Вплив способів основного обробітку ґрунту на показники його родючості та урожайність вико-вівсяної суміші

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ГОЛОЛОБОВА ОЛЕНА ОЛЕКСАНДРІВНА

УДК 631.51.021:[631.559:633.352+631.559:633.253]

ВПЛИВ СПОСОБІВ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ НА ПОКАЗНИКИ ЙОГО РОДЮЧОСТІ ТА УРОЖАЙНІСТЬ ВИКО-ВІВСЯНОЇ СУМІШІ

06.01.01 - загальне землеробство

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Дніпропетровськ - 2009



Дисертацією є рукопис

Дисертаційна робота виконана на кафедрі землеробства Харківського національного аграрного університету ім. В.В.Докучаєва.

Наукові керівники:

доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН Будьонний Юрій Васильович Харківський національний аграрний університет ім. В.В.Докучаєва;

доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН Булигін Сергій Юрійович Харківський національний аграрний університет ім. В.В.Докучаєва, ректор.

Офіційні опоненти

доктор сільськогосподарських наук, професор, академік УААН Лебідь Євген Макарович Інститут зернового господарства УАНН, директор;

доктор сільськогосподарських наук, професор Примак Іван Дмитрович Білоцерківський національний аграрний університет, завідувач кафедри землеробства.

Захист відбудеться 27 березня 2009 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.804.02 в Дніпропетровському державному аграрному університеті за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, вул. Ворошилова, 25, аудиторія 342.

З дисертацією можна ознайомитися у науковій бібліотеці Дніпропетровського державного аграрного університету за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, вул. Ворошилова, 25.

Автореферат розісланий 27 лютого 2009 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради О.О. Мицик



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В умовах гострої економічної та енергетичної кризи технології вирощування сільськогосподарських культур повинні забезпечувати максимально можливий рівень урожайності, але обов'язково з мінімальними енерговитратами. Із цих позицій в кожній технології щонайважливішою проблемою є мінімалізація обробітку ґрунту як енергоємної й сильно діючої операції на агрофізичні властивості й родючість ґрунтів.

Для лівобережного Лісостепу України ефективність нових знарядь безполицевого основного обробітку ґрунту, таких як стояки СибІМЕ, стояки ПРН-31000, чизель ПЧ-2,5 під вико-вівсяну суміш практично не вивчалась. У зв'язку з цим актуальними є досліди з вивчення реакції цієї культури на систематичний безполицевий енергоощадний основний обробіток ґрунту із застосуванням цих недостатньо вивчених знарядь.

Зв`язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження за темою дисертації є розділом наукових досліджень кафедри землеробства ХНАУ імені В.В. Докучаєва, які виконані згідно з державним завданням Мінагропрому України за № 0194U012991 („Розробити і впровадити в умовах лівобережжя Лісостепу ґрунтозахисні ресурсозберігаючі системи обробітку ґрунту в польових сівозмінах на основі сучасного комплексу ґрунтообробних машин і знарядь”).

Мета та завдання досліджень. Мета досліджень полягала в проведенні науково обґрунтованого комплексного визначення умов для формування сталих урожаїв вико-вівсяної суміші за різних способів основного обробітку ґрунту в зернопаропросапній сівозміні в умовах лівобережного Лісостепу України та в розробці рекомендацій щодо впровадження раціональних способів основного обробітку ґрунту під посів вико-вівсяної суміші.

Завдання досліджень полягали у визначенні в посівах вико-вівсяної суміші залежно від способу основного обробітку ґрунту:

особливостей зміни основних показників родючості чорнозему типового (водно-фізичних показників, біологічної активності, стану гумусу, поживного режиму);

рівня симбіотичної азотфіксації вики ярої;

забур'янення посівів;

урожайності;

економічної та енергетичної оцінки технології вирощування.

Об'єкт досліджень - реакція вико-вівсяної суміші на зміну основних показників родючості чорнозему типового під дією способів основного обробітку.

Предмет досліджень - водно-фізичні показники, біологічна активність, стан гумусу, поживний режим чорнозему типового, урожайність вико-вівсяної суміші.

Методи досліджень - польовий з використанням методів:

вагового - встановлення параметрів фізичних властивостей ґрунту, забур'яненості посівів, рівня симбіотичного потенціалу та врожайності культури;

агрохімічних - вивчення складових поживного режиму ґрунту;

біологічних - визначення складових біологічної активності ґрунту;

статистичного - оцінка достовірності результатів досліджень;

розрахунково-порівняльного - економічне та енергетичне оцінювання ефективності дії способів основного обробітку.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному:

Вперше в умовах лівобережного Лісостепу України експериментально доведено та науково обґрунтовано доцільність застосування чизельного обробітку чорнозему типового під посів вико-вівсяної суміші в зернопаропросапній сівозміні. Встановлено закономірності дії чизельного обробітку ПЧ-2,5, стояками СибІМЕ і ПРН-31000, комбінованого полицево-дискового обробітку ґрунту на основні показники родючості чорнозему типового, забур'яненість посівів, рівня симбіотичної азотфіксації вики ярої, урожайність вико-вівсяної суміші в зернопаропросапній сівозміні та економічну і енергетичну ефективність;

Практичне значення одержаних результатів. Результати проведених досліджень дозволяють характеризувати зміни основних показників родючості ґрунту, які склались під впливом різних способів основного обробітку.

Встановлені закономірності їх дії полягли в основу для застосування ґрунтозахисного енергоощадного чизельного обробітку ґрунту під вико-вівсяну суміш в системі обробітку ґрунту в зернопаропросапній сівозміні.

Наукові розробки пройшли виробничу перевірку в господарствах Харківської області.

Запропонована система основного обробітку ґрунту ввійшла складовою частиною в науково обґрунтовану систему землеробства для Харківської області.

Результати досліджень впроваджені в навчальний процес Харківського національного аграрного університету ім. В.В.Докучаєва.

