - доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН Будьонний Юрій Васильович, Харківський національний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва, завідувач кафедри землеробства

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор Малієнко Анатолій Митрофанович, Інститут землеробства УААН, завідувач лабораторії обробітку ґрунту і боротьби з бур'янами

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Попов Сергій Іванович, Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН, заступник директора з наукового забезпечення агропромислового виробництва

Провідна установа - Інститут зернового господарства УААН, відділ технології вирощування кукурудзи, м. Дніпропетровськ

Захист відбудеться „10” ,березня 2004 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.10 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, Київ - 41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус 3, аудиторія 65

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, Київ - 41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус 4, аудиторія 41

Автореферат розісланий „6” лютого 2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Рожко В.М.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Обробіток ґрунту є основною складовою частиною зональних науково обґрунтованих систем землеробства. Особливо важливого значення він набуває в сучасних умовах, коли істотно погіршилося загальне технічне та ресурсне забезпечення сільського господарства.

Наукові дослідження і практика землеробства показують, що інтенсивний обробіток ґрунту, однобічне застосування полицевого обробітку призводять до погіршення основних властивостей ґрунту, збільшення енергетичних витрат на одиницю продукції. Одним із шляхів вирішення цієї проблеми є розробка та впровадження мінімальних способів обробітку ґрунту, глибокі теоретичні знання вимог рослин до середовища, в якому вони вирощуються, закономірностей процесів, що відбуваються у ґрунті, і змін їх під впливом тих чи інших способів обробітку.

Питання про позитивний або негативний вплив різних безполицевих способів обробітку ґрунту під таку важливу зернобобову культуру, як горох в науковій літературі висвітлено недостатньо. У зв'язку з цим для умов південно-східного Лісостепу України значний практичний і науковий інтерес має вивчення впливу нових безполицевих способів основного обробітку на агрофізичні властивості ґрунту, поживний режим і гумусовий стан чорноземів типових, забур'яненість посівів і врожайність гороху.

Зв'язок роботи з науковими програмами, темами. Дослідження є складовою частиною тематичного плану науково-дослідних робіт кафедри землеробства Харківського національного аграрного університету ім. В.В. Докучаєва з теми: „Розробити ґрунтозахисну ресурсозберігаючу систему основного обробітку ґрунту в сівозмінах лівобережного Лісостепу, спрямовану на збереження та відтворення родючості чорноземів”, номер державної реєстрації 0197U0088168.

Мета і задачі дослідження. Метою досліджень було визначення найбільш ефективних способів основного обробітку ґрунту під горох в умовах південно-східного Лісостепу України, які б сприяли розширеному відтворенню родючості ґрунту з одночасним поліпшенням його водно-фізичних властивостей.

Для досягнення цієї мети дослідженнями передбачалося вирішення таких завдань:

? вивчити вплив досліджуваних способів основного обробітку на агрофізичні властивості ґрунту та динаміку волого- забезпечення рослин гороху протягом вегетації;

? визначити зміни поживного режиму, гумусового стану і біологічної активності ґрунту в посіві гороху залежно від способу основного обробітку ґрунту;

? встановити ступінь забур'яненості посівів гороху на різних фонах удобрення та основного обробітку ґрунту;

? визначити залежність росту, розвитку та формування урожаю зерна гороху і його якості від способу основного обробітку ґрунту;

? дати економічну та енергетичну оцінку технології вирощування гороху на зерно в польовій сівозміні залежно від різних способів обробітку ґрунту;

? зробити перевірку результатів досліджень у виробничих умовах.

Об'єкт дослідження - основні показники родючості чорнозему типового, рослини гороху, особливості їх росту, розвитку і формування урожайності зерна та його якості.

Предмет дослідження - різні способи основного обробітку чорнозему типового, економічна та енергетична характеристика технології вирощування гороху на зерно.

Методи дослідження - загальнонаукові та специфічні для аграрної науки. Основним методом досліджень був польовий дослід, який доповнювався аналізами за загальноприйнятими в агрохімії, рослинництві та землеробстві методиками, математико-статистичний - для визначення кореляційної, регресійної залежності основних показників родючості, які відповідають за врожайність продукції.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше на чорноземах типових південно-східного Лісостепу України була досліджена динаміка агрофізичних показників, поживного режиму та гумусового стану залежно від різних способів основного обробітку ґрунту під горох.

Проведена порівняльна характеристика економічної та енергетичної оцінки різних способів основного обробітку ґрунту під горох і доведена доцільність застосування чизельного обробітку ґрунту.

Практичне значення одержаних результатів. На основі проведення польових досліджень та їх виробничої перевірки розроблені науково обґрунтовані рекомендації виробництву щодо застосування найбільш економічно доцільних ґрунтозахисних способів основного обробітку ґрунту під горох у польових сівозмінах південно-східного Лісостепу України.

Наукові розробки пройшли виробничу перевірку в КСП "Фрунзе" Вовчанського району і дослідному господарстві "Пархомівське" Краснокутського району Харківської області. Результати впровадження підтвердили високу ефективність застосування чизельного обробітку при вирощуванні гороху. Рекомендації за результатами досліджень є складовою частиною науково обґрунтованої системи ведення сільськогосподарського виробництва Харківської області на 2001-2005 рр.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана особисто автором, який згідно з програмою досліджень проводив польові досліди, фенологічні спостереження, польові і лабораторні аналізи, виконав математичну обробку та аналіз даних, сприяв впровадженню у виробництво результатів досліджень.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень і основні положення дисертаційної роботи автор доповідав на наукових і науково-практичних конференціях професорсько-викладацького складу ХНАУ ім. В.В. Докучаєва (м. Харків, 1992-2001 рр.), а також щорічно на засіданнях кафедри землеробства ХНАУ (м. Харків, 1992-1995 рр.); на міжнародній конференції „Україна в світових земельних, продовольчих, кормових ресурсах і економічних відносинах” (м. Вінниця, 1995 р.); на міжнародній науковій конференції, присвяченій 90-річчю з дня народження професора М.О. Бекаревича (м. Дніпропетровськ, 1996 р.); на міжнародній конференції, присвяченій 100-річчю з дня народження вченого-рослинника П.І. Богдана (м. Сімферополь, 1999 р.); на конференції, присвяченій 185-річчю Харківського державного аграрного університету ім. В.В. Докучаєва (м. Харків, 2001 р.).