Особистий внесок здобувача полягає у виконанні основного об'єму експериментальної частини, узагальненні, статистичній обробці результатів та математичному моделюванні, розробці рекомендацій виробництву, підготовці наукових праць до друку, написанні та оформленні дисертації.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень доповідалися на щорічних конференціях професорсько-викладацького складу факультету агрохімії та ґрунтознавства ХДАУ ім. В.В. Докучаєва (Харків, 1994-1999 рр.); конференції, присвяченій 50-річчю факультету агрохімії та ґрунтознавства ХДАУ (Харків, 1996); конференції, присвяченій 180-річчю заснування ХДАУ (Харків, 1996); міжнародній науково-практичній конференції “Ноосфера й окультурювання ґрунтів” (Харків, 1999); у щорічних звітах кафедри землеробства ХДАУ ім.В.В.Докучаєва, міжнародній науково-практичній конференції „Актуальные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса” - (г. Курск, - 23-25 января 2008 г.).

Публікації. Основні положення дисертації опубліковані в десятьох друкованих працях, в тому числі шість - у фахових виданнях.

Обсяг та структура роботи. Дисертація викладена на 177 сторінках комп'ютерного тексту й складається із вступу, дев'яти розділів, висновків, пропозицій виробництву, 16 додатків, списку використаних джерел. В тексті 24 таблиці, 7 рисунків. Список використаних джерел включає 226 найменування, в тому числі 15 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

вівсяний суміш ґрунт лісостеп

Мінімалізація обробітку ґрунту: вплив на родючість ґрунтів та умови ефективного застосування. В цьому розділі містяться наукові дані, які висвітлюють сучасний стан проблеми мінімалізації обробітку ґрунту, її вплив на основні показники родючості ґрунтів. Визначаються наукові підходи, за умов реалізації яких можливе ефективне застосування ґрунтозахисного енергоощадного основного обробітку ґрунту.

Умови і методика проведення досліджень. Дослідження за темою дисертації проводилися в стаціонарному польовому досліді кафедри землеробства на дослідному полі Харківського національного аграрного університету імені В.В.Докучаєва.

Ґрунтовий покрив - чорнозем типовий малогумусний важкосуглинковий на лесі. Максимальна гігроскопічність - 8,95%, вологість в'янення - 13,3%, польова вологоємність - 28,5%. Вміст фракції мулу в орному шарі (0-30 см) - 30-35%, гумусу (за Тюріним) - 4,8-5,1%, загального азоту - 0,28-0,29%, загального фосфору - 0,2%, гідролізованого азоту - 7,8-8,5 мг на 100 г ґрунту, рухомого фосфору (за Чириковим) - 8,2-9,6 мг і доступного калію (за Чириковим) - 14,4-19,5 мг. Реакція ґрунту нейтральна (рНв = 7; рНс = 6,35).

Дослідження проводилися в посівах вико-вівсяної суміші в семипільній зернопаропросапній сівозміні з таким чергуванням культур: 1 - чистий пар, 2 - озима пшениця, 3 - цукрові буряки, 4 - ячмінь, 5 - вико-вівсяна суміш, 6 - озима пшениця, 7 - соняшник.

Польовий дослід було закладено в 1983 р. і в ньому вивчалися різні варіанти плоскорізного обробітку. З 1992 р. в досліді застосовували нові способи основного обробітку ґрунту за допомогою удосконалених знарядь: стояками СибІМЕ та ПРН-31000, а також комбінований (дисково-полицевий) та чизельний (ПЧ-2,5) обробітки. При цьому варіанти з оранкою і безполицевими обробітками накладалися на аналогічні варіанти попереднього досліду.

Вивчалися такі варіанти основного обробітку під вико-вівсяну суміш: 1 - оранка плугом ПЛН-4-35 на глибину 20-22 см (контроль); 2 - безполицевий обробіток стояками СибІМЕ на 20-22 см; 3 - безполицевий обробіток стояками ПРН-31000 на 10-12 см; 4 - дискове рихлення БДТ-3 на 6-8 см в системі дисково-полицевого обробітку в сівозміні; 5 - чизельний обробіток ПЧ-2,5 на 20-22 см. Повторність чотирикратна, розміщення ділянок послідовне. Посівна площа ділянок - 150 м2, облікова - 40 м2. Перед закладенням варіантів способів основного обробітку на половину ділянок були внесені мінеральні добрива з розрахунку N20P40K30.

Середня багаторічна кількість опадів за даними Роганської метеостанції становить 511 мм. Фактична кількість опадів за 1994 р. становила - 392,7 мм, за 1995 р. - 698,4, за 1996 р. - 517,1, за 1997 р. - 679 мм, за 1998 р. - 449,9 мм, що становить, відповідно, 76,8, 136,7, 101,2, 132,9 та 88,04 % від середньої багаторічної кількості. Погодні умови вегетаційних періодів за роки досліджень були різними. За п'ять років спостережень вкрай недостатньою вологозабезпеченістю посівів вико-вівсяної суміші характеризувався 1998 рік, недостатньою - 1995-й, підвищеною - 1994-й, високою - 1997-й, а на рівні середньобагаторічної - 1996 рік.

З метою виявлення впливу способів основного обробітку ґрунту на ріст та продуктивність вико-вівсяної суміші визначали:

щільність складання ґрунту;

макроагрегатний склад;

вологість ґрунту;

біологічну активність целюлозорозкладаючих бактерій;

вміст нітратного азоту, рухомих форм фосфору та калію;

забур'яненість посіву;

густоту рослин;

активний симбіотичний потенціал (АСП) вики;

загальну кількість гумусу;

колоїдні форми гумусу, вміст рухомих органічних речовин;

урожайність зеленої маси.

Статистична обробка урожайних даних проводилася методом дисперсійного аналізу, економічна ефективність визначалася розрахунковим методом за цінами на 2005 р., енергетична ефективність - розрахунковим методом.

Вплив способів основного обробітку ґрунту на його водно-фізичні показники. В фазу сходів на варіантах з мілким обробітком стояками ПРН-31000 на глибину 10 - 12 см і поверхневим дисковим розпушенням бороною БДТ-3 на 6-8 см щільність складання ґрунту в 0 - 30 см шарі ґрунту підвищилася порівняно з контролем на 0,07 - 0,09 г/см3. Після обробітку стояками СибІМЕ на 20 - 22 см і чизельного обробітку ПЧ-2,5 на таку ж глибину вона була вищою, ніж після оранки тільки на 0,03 - 0,04 г/см3. Наприкінці вегетації рослин щільність складання на всіх варіантах, крім чизельного обробітку, збільшилась на 0,02 - 0,03 г/см3. При чизельному обробітку щільність складання ґрунту виявилась такою ж, як і при оранці.