Публікації. Основні результати досліджень і положення дисертації опубліковані у 12 наукових працях, у тому числі у п'яти фахових виданнях.

Структура та обсяг роботи. Дисертація викладена на 139 сторінках комп'ютерного тексту і складається зі вступу, восьми розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаної літератури, додатків.

Експериментальний матеріал викладений у 27 таблицях, 14 рисунках і 38 додатках. У списку використаної літератури 324 найменувань, у тому числі - 19 іноземних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Огляд літератури з теми дисертації

У розділі подається короткий огляд наукової літератури вітчизняних і зарубіжних авторів з питань оцінки впливу різних способів основного обробітку ґрунту на головні показники родючості чорнозему типового, забур'яненість посівів, урожайність та якість зерна гороху й інших сільськогосподарських культур. Як загальний висновок визначено недостатність висвітлення окремих питань у науковій літературі та наявність неоднозначності трактування одержаних результатів.

Умови та методика проведення досліджень

Грунтово-кліматичні умови проведення досліджень. Ґрунтовий покрив дослідного поля представлений чорноземом типовим важко- суглинковим на лесовидному суглинку. Цей ґрунт характеризується агрономічно цінною зернисто-грудковатою структурою. Вміст гумусу в орному шарі становить - 5,24% (за Тюріним), вміст рухомого фосфору - 11,7-15,0 мг/100 г і калію - 14,4-17,0 мг/100 г ґрунту, рН сольовий - 6,5, водний - 7,0.

За характером кліматичних умов Харківська область в лісостеповій зоні України відзначається найбільшим проявом континентальності. Континентальність помітно зростає з північного заходу на південний схід.

Вегетаційний період основних сільськогосподарських культур в зоні характеризується нестійким зволоженням. Середньорічна температура повітря складає + 6,8 оС. Сума активних температур (вище + 10 оС) - 2600-2700 оС. Тривалість періоду з температурою вище + 10 оС - 160-170 днів.

Середня багаторічна кількість опадів становить 511 мм, більша їх частина випадає під час вегетації сільськогосподарських культур.

Роки досліджень різнилися між собою за погодними умовами. За вегетаційний період 1991, 1992, 1993 і 1994 рр. кількість опадів становила відповідно 213,3; 305,1; 265,0 і 197,3 мм. Відмінності погодних умов дозволили дати об'єктивну агроекологічну оцінку досліджуваним варіантам основного обробітку ґрунту.

Методика проведення досліджень. Експериментальна частина роботи виконувалася протягом 1991-1994 рр. у стаціонарному польовому досліді кафедри землеробства Харківського національного аграрного університету ім. В.В. Докучаєва.

Схема досліду з варіантами основного обробітку ґрунту:

1. Оранка ПН-4-35 на 23-25 см (контроль).

2. Безполицевий обробіток стояками СибІМЕ на 23-25 см.

3. Безполицевий обробіток стояками ПРН-31000 на 10-12 см.

4. Дисковий обробіток БДТ-3 на 10-12 см.

5. Чизельний обробіток ПЧ-2,5 на 23-25 см.

Площа посівної ділянки - 150 м2, облікової - 50 м2. Повторність досліду чотириразова, розміщення варіантів послідовне. Технологія вирощування гороху, за винятком основного обробітку ґрунту, була загальноприйнятою для умов Харківської області. У досліді висівали горох сорту Харківський-85, попередник - гречка.

Програма досліджень передбачала проведення таких обліків, аналізів і спостережень:

? фенологічні спостереження за ростом і розвитком гороху - за методикою Державного сортовипробування;

? щільність ґрунту - методом ріжучого циліндра в шарах ґрунту 0-10, 10-20 і 20-30 см у два строки - у фазу сходів і перед збиранням;

? агрегатний стан ґрунту - методом Саввінова Н.І. (сухе просіювання), водотривкість структури ґрунту - методом мокрого просіювання в шарах 0-10, 10-20 і 20-30 см;

? твердість ґрунту - твердоміром конструкції Рев'якіна на глибину 0-20 см після обробітку і перед збиранням гороху;

? вологість ґрунту - термостатно-ваговим, динаміка запасів продуктивної вологи - розрахунковими методами в орному 0-30 см і кореневмісному 0-100 см шарах ґрунту в три строки - після сходів, у фазу цвітіння та перед збиранням урожаю;

? водопроникність - приладом Васильєва-Доспєхова після посіву гороху;

? біологічну активність целюлозорозкладаючих бактерій в посівах гороху визначали аплікаційним методом Вострова І.С. в шарах ґрунту 0-10, 10-20 і 20-30 см у триразовій повторності;

? вміст нітратного і лужногідралізованого азоту - за методом Корнфілда, рухомих форм фосфору та калію за - методом Чірікова в шарах ґрунту 0-10,10-20 і 20-30 см у три строки - у фазі сходів, цвітіння та перед збиранням урожаю;

? гумусовий стан ґрунту вивчали в шарах 0-10, 10-20 і 20-30 см і визначали: загальний гумус - за методом Тюріна І.В.; активний і пасивний гумус - за Соколовським О.Н.; власно-гумусові речовини - модифікованим методом Шпрингера Ю.;

? облік забур'яненості посівів гороху проводився кількісно-ваговим методом після появи сходів і перед збиранням урожаю у чотириразовій повторності;

? урожайність - методом суцільного обмолоту з кожного варіанта окремо з урахуванням засміченості зерна і перерахунком на стандартну вологість;

? статистичний аналіз одержаних експериментальних даних проводили за методикою Доспєхова Б.А. на персональному комп'ютері класу Pentium III;

? економічну та енергетичну ефективність досліджуваних способів основного обробітку ґрунту визначали за методичними рекомендаціями Жученка О.О. (1997).

Вплив різних способів основного обробітку на водно-фізичні властивості ґрунту

Щільність орного шару ґрунту. Одна з основних агрофізичних характеристик, яка змінюється в процесі механічного обробітку - щільність ґрунту в орному і посівному шарах. Саме вона суттєво впливає на водний і поживний режими, біологічну активність, найбільш тісно пов'язана з урожайністю.

Результати наших досліджень за 1991-1994 рр. показали, що застосування безполицевого обробітку підвищує щільність ґрунту порівняно з оранкою (табл. 1).

Таблиця 1

Щільність орного шару в посіві гороху залежно від способів основного обробітку ґрунту, г/см3 (середнє за 1991-1994 рр.)

Варіанти обробітку	Строки визначення і глибина, см
	сходи	перед збиранням
	0-10	10-20	20-30	0-30	0-10	10-20	20-30	0-30
Оранка на 23-25 см (контроль)	1,08	1,18	1,23	1,16	1,16	1,27	1,28	1,24
Безполицевий обробіток стояками СибІМЕ на 23-25 см	1,16	1,23	1,27	1,22	1,21	1,29	1,31	1,27
Безполицевий обробіток стояками ПРН-31000 на 10-12 см	1,21	1,23	1,26	1,23	1,23	1,29	1,32	1,28
Дисковий обробіток БДТ-3 на 10-12 см	1,22	1,25	1,29	1,25	1,26	1,29	1,34	1,30
Чизельний обробіток ПЧ-2,5 на 23-25 см	1,11	1,18	1,25	1,18	1,18	1,26	1,31	1,25

У середньому за чотири роки щільність орного шару ґрунту у фазу сходів після обробітку стояками СибІМЕ підвищилася на 0,06 г/см3, після

обробітку стояками ПРН-31000 - на 0,07 г/см3, а після дискування БДТ-3 - на 0,09 г/см3 порівняно з контрольною оранкою. Щільність при чизельному обробітку у нашому досліді виявилася близькою до контролю і лише дещо підвищувалась у верхньому (0-10 см) шарі ґрунту.

Протягом вегетації гороху щільність орного шару зростала, але вищою залишилася на варіантах безполицевого обробітку. Під час збирання врожаю щільність орного шару на всіх варіантах вирівнювалася і була найвищою в шарі ґрунту 0-30 см при обробітку стояками ПРН-31000 (1,28 г/см3) і дискуванні БДТ-3 (1,30 г/см3). Незважаючи на різницю в щільності ґрунту між варіантами досліду, в цілому вона була в оптимальних межах для вирощування гороху і коливалася від 1,08 до 1,30 г/см3.

Структурно-агрегатний стан ґрунту. Безполицеві способи основного обробітку сприяли збільшенню кількості агрономічно цінних агрегатів (10 - 0,25 мм) у верхньому 0-10 см шарі ґрунту. Найбільша кількість їх виявилася після чизельного обробітку - 75,4 % , безполицевого обробітку стояками СибІМЕ - 75,6 % і стояками ПРН-31000 - 76,3 %. Оранка знижувала кількість агрономічно цінних часток у цьому шарі, де їх нараховувалось 73,9 % (рис. 1).

В орному шарі ґрунту (0-30 см) найбільша кількість агрономічно цінних агрегатів складала після безполицевого обробітку стояками СибІМЕ - 80,0 %, а найменше їх було після оранки - 74,3 %. Також відмічено, що кращі показники коефіцієнтів структурності в орному шарі - по безполицевих обробітках.

Кількість водотривких агрегатів в орному шарі (рис. 2) збільшувалася в порівнянні з оранкою: після чизельного обробітку на 4,4 % стояками СибІМЕ - на 5,9 %, дискового обробітку БДТ-3 - на 6,0 %, ПРН-31000 - на 7,7 %. Збільшення водотривких агрегатів спостерігається при безполицевих обробітках ґрунту і у верхньому 0-10 см шарі, що істотно підвищує стійкість ґрунту проти ерозії.

Умовні позначення: 1 - оранка на 23-25 см (контроль), 2 - безполицевий обробіток стояками СибІМЕ на 23-25 см, 3 - безполицевий обробіток стояками ПРН-31000 на 10-12 см, 4 - дисковий обробіток БДТ-3 на 10-12 см, чизельний обробіток ПЧ-2,5 на 23-25 см

Динаміка продуктивних запасів вологи у ґрунті. В умовах зон нестійкого, а тим більше недостатнього зволоження одним з основних лімітуючих факторів є вологозабезпечення рослин, що визначає рівень урожайності сільськогосподарських культур. Якісний обробіток ґрунту завжди сприяє вирішенню проблеми більш ефективного використання вологи. Способи основного обробітку ґрунту, які вивчали в досліді, по-різному впливали на запаси вологи в посівах гороху (рис. 3).

Умовні позначення: 1 - оранка на 23-25 см (контроль), 2 - безполицевий обробіток стояками СибІМЕ на 23-25 см, 3 - безполицевий обробіток стояками ПРН-31000 на 10-12 см, 4 - дисковий обробіток БДТ-3 на 10-12 см, чизельний обробіток ПЧ-2,5 на 23-25 см.