Ущільнення ґрунту при безполицевому обробітку порівняно з оранкою відзначається по всіх варіантах в десятисантиметрових шарах ґрунту. Найбільш ущільненим виявився шар ґрунту 10-20 см при обробітках ПРН-31000 та БДТ-3, відповідно на 0,11 і 0,12 г/см3. Для шару ґрунту 20-30 см різниця в ущільненості порівняно з контролем становила для цих варіантів на початку вегетації рослин - 0,07 - 0,09 г/см3. Обробіток стояками СибІМЕ викликав в той самий строк підвищення величини щільності складання нижнього 20-30 см шару ґрунту на 0,03 г/см3 у порівнянні з оранкою. За чизельного обробітку ПЧ-2,5 на 20-22 см шар ґрунту 20-30 см був щільнішим на 0,01 г/см3, ніж на контролі. Найменш ущільненим шаром за роки спостережень порівняно з полицевим обробітком виявився поверхневий шар ґрунту, тому що способи обробітку ґрунту, що вивчались, забезпечили його достатнє розпушення. Для поверхневого шару ґрунту зміни величин щільності складання не були істотними. Для шарів 10-20 см і 20-30 см зміни щільності складання по варіантах не мали стійкого, тривалого характеру й важливо відмітити, що щільність складання не перевищувала оптимальні параметри.

В середньому за роки досліджень кількість агрономічно цінних агрегатів в шарі ґрунту 0-30 см в досліді збільшилась при безполицевому обробітку стояками СибІМЕ на 4,1%, при поверхневому обробітку БДТ-3 -3,8, чизельному ПЧ-2,5 -2,8, стояками ПРН-31000 - на 2,3%, у шарі ґрунту 0 - 10 см, відповідно, на 9,6; 11,4; 8,5; 7,8%. Якщо при оранці в шарі 0-30 см коефіцієнт структурності становив 2,80, то у варіантах з комбінованим обробітком - 3,26; безполицевим обробітком стояками СибІМЕ - 3,28; безполицевим стояками ПРН-31000 - 3,06; чизельним обробітком - 2,99.

Результати мокрого просіювання вказують на те, що найкращий показник за вмістом водотривких агрегатів 5 - 0,25 мм був у варіанті з обробітком стояками ПРН-31000: кількість водотривких агрегатів в шарі 0 - 30 см підвищилася на 5,4% відносно контролю. Обробіток стояками СибІМЕ, поверхневий і чизельний обробітки підвищили кількість водотривких агрегатів в 0 - 30 см шарі, відповідно, на 3,2; 3,9; 2,5% відносно контролю. Порівняно зі щорічним застосуванням оранки в сівозміні кількість водотривких агрегатів у верхньому шарі ґрунту збільшилась при обробітку стояками СибІМЕ на 5,7%, поверхневому - 10,2, чизельному - 6,1, стояками ПРН-31000 - на 8,6%. В більш глибоких шарах вміст водотривких агрегатів при безполицевому обробітку був таким же, як і при оранці.

Рівень забезпеченості посівів вико-вівсяної суміші доступною вологою за роки досліджень на 94,5% визначався кількістю опадів, на 3,1% в загальної мінливості ознаки - способом основного обробітку ґрунту. На початку вегетації забезпеченість рослин доступною вологою в 0-100 см шарі ґрунту після застосування безполицевого обробітку стояками ПРН-31000 виявилася на 4,5% більшою, ніж після щорічної оранки. Застосування дискового розпушення БДТ-3 та чизельного обробітку підвищувало збереженість вологи осінньо-зимового періоду на 5,1% - 3,6%. При безполицевому обробітку ґрунту стояками СибІМЕ забезпеченість ґрунту вологою у весняний період майже не відрізнялася від контролю.

До кінця вегетаційного періоду доступна волога в 0-100 см шарі ґрунту краще зберігалася у варіантах з обробітками стояками СибІМЕ та ПРН-31000, дисковим розпушенням БДТ-3 та чизельним обробітком: різниця з контролем становила відповідно 7,4; 11,5; 11,7; 8,1 мм.

Мінімальне значення коефіцієнта водоспоживання вико-вівсяної суміші (327 мм*га/ц абс. сух. речовини) відмічено на контролі; він збільшувався на третьому і четвертому варіантах, відповідно, на 7,9-18,3%. При безполицевому обробітку стояками СибІМЕ і чизельному обробітку на ту ж глибину, що і оранка, коефіцієнт водоспоживання вико-вівсяної суміші зростав до 13,3 - 5,7%.

Біологічна активність, гумусовий стан та агрохімічні показники.

В період вегетації вико-вівса показник співвідношення мікроорганізмів, асимілюючих азот органічних сполук і загальної чисельності мікроорганізмів, утилізуючих мінеральний азот (МПА:КАА), був менший при оранці, що свідчить про зміщення процесів трансформації органічної речовини в бік підсилення розкладення гумусу.

В середньому за роки досліджень безполицеві обробітки стояками СибІМЕ та ПРН-31000 знижували біологічну активність целюлозорозкладаючих бактерій на 16,2 - 21,6%, поверхневе дискове розпушення - 25,7%, при чизельному обробітку зменшення цього показника було мінімальним - 13,5% від контролю. Максимальна активність целюлозорозкладаючих бактерій при безполицевому обробітку була характерною для верхньої частини орного шару. В шарі 20-30 см активність розкладання полотна по оранці була в 1,5-1,8 раза вищою, ніж по мілкому безполицевому обробітку.

Вивчення загального вмісту гумусу в шарі 0-30 см показало, що на всіх безполицевих обробітках в умовах тривалого їх застосування проявилася тенденція до його збільшення у порівнянні з оранкою. Істотне підвищення загального вмісту гумусу в шарі 0-10 см по варіантах складало 1,5-3,3%, в 10-20 см - 1,5-3,5%, в 20-30 см - 1,1-1,8%, тоді як для шару ґрунту 30-40 см значної різниці не було виявлено.

Позитивний вплив способів безполицевого і комбінованого обробітку ґрунту на гумусовий стан чорнозему типового виявився у тенденції збільшення кількості активного гумусу у порівнянні з контрольною оранкою. Показник АГ:ПГ (співвідношення вмісту активного та пасивного гумусу) був в межах 0,18-0,33, для варіанта з оранкою він становив в шарі 0-30 см на фоні без добрив 0,24, на фоні з добривами - 0,25, а при безполицевих обробітках коливався в межах 0,27-0,33.

Не встановлено зниження вмісту лужногідролізованого азоту при різноглибинних безполицевих обробітках як на неудобреному фоні, так і на фоні добрив та їх післядії.

Способи основного обробітку ґрунту по-різному впливали на рівень забезпеченості N-NO3. Оранка у порівнянні з безполицевим обробітком сприяла накопиченню більшої кількості нітратного азоту. На фоні без добрив чітко простежувалася негативна дія дискового розпушення на вміст нітратного азоту в орному шарі ґрунту: рівень забезпеченості N-NO3 становив 44,5% від контролю. Безполицевий обробіток стояками СибІМЕ і ПРН-31000 та чизельний обробіток викликали зниження показників N-NO3 у порівнянні з оранкою на 18,5-21,6% на фоні без добрив.

Визначення вмісту Р2О5 в ґрунті на фоні з добривами показало, що безполицеві обробітки викликали більш різку, ніж оранка, диференціацію орного шару за вмістом рухомих фосфатів, в тому числі залишкових фосфатів добрив, з локалізацією їх в верхньому шарі ґрунту. Для оранки на удобреному фоні усереднений коефіцієнт диференціації становив 1,13; для безполицевого обробітку стояками СибІМЕ - 1,24; для ПРН-31000 - 1,22; для дискового рихлення БДТ-3 - 1,23; для чизельного обробітку - 1,22.

Як на удобреному, так і неудобреному фонах виявлено тенденцію зниження вмісту доступних форм калію на варіантах з безполицевим обробітком: на фоні без добрив - на 0,7-0,9 мг100 г ґрунту, а на удобреному фоні - майже удвічі більше (на 1,5-1,7 мг100 г ґрунту).

Рівень симбіотичної азотфіксації вики залежно від способів основного обробітку ґрунту. Безполицевий обробіток стояками СибІМЕ та ПРН-31000, поверхневий дисковий обробіток БДТ-3 викликали зниження активного симбіотичного потенціалу (АСП) вики у порівнянні з оранкою на фоні без добрив на 9,8-13,9%. При чизельному обробітку на цьому ж фоні симбіотична активність вики була майже на рівні контролю. На фоні з добривами та їх післядії при всіх способах безполицевого обробітку ґрунту зниження АСП складало 12-31% порівняно з контролем. Поліпшення поживного режиму ґрунту на фоні з добривами та їх післядії сприяло збільшенню симбіотичної активності вики по оранці в 1,83 раза, безполицевому обробітку стояками СибІМЕ - в 1,75;чизельному обробітку - в 1,63, мілкому та поверхневому обробітках - в 1,54-1,46 раза.

Забур'яненість посівів вико-вівса за різних способів основного обробітку ґрунту. Способи безполицевого обробітку ґрунту викликали підвищення забур'яненості посівів вико-вівса порівняно з оранкою (табл.1).

У фазу сходів рослин вики та вівса загальна кількість бур'янів при обробітку стояками СибІМЕ була вищою від контролю на 45,5% на неудобреному і на 43,5% з добривами. При обробітку стояками ПРН-31000 збільшення знаходилось на рівні 32,1 - 19,0%. Поверхневе дискове розпушення БДТ-3 підвищило загальну кількість бур'янів на 32,1% на фоні без добрив і на 41,1% з добривами. При чизельному обробітку ПЧ-2,5 ріст показників становив, відповідно, 30,1 і 34,7%. Забур'яненість злісними коренепаростковими бур'янами за мілкого та поверхневого обробітків ґрунту зросла в 2,0-2,8 раза, за інших безполицевих обробітків - в 1,6 раза. Максимальне збільшення кількості бур'янів (у три раза порівняно з оранкою) викликав поверхневий обробіток при внесенні добрив.

Перед збиранням врожаю різниця між полицевим і безполицевими обробітками значно зросла за загальною чисельністю бур'янів і досягала на фоні без добрив 43-75%, а на фоні дії та їх післядії - 41,9 - 60,3%. Щодо багаторічних бур'янів, то їх співвідношення на контролі та досліджуваних варіантах було майже таким, як і на початку вегетації.

Таблиця 1 - Вплив способів основного обробітку ґрунту на забур'яненість посівів вико-вівса, шт./м2 (середнє за 1994-1997 рр.)

Способи обробітку ґрунту	Фон	Сходи	Перед збиранням урожаю
		всього	в т. ч. багаторіч-них	всього	в т. ч. багаторіч-них	Маса у сухому стані, г/м2
Оранка ПЛН-4-35 на 20-22 см (контроль)	Без добрив	156	5	200	6	13,4
	З добривами	230	4	260	5	18,3
Безполицевий обробіток стояками СибІМЕ на 20-22 см	Без добрив	227	8	350	11	37,1
	З добривами	330	5	394	5	43,4
Безполицевий обробіток стояками ПРН-31000 на 10-12 см	Без добрив	221	10	316	10	43,2
	З добривами	274	7	369	7	50,9
Дискове рихлення БДТ-3 на 6-8 см в системі комбінованого обробітку	Без добрив	206	14	329	15	48,0
	З добривами	324	12	417	14	56,6
Чизельний обробіток ПЧ-2,5 на 20-22 см	Без добрив	203	8	286	8	22,7
	З добривами	310	10	369	10	30,2

Всі способи безполицевого обробітку ґрунту викликали збільшення вегетативної маси бур'янів. Визначення їх маси у сухому стані показало, що цей показник перевищував контроль на фоні без добрив у варіанті обробітку стояками СибІМЕ у 2,8 раза; при обробітку стояками ПРН-31000 - в 3,2; при дисковому рихленні - в 3,6 раза. Застосування чизельного обробітку ПЧ-2,5 також сприяло збільшенню маси бур'янів у сухому стані, але значно менше (в 1,7 раза на обох фонах). Цей показник у варіанті з дисковим рихленням на фоні дії та післядії добрив виявився найвищим - в 4,2 раза більшим, ніж на контролі.