У середньому за чотири роки найбільшу кількість вологи в метровому та орному шарах ґрунту на час сходів забезпечив чизельний обробіток - 147,9 та 37,6 мм, що відповідно на 18,7 та 31,0 % більше ніж на контролі.

Усі безполицеві обробітки сприяли підвищенню кількості вологи ґрунту порівняно з оранкою на 9,3-11,8 %. Ця перевага зберігалася і протягом цвітіння гороху. Наприкінці вегетації гороху всі способи обробітку мало відрізнялися від контролю за впливом їх на нагромадження та збереження вологи у ґрунті, лише у варіанті з дисковим обробітком виявлено тенденцію до підвищення її кількості в орному та кореневмісному шарах ґрунту.

За чотири роки досліджень кількість продуктивної вологи у кореневмісному шарі ґрунту на всіх способах обробітку ґрунту зменшилася до кінця вегетації гороху на 44,1 - 72,2 % порівняно з кількістю її на початку вегетації, що пояснюється використанням її рослинами та інтенсивним випаровуванням.

Поживний режим і гумусовий стан чорнозему типового залежно від різних способів основного обробітку

Зміна рухомих поживних і біологічних показників орного шару. Поживний режим ґрунту під впливом основного обробітку регулюється шляхом покращання якості заробки післяжнивних решток і добрив, створення оптимальних умов життя корисної мікрофлори, що перетворює важкорозчинні форми поживних речовин у доступні рослинам, фіксує атмосферний азот.

У середньому за чотири роки досліджень способи основного обробітку ґрунту майже однаково впливали на вміст нітратного азоту в орному шарі на протязі вегетації гороху. Чизельний обробіток у фазі сходів в орному шарі сприяв підвищенню кількості нітратного азоту у ґрунті на 9,1 % порівняно з оранкою. Безполицеві обробітки забезпечили помітне збільшення нітратів тільки в шарі ґрунту 0-10 см. Однак на варіантах з мілким безполицевим обробітком вміст нітратів різко зменшується з глибиною орного шару. По-іншому впливали способи основного обробітку ґрунту на кількість рухомого фосфору. Безполицеві рихлення стояками ПРН-31000, стояками СибІМЕ та дискування БДТ-3 призводили до накопичення доступного фосфору у верхньому шарі 0-10 см порівняно з оранкою, чизельний обробіток достовірно підвищив його вміст. Тенденція деякого підвищення вмісту рухомого фосфору в орному шарі на безполицевому обробітку СибІМЕ одержана за рахунок його накопичення у двох нижніх шарах - 10-20 і 20-30 см.

Дослідженнями встановлено, що способи основного обробітку суттєво не впливають на вміст обмінного калію у ґрунті. За строками визначення кількість його на всіх варіантах обробітку ґрунту була приблизно однаковою.

Результати досліджень підтверджують, що безполицеві способи основного обробітку ґрунту викликають диференціацію орного шару за вмістом поживних речовин зі значним накопиченням їх у верхньому (0-10 см) і різким зниженням у нижньому (20-30 см) шарах ґрунту. На чизельному обробітку біологічна активність целюлозорозкладаючих бактерій в орному шарі збільшилася на 10,8 % порівняно з контролем. Усі безполицеві обробітки стояками СибІМЕ, ПРН-31000 і БДТ-3 знижували біологічну активність відповідно на 16,4-32,4 % порівняно з оранкою. Низька активність бактерій у варіантах безполицевого обробітку зумовлена підвищенням щільності нижніх шарів ґрунту, особливо в посушливі періоди 1994 р.

Кількісні та якісні зміни гумусу в орному шарі. Одним з найбільших багатств України цілком справедливо вважають ґрунтовий покрив, особливо чорноземні ґрунти, які за генетичними властивостями не мають собі рівних у світі. Проте сучасний стан чорноземів уже не відповідає колишньому уявленню про їх родючість (В.В. Медведєв, 1999). Однією з причин цього є зниження вмісту загального гумусу, яке призводить до погіршення основних агрономічних властивостей ґрунтів.

Отримані у наших дослідах результати свідчать, що використання безполицевих способів обробітку ґрунту призводить до зростання вмісту загального гумусу на 0,05-0,16 % у верхньому (0-10 см) і на 0,07-0,16 - в орному (0-30 см) шарах ґрунту порівняно з оранкою. Дещо менше зростання вмісту загального гумусу спостерігалося у варіанті з дисковим обробітком.

Способи основного обробітку ґрунту по-різному впливали на вміст колоїдних форм гумусу. На варіантах з безполицевими обробітками відмічалося підвищення вмісту активного гумусу у складі органічної частини ґрунту в цілому - на 0,13 % порівняно з контролем. За вмістом пасивного гумусу суттєвої різниці між досліджуваними варіантами не встановлено.

Узагальнюючи отримані результати, слід відмітити, що застосування безполицевих способів основного обробітку ґрунту не здійснює негативного впливу на гумусовий стан чорноземів, а навпаки, в деякій мірі сприяє збільшенню вмісту детриту і активного гумусу у складі органічної частини ґрунту.

Забур'яненість посівів гороху

Обліки, проведені в наших дослідах, свідчать, що безполицеві способи обробітку ґрунту ведуть до підвищення забур'яненості посівів гороху як однорічними, так і багаторічними коренепаростковими бур'янами. Після обробітку стояками СибІМЕ кількість бур'янів виявилася більшою від контролю на період цвітіння гороху на 16,5 %, а перед збиранням урожаю - на 40,4 %. З використанням мілкого обробітку стояками ПРН-31000 загальна кількість бур'янів збільшилася відносно оранки на 35,4 % у фазу цвітіння і на 50% - перед збиранням урожаю, а після мілкого обробітку БДТ-3 забур'яненість виявилась найбільшою і була вищою від контролю на 55,7 % - у фазу цвітіння і на 80,8 % - перед збиранням гороху.