Вплив способів основного обробітку ґрунту на урожайність вико-вівсяної суміші. В середньому за роки досліджень зниження урожайності вико-вівсяної суміші на неудобреному фоні на варіантах з обробітком стояками СибІМЕ та ПРН-31000 знаходилось в межах 1,5 - 1,8 т/га, а при поверхневому обробітку БДТ-3 - 2,8 т/га, в той час, як при чизельному обробітку на фоні без добрив та їх післядії виявилась майже на рівні контролю. На фоні післядії добрив при безполицевому обробітку стояками СибІМЕ та ПРН-31000 зменшення показників виявилось несуттєвим, а при поверхневому дисковому розпушенні досягало 2,4 т/га. На удобрених варіантах при всіх способах обробітку урожайність зеленої маси знижувалася порівняно з оранкою: при безполицевому обробітку стояками СибІМЕ та ПРН-31000 - на 2,9 т/га; при дисковому обробітку - на 4,0 т/га, при чизельному - на 3,4 т/га (табл. 2).

Таблиця 2 - Урожайність зеленої маси вико-вівса залежно від способів основного обробітку ґрунту, т/га

Способи обробітку ґрунту	1994 р.	1995 р.	1996 р.	1997 р.	1998 р.	Середнє
	1*	2	1	2	1	3	1	3	1	3	1	2	3
Оранка ПЛН-4-35 на 20-22 см (контроль)	22,9	33,4	6,2	8,4	13,1	16,0	20,6	23,3	6,7	8,2	13,9	20,9	15,8
Безполицевий обробіток стояками СибІМЕ на 20-22 см	20,7	28,9	5,0	7,2	12,6	14,4	18,2	21,7	5,4	6,8	12,4	18,0	14,3
Безполицевий обробіток стояками ПРН-31000 на 10-12 см	21,4	28,9	5,3	7,2	12,4	15,7	16,4	21,3	5,0	6,6	12,1	18,0	14,5
Дискове розпушення БДТ-3 на 6-8 см в системі комб.обробітку	23,0	27,7	3,5	6,1	11,5	15,9	15,5	21,0	1,8	3,4	11,1	16,9	13,4
Чизельний обробіток ПЧ-2,5 на 20-22 см	23,6	27,9	4,8	7,1	11,9	15,9	20,3	22,7	5,4	7,2	13,2	17,5	15,3
НІР05 для добрив	1,2	0,2	0,4	0,5	0,5
НІР05 для обробітку	1,9	0,3	0,6	0,8	0,7
НІР05 взаємодії	2,7	0,4	0,8	1,2	1,0
* 1-без добрив; 2-з добривами; 3-післядія добрив;

Кореляційний аналіз експериментальних даних дозволив знайти значиму зворотну кореляцію між урожайністю зеленої маси вико-вівса і масою бур'янів (r= - 0,97 на фоні дії та післядії добрив, r= - 0,99 на фоні без добрив).

Лінійно-регресійний аналіз виявив наступну залежність урожайності від вмісту нітратного азоту в фазу сходів:

У=65,2+129,1*N,



де У - урожайність, ц/га;

N - вміст нітратів в фазу сходів, мг/100 г ґрунту;

Коефіцієнт детермінації - 0,88, рівень значимості - 0,001.

Економічна й енергетична ефективність способів основного обробітку ґрунту при вирощуванні вико-вівсяної суміші. Економічні показники, які характеризують прямі експлуатаційні витрати на обробіток ґрунту безполицевими знаряддями, були нижчими, ніж при оранці, але за сукупністю економічних показників для всієї технології вирощування вико-вівса, незважаючи на більш високі витрати на обробіток ґрунту і оплату праці, кращими виявилися оранка і чизельний обробіток за рахунок більш високої урожайності зеленої маси вико-вівса.

Найбільш енергоємною була полицева оранка: загальні витрати непоновлюваної енергії на 1 га досягли при внесенні добрив 17117 МДж, а без них - 13288 МДж (табл.3).

Застосування основного обробітку ґрунту стояками СибІМЕ та ПРН-31000, дискового розпушення в системі комбінованого обробітку, а також чизельного обробітку ПЧ-2,5 дозволило значно знизити витрати непоновлюваної енергії на основний обробіток ґрунту. Вона порівняно з оранкою при обробітку стояками СибІМЕ - на 25,58%, ПРН-31000 - 34,73, при дисковому розпушенні БДТ-3 - на 46,97 і чизельному обробітку ПЧ-2,5 - на 37,71% була меншою.

Енерговміст урожаю виявився найвищим у варіанті з оранкою: на удобреному фоні - 85699 МДж, неудобреному - 56939 МДж. При проведення дискового розпушення енерговміст урожаю на варіанті без добрив знизився максимально - на 11580 МДж/га, обробітку стояками СибІМЕ - 6167, ПРН-31000 - 7299, чизельному обробітку - на 2813 МДж/га.

Внесення добрив знижувало енерговміст урожаю при безполицевих обробітках значно більше, ніж оранка. Це зниження при обробітку ґрунту стояками СибІМЕ та ПРН-31000 досягло величини 11481 МДж/га, чизельному обробітку - 13941, дисковому розпушенні - 16402 МДж/га.

Енергетична оцінка показала, що на удобреному фоні найбільш ефективним способом основного обробітку ґрунту є оранка (Кее=5,0). Без добрив, а також при їх післядії застосування чизельного обробітку за енергетичною ефективністю виявилося рівнозначним традиційному обробітку ґрунту: коефіцієнти енергетичної ефективності на фоні без добрив дорівнювали, відповідно, 4,3 і 4,2, а на фоні їх післядії - 4,9.

Таблиця 3 - Показники енергетичної ефективності вирощування вико-вівсяної суміші залежно від способів основного обробітку ґрунту (середнє за 1994-1998 рр.)

Способи обробітку ґрунту	Фон	Енерговміст урожаю, МДж/га	Витрати непоновлюваної енергії	Коефіцієнт енергетич-ної ефектив-ності
			на всю технологію, МДж/га	на основний обробіток
				МДж/га	в % до контролю
Оранка ПЛН-4-35 на 20-22 см	1*	56939	13288	1005	-	4,3
	2	85699	17117			5,0
	3	64855	13288			4,9
Безполицевий обробіток стояками СибІМЕ на 20-22 см	1	50772	12981	748	74,42	3,9
	2	74218	16809			4,4
	3	58650	12981			4,5
Безполицевий обробіток стояками ПРН-31000 на 10-12 см	1	49640	12889	656	65,27	3,9
	2	74218	16717			4,4
	3	59620	12889			4,6
Дискове рихлення БДТ-7 на 6-8 см в системі комбінованого обробітку	1	45359	12766	533	53,03	3,6
	2	69297	16594			4,2
	3	55096	12766			4,3
Чизельний обробіток ПЧ-2,5 на 20-22 см	1	54126	12859	626	62,29	4,2
	2	71758	16688			4,3
	3	64855	12859			4,9
*:1-фон без добрив; 2-фон з добривами; 3-фон післядії добрив;

Результати виробничої перевірки експериментальних способів основного обробітку ґрунту в умовах Харківської області. Впровадження досліджуваних способів основного обробітку доводить, що в умовах лівобережного Лісостепу України як за рівнем урожайності, так і за сукупністю економічних та енергетичних показників під посів вико-вівсяної суміші кращим виявився чизельний обробіток ґрунту ПЧ-2,5 на 20-22 см.



ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі з позицій системного підходу наведено теоретичне узагальнення та сучасне вирішення наукового завдання щодо удосконалення технології вирощування вико-вівсяної суміші на чорнозему типовому в умовах лівобережного Лісостепу України шляхом визначення оптимального способу основного обробітку ґрунту.

Щільність складання орного шару ґрунту після обробітку стояками СибІМЕ на 20-22 см і чизельного обробітку ПЧ-2,5 на 20-22 см протягом всієї вегетації рослин була вищою, ніж після оранки, на 0,02 г/см3. Мілкий обробіток ґрунту стояками ПРН-31000 та поверхневий обробіток БДТ-3 призвів до ущільнення 0-30 см шару ґрунту порівняно із щорічною оранкою на 0,05-0,06 г/см3.

Обробіток ґрунту стояками СибІМЕ та ПРН-31000, дискове розпушення в системі комбінованого обробітку, а також чизельний обробіток позитивно вплинули на агрегатний склад ґрунту. При оранці коефіцієнт структурності в шарі ґрунту 0-30 см складав 2,80, у варіантах з дисковим розпушенням - 3,26; безполицевим обробітком стояками СибІМЕ - 3,28; стояками ПРН-31000 - 3,06; з чизельним обробітком - 2,99. Кількість водотривких агрегатів в цьому шарі підвищувалась, у порівнянні з контролем, при обробітку стояками ПРН-31000 на 5,4%; стояками СибІМЕ - на 3,2; дисковим обробітком БДТ-3 - на 3,9; чизелем ПЧ-2,5 - на 2,5%.

Безполицевий обробіток стояками ПРН-31000, дискове розпушення БДТ-3 і чизельний обробіток ПЧ-2,5 забезпечували збереження вологи осінньо-зимового періоду, поліпшивши водний режим, відповідно, на 4,5; 5,1; 3,6%.

За величиною біологічної активності целюлозорозкладаючих бактерій перевагу мала звичайна оранка. Безполицеві обробітки стояками СибІМЕ та ПРН-31000 знижували біологічну активність целюлозорозкладаючих бактерій на 16,2 - 21,6%, а поверхневе дискове розпушення в системі комбінованого обробітку - на 25,7%. Зменшення біологічної активності при чизельному обробітку на 13,5% було мінімальне і неістотне.

Загальний вміст гумусу суттєво не змінювався під впливом основного обробітку ґрунту стояками СибІМЕ та ПРН-31000, дискового розпушення БДТ-3 в системі комбінованого обробітку, а також чизельного обробітку ПЧ-2,5, але позитивний вплив мінімалізації обробітку на гумусовий стан чорнозему типового виявлявся в тенденції збільшення вмісту рухомої органічної речовини, активного гумусу.

Способи безполицевого обробітку ґрунту суттєво не впливали на вміст лужногідролізованого азоту. Вміст нітратного азоту навпаки зменшувався: на удобреному фоні на 25-35 кг/га, на неудобреному при обробітку стояками СибІМЕ і ПРН-31000, чизельному обробітку ПЧ-2,5- на 16-19 кг/га, БДТ-3- на 48 кг/га. Під впливом безполицевого обробітку відбувалась диференціація ґрунту в шарі 0-30 см за вмістом доступних форм фосфору та калію, причому при обробітку стояками СибІМЕ і чизелем ПЧ-2,5 на фоні без добрив - в меншій мірі, ніж при мілкому та поверхневому обробітках. При внесенні добрив способи безполицевого обробітку викликали більш різку диференціацію цього шару за вмістом рухомих фосфатів, з локалізацією їх у верхньому шарі ґрунту.

Забур'яненість посівів вико-вівса при застосуванні безполицевого обробітку ґрунту значно зростала порівняно з оранкою. Загальна кількість бур'янів при обробітку стояками СибІМЕ та ПРН-31000, поверхневому дисковому розпушенні БДТ-3 була вищою за контроль на 19,0 - 45,5%. Кількість злісних коренепаросткових бур'янів при мілкому та поверхневому обробітках збільшувалася, відповідно, у 2,0-2,8 раза, за інших способів основного обробітку - в 1,6 раза. При чизельному обробітку маса бур'янів у сухому стані зростала в 1,7 раза на обох фонах, при розпушенні ґрунту БДТ-3 на фонах дії та післядії добрив вона була вище в 4,2 раза, ніж у варіанті з оранкою.