Загальна кількість бур'янів помітно зменшувалася до кінця вегетації на всіх варіантах обробітку ґрунту, що пояснюється високою конкуренцією гороху в агрофітоценозі, зменшенням вологи і недостатнім розвитком однорічних бур'янів.

Таким чином, результати наших чотирирічних досліджень вказують, що обробітки стояками СибІМЕ та ПРН-31000 і, особливо, дисковий обробіток БДТ-3 підвищують забур'яненість і збільшують повітряно- суху масу бур'янів у посіві гороху порівняно з оранкою.

Вплив різних способів основного обробітку ґрунту на урожайність зерна гороху

Результати обліку урожаю в нашому досліді (табл. 2) показують, що в середньому за чотири роки досліджень лише чизельний обробіток забезпечив підвищення урожайності гороху на 1,3 ц/га порівняно з оранкою. Всі інші безполицеві обробітки ґрунту в різній мірі викликали зниження урожайності гороху відносно контролю.

Найбільше зниження було виявлено після застосування мілких обробітків стояками ПРН-31000 та дисковою бороною БДТ-3, де різниця до контролю становила відповідно 1,9 і 2,1 ц/га.

Найбільший вплив на різницю між варіантами обробітку ґрунту мали величина забур'яненості посівів і щільність орного шару протягом вегетації.

Таким чином, в умовах Харківської області на чорноземі типовому безполицевий основний обробіток ґрунту стояками СибІМЕ, ПРН-31000 та дисковий БДТ-3 у порівнянні з оранкою веде до зниження урожайності гороху сорту Харківський 85.

ґрунт урожайність горох чорнозем

Таблиця 2

Урожайність зерна гороху сорту Харківський 85 залежно від способів основного обробітку, ц/га

Варіанти обробітку	1991	1992	1993	1994	Середнє
Оранка на 23-25 см (контроль)	28,4	24,3	25,1	27,4	26,3
Безполицевий обробіток стояками СибІМЕ на 23-25 см	28,2	22,6	24,2	26,6	25,4
Безполицевий обробіток стояками ПРН-31000 на 10-12 см	25,6	23,1	23,5	25,5	24,4
Дисковий обробіток БДТ-3 на 10-12 см	25,3	24,3	22,1	25,0	24,2
Чизельний обробіток ПЧ-2,5 на 23-25 см	29,5	25,8	27,2	27,7	27,6

НІР05, ц/га 2,9 2,6 1,8 2,5

Безполицеві обробітки ґрунту суттєво не впливали на якість зерна гороху.

Економічна і енергетична ефективність різних способів основного обробітку ґрунту під горох

За сучасних умов, коли аграрне виробництво стає на шлях ринкових реформ, поряд з агротехнічною не менш важливе значення має економічна та енергетична ефективність агротехнологій. Наші розрахунки показали, що усі безполицеві способи основного обробітку ґрунту скорочують прямі витрати на їх проведення (табл. 3). Ці витрати зменшились порівняно з оранкою при обробітку плугом зі стояками СибІМЕ на - 8,5 грн./га, чизельним плугом ПЧ-2,5 - на 11,3 грн./га, плугом зі стояками ПРН-31000 - на 14,4 грн./га , дисковому обробітку БДТ-3 - на 25 грн./га.

Чизельний обробіток ґрунту під горох забезпечує одержання більшого умовного чистого прибутку (390,6 грн.), ніж при інших способах обробітку.

Безполицеві способи обробітку ґрунту дозволяють значно знизити витрати пального на проведення основного обробітку ґрунту. У варіантах із застосуванням ґрунтозахисних способів обробітку стояками ПРН-31000, СибІМЕ та чизельного ПЧ-2,5 витрати зменшувалися на 18,6-39,9 %, а у варіанті з дискуванням БДТ-3 - на 63,9 %.

Таблиця 3

Економічна та енергетична ефективність вирощування гороху залежно від способів основного обробітку ґрунту (середнє за 1991-1994 рр. за цінами на 2001 р.)

Варіанти обробітку	Витрати пального на основний обробіток, л/га	Вартість урожаю, грн./га	Витрати на проведення основного обробітку ґрунту, грн./га	Собівартість продукції, грн./ц	Умовно чистий прибуток, грн./га	Коефіцієнт енергетич-ної ефектив-ності	Рівень рента-бельності, %
			на всю технологію	на основний обробіток
Оранка на 23-25 см (контроль)	18,3	920,5	586,1	36,1	22,3	334,4	2,27	57,1
Безполицевий обробіток стояками СибІМЕ на 23-25 см	14,9	889,0	577,2	27,6	22,7	311,8	2,23	54,0
Безполицевий обробіток стояками ПРН-31000 на 10-12 см	11,0	854,0	570,8	21,7	23,4	283,2	2,17	49,6
Дисковий обробіток БДТ-3 на 10-12 см	6,6	847,0	560,0	11,1	13,2	287,0	2,18	51,2
Чизельний обробіток ПЧ-2,5 на 23-25 см	12,4	966,0	575,4	24,8	20,8	390,6	2,44	67,9

Найвищий рівень рентабельності вирощування гороху був на варіанті з чизельним обробітком і дорівнював 67,9 %, що на 18,9 % більше, ніж на контрольній оранці, на варіантах з обробітком стояками СибІМЕ, ПРН-31000 та дисковому обробітку БДТ-3 цей показник був нижчий порівняно з контролем на 5,4-13,1 %.

Проведення енергетичного аналізу показало, що всі способи основного обробітку ґрунту під горох, суттєво скорочують витрати непоновлюючої енергії порівняно з оранкою.