Полицевий обробіток ґрунту створював найбільш сприятливі умови для прояву активного симбіотичного потенціалу (АСП) вики. Безполицевий - стояками СибІМЕ, ПРН-31000 та поверхневе дискове розпушення БДТ-3 викликали зниження АСП у порівнянні з оранкою на фоні без добрив на 9,8-12,9%, а з добривами - на 12,6-31,0%. При чизельному обробітку ґрунту ПЧ-2,5 на неудобреному фоні симбіотична активність вики була майже на рівні контролю, а на удобреному - на 12% нижче.

Застосування способів безполицевого обробітку ґрунту не сприяли підвищенню урожайності вико-вівсяної суміші порівняно з оранкою. Зниження урожайності вико-вівсяної суміші при чизельному обробітку на фоні без добрив та їх післядії було незначним.

Способи основного обробітку ґрунту на всіх фонах були рентабельними, а найбільш рентабельними виявились оранка на фоні добрив і їх післядії, а також чизельний обробіток ПЧ-2,5 на 20-22 см на фоні післядії добрив, де він становив, відповідно, 44,8, 38,0 і 37,4%.

Енергетична оцінка показала, що при застосуванні добрив найбільш ефективним способом обробітку ґрунту при вирощуванні вико-вівсяної суміші була оранка (Кее=5,0). На фоні післядії добрив та на неудобреному фоні чизельний обробіток виявився за енергетичною ефективністю рівнозначним традиційному полицевому обробітку ґрунту. Коефіцієнти енергетичної ефективності без застосування добрив знаходились на рівні 4,3 і 4,2, а при використанні післядії добрив - 4,9.

ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

В умовах лівобережного Лісостепу України на чорноземах типових важкосуглинкових при вирощуванні вико-вівсяної суміші в зернопаропросапній сівозміні доцільно проводити чизельний обробіток ПЧ-2,5 на 20 - 22 см. Чизельний обробіток забезпечує такі ж врожаї, як і оранка, з майже однаковим рівнем рентабельності, але є більш енергоощадним, ґрунтозахисним.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Гололобова Е. А. Влияние новых способов безотвальной обработки почвы на агрофизические и агрохимические показатели плодородия чернозема типичного и урожайность вико-овса / Е. А. Гололобова, А. Н. Заяц, Ю. В. Буденный // Вісник ХДАУ: Зб. наук. пр. - Х: Харк. держ. аграр. ун-т ім. В. В. Докучаєва, 1997. - №2. - С. 77-84. (Особистий внесок: проведення досліджень, брала участь у написанні статті).

2. Гололобова О. О. Вплив різних способів безполицевого обробітку ґрунту на основні показники родючості чорнозему типового в умовах Лівобережного Лісостепу України / О. О. Гололобова // Вісник ХДАУ: Зб. наук. пр. - Х: Харк. держ. аграр. ун-т ім. В. В. Докучаєва. - Харків, 1998. - №2. - С. 108-116.

3. Гололобова О. О. Ефективність нових способів безполицевого обробітку ґрунту на посівах вико-вівса в умовах Лівобережного Лісостепу України / О. О. Гололобова // Вісник ХДАУ: Зб. наук. пр. - Х: Харк. держ. аграр. ун-т ім. В. В. Докучаєва, 1999. - № 1. - С. 257-261.

4. Гололобова О. О. Вплив різних способів безполицевого обробітку ґрунту на агрономічні властивості чорнозему типового в умовах Лівобережного Лісостепу України / О. О. Гололобова // Вісник ХДАУ: Зб. наук. пр. - Х: Харк. держ. аграр. ун-т ім. В. В. Докучаєва, 1999. - № 2. - С. 215-223.

5. Гололобова О.О. Рівень симбіотичної активності вики та фітосанітарний стан посівів вико-вівса за різних способів основного обробітку ґрунту в умовах Лівобережного Лісостепу України / О. О. Гололобова // Вісник Полтавської державної академії, 2008. - №4. - С. 154-158.

6. Гололобова О.О. Активність бобово-ризобіального симбіозу вики за різних способів основного обробітку ґрунту в умовах Лівобережного Лісостепу України / Гололобова О.О. // Вісник аграрної науки , 2009. - №1. - С. 83-84.

7. Лактионов Н. И. Влияние бесплужных обработок на гумусовое состояние чернозема типичного Левобережной Лесостепи Украины / Н. И. Лактионов, В. В. Дегтярев, Е. А. Гололобова // Ґрунти України: екологія, еволюція, систематика, окультурення, оцінка, моніторинг, географія, використання: конф., присвяч. 50-річчю факультету агрохімії та ґрунтознавства, 28-29 черв. 1996 р. : тези доп. - Х: Харк. держ. аграр. ун-т ім. В. В. Докучаєва, 1996.- С. 55. (Особистий внесок: проведення досліджень, написання тез).

8. Лактионов Н. И. Трансформация гумуса чернозема типичного при различных способах основной обработки почвы / Н. И. Лактионов, В. В. Дегтярев, Е. А. Гололобова, Луис Лопес // Матеріали наукової конференції - Х: Харк. держ. аграр. ун-т ім. В. В. Докучаєва, 1996.- С. 40. (Особистий внесок: проведення досліджень, написання тез).

9. Буденный Ю. В. Энергетическая эффективность применения различных способов основной обработки под вико-овсяную смесь на черноземе типичном / Ю. В. Буденный, Е. А. Гололобова // Информационный листок ХАРПНТЭИ. - Х.: ХАРПНТЭИ, 1999. - №91 - 99. (Особистий внесок: розрахунок енергетичної ефективності, написання тез).

10. Гололобова Е. А. Эффективность симбиотической азотфиксации вики при различных способах основной обработки почвы / Е. А. Гололобова // Актуальные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса: материалы международной научно-практической конференции, - г. Курск, - 23-25 января 2008 г., ч. 1. - Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. ак., - 2008. -С. 276-279.



АНОТАЦІЯ

Гололобова О.О. Вплив способів основного обробітку ґрунту на показники його родючості та урожайність вико-вівсяної суміші. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.01 - загальне землеробство. Дніпропетровський державний аграрний університет, Дніпропетровськ, 2009.

Викладено результати п'ятирічних польових дослідів з вивчення впливу різних способів безполицевого обробітку ґрунту на зміну показників родючості чорнозему типового, забур'яненість посівів, рівень симбіотичної активності вики, урожайність зеленої маси вико-вівсяної суміші.