Найвищий коефіцієнт енергетичної ефективності встановлено у варіанті з чизельним обробітком ПЧ-2,5 - 2,44. У варіантах обробітку плугами зі стояками СибІМЕ, ПРН-31000 та при дисковому обробітку БДТ-3 коефіцієнт енергетичної ефективності був нижчий, ніж на контрольній оранці, і склав відповідно 2,23; 2,17 і 2,18.

Результати виробничої перевірки та впровадження чизельного обробітку ґрунту під горох в господарствах Харківської області

Результати виробничої перевірки, проведеної в КСП Фрунзе Вовчанського району та дослідному господарстві “Пархомівське” Краснокутського району, підтвердили висновок про те, що в умовах Харківської області на чорноземах типових найбільш ефективним способом основного обробітку ґрунту під горох є чизельний на глибину 23-25 см, який сприяє покращенню агрегатного стану, забезпечує значне зниження витрат енергії, підвищення урожайності гороху на 1,4 ц/га та основних показників економічної ефективності порівняно з оранкою.

На підставі рішення науково-технічної Ради Харківського обласного управління сільського господарства і продовольства та „Концепції системи землеробства Харківської області на 2001-2005 рр.” чизельний обробіток під горох впроваджено в господарствах області на площі 20,9 тис. га з щорічним економічним ефектом 350,0 тис. грн.

ВИСНОВКИ

Чотирирічні дослідження (1991-1994 рр.) різних способів основного обробітку ґрунту під горох (оранки, безполицевого зі стояками СибІМЕ, ПРН-31000, дискового та чизельного) на чорноземі типовому в умовах південно-східного Лісостепу України дозволили зробити такі висновки:

1. Безполицеві способи основного обробітку ґрунту, порівняно з оранкою, підвищують щільність орного шару ґрунту в середньому на 0,06-0,09 г/см3. Особливо суттєве збільшення щільності (на 0,14 г/см3) та зменшення пористості (на 6,9 %) відмічається в шарі ґрунту 0-10 см при дисковому обробітку. Але всі ці величини протягом вегетації гороху знаходяться в межах оптимальних (1,1-1,3 г/см3) і суттєво не впливають на його ріст і розвиток.

2. Унаслідок утворення мульчуючого шару на поверхні ґрунту на варіантах з безполицевим обробітком в порівнянні з оранкою більше нагромаджується доступної вологи як в орному, так і в метровому шарах ґрунту (відповідно на 22,9 та 14,0 %). При цьому також збільшується кількість агрономічно цінних і водотривких агрегатів в орному шарі ґрунту, що відіграє важливу роль у підвищенні стійкості ґрунту до ерозії.

3. Зміна агрофізичних показників чорнозему типового при різних способах основного обробітку ґрунту суттєво впливає на біологічну активність целюлозорозкладаючих бактерій. На чизельному обробітку цей показник був на 10,8 % більший ніж на оранці, а інші безполицеві обробітки (СибІМЕ, ПРН-31000 та БДТ-3) знижували його на 16,4-32,4 %.

4. Вміст у ґрунті рухомих сполук азоту, фосфору і калію значною мірою залежить не тільки від способів основного обробітку ґрунту, а також від погодних умов вегетаційного періоду та фаз розвитку рослин гороху. Довготривале застосування безполицевих способів основного обробітку ґрунту впливає на диференціацію орного шару за вмістом елементів мінерального живлення рослин: вміст їх збільшується у шарі 0-10 см і зменшується в більш глибоких шарах, в той час як після оранки у шарі 0-30 см вони розподіляються більш рівномірно.

5. Безполицеві способи основного обробітку ґрунту при тривалому їх застосуванні не погіршують гумусовий стан чорнозему типового, а навпаки, дещо збільшують вміст детриту (на 11,2 %) і активного колоїдного гумусу (на 4,5 %) у складі органічної частини ґрунту, що сприяє формуванню агрономічно цінної і водотривкої структури.

6. Застосування безполицевих способів основного обробітку ґрунту призводить до підвищення забур'яненості посівів гороху як однорічними, так і багаторічними бур'янами. Перед збиранням гороху загальна кількість бур'янів у середньому за чотири роки досліджень збільшилась порівняно з контролем при безполицевих обробітках плугом зі стояками СибІМЕ - на 40,4%, при обробітку плугом зі стояками ПРН-31000 - на 50%, а після обробітку БДТ-3 забур'яненість виявилася найбільшою і була вищою від контролю на 80,8%.

7. Урожайність зерна гороху в середньому за чотири роки по оранці склала 26,3 ц/га, на безполицевих способах основного обробітку плугами зі стояками СибІМЕ, ПРН-31000 та дисковому знизилася відповідно на 0,9; 1,9 та 2,1 ц/га, а на чизельному обробітку збільшилася на 1,3 ц/га в порівняно з контролем. Суттєвих змін в якості зерна гороху не встановлено.

8. Кореляційно-регресійний аналіз експериментальних даних показав, що врожайність гороху у варіантах з безполицевими обробітками, крім чизельного, знижувалась внаслідок підвищення щільності та забур'яненості посівів. Коефіцієнти кореляції за цими показниками становили відповідно r=-0,88 та r=-0,86. Середній кореляційний зв'язок виявлено між урожайністю гороху та величиною накопичення продуктивної вологи в кореневмісному шарі ґрунту (r=-0,56).

9. Використання безполицевих способів обробітку ґрунту дозволяє у порівнянні з оранкою скоротити на 1 га: 3,4-11,7 л пального, 0,6-1,1 люд.-год. праці, 64,4-156,7 кКал непоновлюючої енергії.

10. Чизельний обробіток ґрунту під горох забезпечує одержання значно більшого умовного чистого прибутку (390,6 грн.), ніж при інших способах обробітку, і рівня рентабельності 67,9 %. При цьому за рахунок зниження витрат непоновлюючої енергії на проведення чизельного обробітку коефіцієнт енергетичної ефективності вирощування гороху найбільший у досліді - 2,65.

11. Виробнича перевірка в умовах КСП “Фрунзе” Вовчанського району та дослідного господарства “Пархомівське” Краснокутського району Харківської області підтвердила високу ефективність застосування чизельного обробітку під горох на зерно. Порівняно з оранкою чизельний обробіток сприяє підвищенню урожайності гороху на 1,1-1,6 ц/га.

Пропозиції виробництву

В умовах південно-східного Лісостепу України на чорноземі типовому важкосугликовому у зоні нестійкого зволоження при вирощуванні гороху необхідно більш широко впроваджувати застосування чизельного основного обробітку ґрунту ПЧ-2,5+ПСТ-2,5 на глибину 23-25 см. Цей обробіток ґрунту сприяє покращенню основних показників родючості, скороченню витрат та отриманню високої врожайності зерна гороху.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Заяц А.Н., Синявин В.Д. Влияние безотвальных способов основной обработки почвы на некоторые элементы плодородия чернозёма типичного и на урожайность гороха //Вісник ХДАУ.(Сер.“Ґрунтознавство, агрохімія, землеробство, лісове господарство”). -Харків. 1998. - 2.- С. 102-108 (проведення лабораторних і польових досліджень, написання статті).

2. Шевченко М.В., Синявін В.Д. Енергетичний аналіз застосування різних способів основного обробітку ґрунту під озиму пшеницю після гороху //Науч.тр. Крымс. госуд. аграрн. ун-та “Сельскохозяйственные науки”. - Сімферополь, 1999. - С.310-316 (проведення розрахунків і написання статті).

3. Будьонний Ю.В., Шевченко М.В., Синявін В.Д. Ефективність різних способів основного обробітку чорнозему типового в польовій сівозміні лівобережного Лісостепу України //Вісник ХДАУ.(Сер.“Ґрунтознавство, агрохімія, землеробство, лісове господарство”) - Харків. - 2001. - №1. - С.75-79 (проведення лабораторних і польових досліджень, написання статті).

4. Синявін В.Д. Вплив безполицевого обробітку ґрунту на агрофізичні показники чорнозему типового і врожайність гороху//Вісник ХДАУ. (Сер.“Ґрунтознавство, агрохімія, землеробство, лісове господарство”) - Харків. - 2001. №4. - С. 93-96.

5. Будьонний Ю.В., Шевченко М.В., Синявін В.Д. Обробіток ґрунту як метод боротьби з бур'янами //Зб.наук.пр. Наук.-досл. ін-ту фітосаніт. моніторингу. - Харків, 1999. - С.115-119 (проведення лабораторних і польових досліджень, написання статті).

6. Заяц А.Н., Казюта Н.А., Синявин В.Д. Эффективность разных способов основной обработки почвы под горох на чернозёме типичном и пути её совершенствования. //Эффективность агротехнических приемов в условиях экологизации земледелия Украины. Сб. науч. Тр.- Харьков, 1994. -С.37-46 (проведення лабораторних і польових досліджень, написання статті).

7. Заяц О.М., Синявін В.Д., Дегтярьов В.В. Гумусовий стан і біологічна активність ґрунту чорнозему типового в залежності від основного обробітку //Тези доп. Міжнар.конф. “Україна в світових земельних, продовольчих і кормових ресурсах і економічних відносинах”.- Вінниця 1995 (проведення лабораторних і польових досліджень, написання статті).

8. Заяц О.М., Синявін В.Д., Шевченко М.В. Вплив ґрунтозахисних безполицевих обробітків ґрунту на потенційну та ефективну родючість чорнозему типового //Тези доп. Міжнар. наук. конф., присв. 90-річчю з дня народження професора М.О. Бекаревича “Земельні ресурси України: рекультивація, раціональне використання та збереження. - Дніпропетровськ, 1996. -С.159-160 (проведення лабораторних і польових досліджень, написання статті).

9. Будённый Ю.В., Заяц А.Н., Синявин В.Д. Влияние бесплужных обработок почвы на агрофизические свойства и содержание питательных веществ в чернозёме типичном //Тез.докл. конф., посв. 100-летию докучаевской кафедры почвоведения.- Харьков, 1994. - С.47-48 (проведення лабораторних і польових досліджень, написання статті).

10. Лактіонов М.І., Дегтярьов В.В., Синявін В.Д., Колупаєва Є.М. Вплив різних способів основного обробітку ґрунту на гумусовий стан чорноземів типових лівобережного Лісостепу України //Тези доп. наук. конф.- Харків, 1995. - С.22-24 (проведення лабораторних і польових досліджень, написання статті).

11. Заяц А.Н., Синявин В.Д. Влияние минимализации основной обработки почвы на микробиологические процессы и содержание доступных питательных веществ в чернозёме типичном //Тези доп .конф., присв. 50-річчю факультету агрохімії та ґрунтознавства “Грунти України: екологія, еволюція, систематика, окультурення, оцінка, моніторинг, географія, використання. - Харків, 1996. - С.88 (проведення лабораторних і польових досліджень, написання статті).

12. Синявин В.Д., Шевченко Н.В. Влияние обработки почвы на урожайность гороха//Информационный листок ХОРПНТЭИ.- Харьков, 1994. -№ 111-94 (проведення лабораторних і польових досліджень, написання статті).

анотація

Синявін В.Д. Вплив способів основного обробітку ґрунту на урожайність гороху в умовах південно-східного Лісостепу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.01-загальне землеробство. Національний аграрний університет. - Київ, 2004.

У дисертації представлено результати чотирирічних досліджень з вивчення впливу різних способів основного обробітку ґрунту на фізико-хімічні показники родючості чорнозему типового, забур'яненість, ріст, розвиток та урожайність гороху на зерно. Проведено економічний та енергетичний аналіз способів обробітку ґрунту, які вивчалися в досліді.