Наведено економічну й енергетичну оцінку ефективності різних способів безполицевого обробітку ґрунту при вирощуванні вико-вівсяної суміші.

Дослідженнями визначено закономірності, які є основою для практичного застосування чизельного енергоощадного обробітку ґрунту під вико-вівсяну суміш в системі обробітку ґрунту в зернопаропросапній сівозміні.

Ключові слова: безполицевий обробіток ґрунту, чизельний обробіток, обробіток стояками СибІМЕ, обробіток стояками ПРН-31000, дискове рихлення, вико-вівсяна суміш, забур'яненість посівів, симбіотична активність, економічна та енергетична ефективність.



АННОТАЦИЯ

Гололобова Е. А. Влияние способов основной обработки почвы на показатели ее плодородия и урожайность вико-овсяной смеси.- Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.01 - общее земледелие. - Днепропетровский государственный аграрный университет, Днепропетровск, 2009.

Диссертация посвящена изучению влияния способов основной обработки почвы под посев вико-овсяной смеси в зернопаропропашном севообороте в условиях Левобережной Лесостепи Украины на основные показатели плодородия чернозема типичного и формирования устойчивых урожаев вико-овсяной смеси.

Исследования на опытном поле ХНАУ им. В.В.Докучаева в стационарном полевом опыте кафедры земледелия, статистическая обработка, расчет математических моделей, апробация и внедрение результатов проводились на протяжении 1994 - 2008 гг. Установлена закономерность действия основной обработки почвы стойками СибИМЭ, стойками ПРН-31000, комбинированной отвально-дисковой и чизельной обработки на водно-физические показатели, гумусовое состояние, биологическую активность, питательный режим чернозема типичного; а также на засоренность посевов, уровень симбиотической активности вики, урожайность вико-овсяной смеси, экономическую и энергетическую эффективность.

Установлено, что мелкая обработка стойками ПРН-31000 и поверхностная дисковая обработка вызвали увеличение плотности сложения почвы по сравнению со вспашкой в среднем за вегетацию на 0,05-0,06 г/см3. При обработке стойками СибИМЭ на 20-22 см и чизельной обработке ПЧ-2,5 на 20-22 см данный показатель увеличился на 0,02 г/см3. В целом плотность сложения пахотного слоя чернозема типичного в период роста викоовсяной смеси находилась в пределах оптимальных величин для черноземов типичных при их сельскохозяйственном использовании.

Безотвальные разноглубинные обработки способствовали лучшему сохранению структуры почвы, чем вспашка. Если при вспашке в слое 0-30 см коэффициент структурности составлял 2,80, то на варианте с безотвальной обработкой стойками СибИМЭ - 3,28; стойками ПРН-31000 - 3,06; дисковым рыхлением в системе комбинированной обработки- 3,26; чизельной обработкой ПЧ-02,5 - 2,99. Таким образом, проявилась почвозащитная направленность безотвальных разноглубинных способов основной обработки почвы.

За годы исследований способы основной обработки почвы по-разному влияли на содержание в ней доступной влаги. Безотвальные обработки в годы со средним и слабым увлажнением способствовали увеличению запасов доступной влаги как холодного периода года, так и на протяжении вегетации. При большом количестве осадков преимущество в накоплении доступной влаги холодного периода года оставалось за вспашкой.

Обнаружено, что по величине биологической активности целлюлозоразлагающих бактерий значительное преимущество имела обычная вспашка, при чизельной обработке снижение этого показателя на 13,5% было минимальным.

Показано, что позитивное влияние минимализации обработки почвы на гумусовое состояние чернозема типичного проявилось в тенденции увеличения содержания активного гумуса и подвижного органического вещества.

Выявлено влияние способов безотвальной обработки на составляющие питательного режима чернозема типичного. Содержание щелочно-гидролизуемого азота не изменялось, но значительно уменьшилось содержание нитратного азота, особенно при поверхностной дисковой обработке. На удобренном фоне все способы безотвальной обработки вызвали дифференциацию пахотного слоя по содержанию доступных фосфатов с локализацией их в верхнем слое почвы. Все способы безотвальной обработки почвы вызвали значительное увеличение засоренности посевов по сравнению со вспашкой. При чизельной обработке это увеличение было минимальным.

Показано положительное влияние вспашки и чизельной обработки на формирование урожайности вико-овсяной смеси как в опыте, так и по результатам производственной проверки.

Исходя из результатов исследований, в условиях производства рекомендуется чизельная обработка на глубину 20-22 см, которая обеспечивает такую же урожайность, как и обычная вспашка, с таким же уровнем рентабельности, но является более энергосберегающей и почвозащитной.

Ключевые слова: безотвальная обработка почвы, чизельная обработка, обработка стойками СибИМЭ, обработка стойками ПРН-31000, дисковое рыхление, вико-овсяная смесь, засоренность посевов, симбиотическая активность, экономическая и энергетическая эффективность.



SUMMARY

GOLOLOBOVA O.O. Influence of Methods of basic Soil Treatment on Its Fertility indices and productivity of vica-oat mixture.- Manuscript.

Dissertation for the degree of Doctor of Philosophy. Dissertation of speciality 06.01.01 - General farming - Dnepropetrovsk State Agrarian University, Dnepropetrovsk. 2009.

The main results of five-period field experimental researches aimed at studying influence of different methods of non-plowing soil treatment on change of fertility indices of chernozem typical, number of weeds, level of symbiotic activity of vica, productivity of green mass of vica-oat mixture are presented.

Economic efficiency and energy saving evaluations of different non-plowing methods of the main soil tillage techniques are given in the process of cultivation of vica-oat mixture.

The main laws obtained in the result of the investigations are a base for practical appliance of chizel and energy saving soil treatment under vica-oat mixture in the fallow-grain-plowing rotation system of soil treatment.

Key words: non-plowing soil treatment, chizel treatment of soil, soil treatment with SibIME, soil treatment with PRN-31000, disc treatment, vica-oat mixture, weeding of sowings, symbiotic activity, economic and energy efficiency.

Размещено на Allbest.ru