Установлено, що способи безполицевого основного обробітку ґрунту підвищують щільність орного шару ґрунту, але її показники протягом вегетації гороху знаходяться в межах оптимальних значень і суттєво не впливають на його ріст і розвиток.

Безполицеві способи обробітку ґрунту збільшують кількість агрономічно цінних і водотривких агрегатів в орному шарі ґрунту, що відіграє важливу роль у підвищенні стійкості ґрунту до ерозії.

За рахунок зниження витрат пального та непоновлюючої енергії способи безполицевого обробітку ґрунту дозволяють скоротити загальні витрати на проведення основного обробітку ґрунту.

Чизельний обробіток дозволив отримати сталі врожаї гороху, а також забезпечити найбільший умовно чистий прибуток.

Ключові слова: обробіток ґрунту, родючість, горох, забур'яненість, чизельний обробіток, гумус, урожайність, орний шар.

Синявин В.Д. Влияние способов основной обработки почвы на урожайность гороха в условиях юго-восточной Лесостепи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.01 - общее земледелие. Национальный аграрный университет. - Киев, 2004.

В диссертации представлены результаты четырехлетних исследований по изучению влияния разных способов основной обработки почвы на физико-химические показатели плодородия чернозема типичного, засоренность, рост, развитие и урожайность гороха на зерно. Проведен экономический и энергетический анализ изученных способов основной обработки почвы.

Установлено, что безотвальные обработки почвы повышают плотность пахотного слоя на посеве гороха. В среднем за четыре года плотность почвы после безотвальных обработок в фазе всходов увеличивалась от 0,06 до 0,09 г/см3 в сравнении со вспашкой. Плотность почвы после чизельной обработки находилась близкой к контролю. Несмотря на разницу в плотности почвы между вариантами опыта, её показатели на протяжении вегетации гороха находились в оптимальных значениях и существенно не влияли на его рост и развитие.

Способы безотвальной обработки улучшают структурное состояние почвы за счет увеличения агрономически ценных и водоустойчивых агрегатов, которые играют важную роль в повышении устойчивости почвы к эрозии. Наибольшее количество их оказалось в пахотном слое после безотвальной обработки стояками ПРН-3000 - 77,1 %, дисковой обработки БДТ-3 - 76,6 % и чизельной ПЧ-2,5 - 76,3 %.

Количество водоустойчивых агрегатов после безотвальной обработки увеличивалось в сравнении с контролем на 4,4-7,7 %.

Безотвальные способы основной обработки почвы вследствие образования мульчирующего слоя на её поверхности способствовали накоплению продуктивной влаги в течение вегетации гороха как в пахотном, так и в метровом горизонтах. Наибольшее количество влаги во время всходов обеспечила чизельная обработка - 147,9 мм в метровом слое и 37,6 мм в пахотном, что соответственно на 8,7 и 31,0 % больше, чем на контроле.

Длительное применение безотвальных способов основной обработки почвы влияет на дифференциацию пахотного слоя по содержанию элементов минерального питания растений: их количество увеличивается в слое 0-10 см и уменьшается в более глубоких горизонтах, в то же время гумусовое состояние чернозема типичного не ухудшается, а наоборот, несколько увеличивается содержание детрита и активного коллоидного гумуса в составе органической части почвы.

Безотвальные способы основной обработки почвы плугами со стойками СибИМЭ, ПРН-31000 и дисковый БДТ-3 приводят к повышению засоренности посевов гороха как однолетними, так и многолетними сорняками. Перед уборкой гороха общее количество сорняков в среднем за четыре года исследований по безотвальным обработкам увеличилось в сравнении с контролем на 40,4-80,8 %.

Чизельная обработка способствовала снижению засоренности посевов гороха и находилась на одном уровне со вспашкой.

За счет снижения расхода топлива, невозобновляемой энергии безотвальные способы обработки позволяют сократить общие затраты на проведение основной обработки почвы. Использование чизельной обработки почвы под горох обеспечивает получение более высокого урожая, значительно больший условно чистый доход и уровень рентабельности.

На основании исследований, проведенных в хозяйствах юго-восточной Лесостепи Украины, даны рекомендации по внедрению чизельной обработки под горох.

Ключевые слова: обработка почвы, плодородие, горох, засоренность, чизельная обработка, гумус, урожайность, пахотный слой.

Sinyavin V.D. The effect of methods of main soil tillage on productivity of peas under the conditions of south- eastern Forest-Steppe Zone of Ukraine. - Manuscript.

The thesis is presented to complete for the degree of a candidate of agricultural science, speciality 06.01.01 - General agriculture. National Agrarian University. - Kyiv, 2004.

The thesis present the results of the field researches having been carried out for four years and aimed at studying the effect of different methods of main soil tillage on physical and chemical fertility indices in black soil typical as well as weed density, growth, development and productivity of peas grown for grain. Economic and energetic analysis of the methods of soil tillage have been carried out.

It has been found out that non-tillage methods of soil treatment increase the density of the plowed soil layer, however, these indices during vegetation of pea plants range within the optimal values and do not effect greatly the growth and development of pea plants.

Non-tillage soil methods raise the number of agronomically valuable and water resistant aggregates in the plowed soil layer what is of great importance for raising soil resistance against erosion.

Owing to the decrease of fuel expenses and non-renuable tillage energy the non-tillage methods allow to decrease general expenditure of the main soil treatment.

Chizel soil treatment allowed to get stable yields of pea crops as well as provide the highest conventionally pure profit.

Key words: soil treatment, fertility, peas, weed density, chizel treatment, humus, crop productivity, the plowed soil layer.

Размещено на Allbest.ru