Влияние различных систем обработки чистого пара на плодородие и продуктивность черноземной почвы Западного Забайкалья

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

Влияние различных систем обработки чистого пара на плодородие и продуктивность черноземной почвы Западного Забайкалья

06.01.01 - общее земледелие

кандидата сельскохозяйственных наук

Мальцев Николай Николаевич

Улан-Удэ, 2009

Работа выполнена на кафедре общего земледелия ФГОУ ВПО «Бурятская государственная сельскохозяйственная академия им. В.Р.Филиппова»

Научный руководитель: Заслуженный работник сельского хозяйства Российской Федерации, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Батудаев Антон Прокопьевич

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Чимитдоржиева Галина Доржиевна

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Рузавин Юрий Николаевич

Ведущая организация: ГНУ «Бурятский НИИСХ СО Россельхоз академии»

Защита диссертации состоится «20» февраля 2009 г в 14-30 час. на заседании диссертационного совета КМ 220.006.02 при Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова по адресу: 670024, г. Улан-Удэ, ул. Пушкина,8. факс 8 (3012) 44-21-33

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова и на сайте www. bgsha.ru

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные и скрепленные гербовой печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета.

Автореферат разослан « __» января 2009 г. Ученый секретарь диссертационного совета, профессор Т.М. Корсунова

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Возделывание культурных растений для потребления в качестве продуктов питания и сырья для промышленного производства испокон веков сопровождалось обработкой почвы. Тот или иной прием обработки почвы изменяет сложившиеся физические, биологические и химические процессы, направление и интенсивность которых, зависят от местных почвенно-климатических условий.

В пахотном фонде Республики Бурятия мучнисто-карбонатные черноземы занимают 12,3%, подвержены эрозионным процессам и обладают низким естественным плодородием. В период интенсивного развития земледелия в республике получили распространение короткоротационные зернопаровые севообороты с удельным весом чистых паров до 25-33%, и увеличение площадей под зерновыми культурами не только не решило проблему обеспеченности зерном, но и привело к снижению плодородия почв.

При этом применяемые системы обработки почв в полевых севооборотах, зачастую не соответствуют агроландшафтным условиям и не имеют достаточного энергетического и экономического обоснования, особенно в условиях черноземных почв степной зоны Западного Забайкалья.

Цель исследований - определить влияние систем обработки на плодородие черноземной почвы и продуктивность полевого севооборота, провести комплексную оценку эффективности их применения.

Задачи исследования:

изучить влияние систем обработки почв на плодородие мучнисто-карбонатных черноземов;

установить воздействие различных систем обработки почвы на урожайность и качество культур полевого севооборота, и продуктивность пашни;

определить экономическую и биоэнергетическую эффективность различных систем обработки почвы в полевом севообороте.

Защищаемые положения:

параметры плодородия черноземной почвы в степной зоне Западного Забайкалья зависят от систем ее обработки;

системы обработки почвы определяют урожайность, качество культур севооборота и продуктивность пашни;

комплексный экономико-энергетический подход к оценке эффективности различных систем обработки черноземной почвы.

Научная новизна. Впервые в условиях степной зоны Западного Забайкалья изучено влияние различных систем обработки чистого пара на плодородие и продуктивность черноземных почв. Проведена комплексная экономико-энергетическая оценка различных систем обработки почв.

Практическая значимость. Разработаны и обоснованы системы обработки, обеспечивающие сохранение плодородия и повышение продуктивности черноземной почвы, которые могут служить основой для совершенствования почвозащитной системы земледелия в условиях степной зоны Западного Забайкалья. Полевой опыт ежегодно демонстрируется на Днях поля, проводимых Министерством сельского хозяйства Республики Бурятия. Основные положения работы нашли использование в учебном процессе студентов агрономических специальностей БГСХА им. В.Р.Филиппова.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на научных и научно-практических конференциях, совещаниях: международных (Улан-Удэ, 2006), региональных (Улан-Удэ, 2007, 2008), «Днях поля» Республики Бурятия (с. Хонхолой Мухоршибирского района, 2004-2008), а также на заседаниях кафедры общего земледелия БГСХА им.В.Р. Филиппова (2004-2008).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 6 печатных работах, в том числе 3 в рецензируемых изданиях ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация представляет собой рукопись объемом 138 страниц компьютерного текста, содержит 29 таблиц, 3 рисунка, 5 приложений и библиографию из 217 наименований, из которых 7 иностранных авторов. Она состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций производству.

Условия, объекты и методика исследований. Исследования проведены на стационаре кафедры общего земледелия БГСХА им. В.Р.Филиппова на базе СПК «Колхоз Искра» Республики Бурятия в 2004-2007 годах.

Почвенный покров опытного поля представлен черноземом мучнисто-карбонатным малогумусным, маломощным, легкосуглинистым, со следующими агрохимическими показателями пахотного слоя: содержание гумуса - 3,94%, сумма поглощенных оснований - 20,2 мг-экв./100 г почвы, реакция среды нейтральная, подвижных форм фосфора - 30,2-32,0 мг/100 г. калия - 57,6-57,9 мг/100 г почвы.

Погодные условия в годы проведения исследований сложились по-разному, но в целом были характерными для степной зоны Западного Забайкалья.

2004 год по температурным условиям оказался в целом достаточно близким к среднемноголетней норме, но при этом отмечались сухие периоды в июне, июле, августе, когда температура воздуха превышала норму. В мае и июне выпало осадков несколько больше нормы, а июль оказался крайне засушливым. Август и сентябрь по выпадению осадков были близки к среднемноголетним значениям, хотя в августе по декадам наблюдались сухие периоды. В 2005 году в мае осадков выпало на 79% больше среднемноголетнего значения, что положительно повлияло на рост и развитие растений. Однако в августе осадков выпало более чем в два раза ниже нормы, что сказалось на урожайности. В сентябре осадков выпало почти в два раза выше нормы, это отрицательно повлияло на качество урожая. 2006 год оказался более благоприятным по сравнению с 2005 годом, хотя за вегетационный период осадков выпало меньше, но наблюдалось более равномерное их распределение по периодам вегетации. Весна 2007 года в отличие от предыдущих лет оказалась значительно увлажненнее, однако, затем отмечались, редкие для степной зоны Бурятии, июльская и августовская засухи. Температура воздуха, за вегетационный период рассматриваемых лет, в целом близка к среднемноголетним значениям, хотя вторая половина лета оказалась несколько теплее.

Полевой опыт проводился во времени в трехгодичной закладке, в трехкратной повторности. Общая площадь делянки составляет 600 м². Расположение делянок последовательное в один ярус. Агротехника возделывания культур севооборота принята в соответствии с зональной системой земледелия для степной зоны (Система земледелия..., 1989). Сорт яровой пшеницы Лютесценс 937, овса - Догой, срок посева пшеницы 20-21 мая, овса - 27-29 мая, норма высева 5 и 4,5 млн. зерен на 1 га.

Схема полевого опыта включает в себя 7 вариантов обработки почвы в чистом пару:

комбинированный пар (с весны плоскорезная обработка КПП-2,2 12-14 см, летом отвальная вспашка 20-22 см, затем 2 культивации КПЭ-3,8) (контроль);

отвальный пар (отвальная вспашка 20-22 см, затем в течение лета 4 культивации КПЭ-3,8);

отвальный пар (отвальная вспашка 20-22 см, одна культивация КПЭ-3,8, затем «двойка» пара и две культивации КПЭ-3,8);

гербицидный пар (плоскорезная обработка 12-14 см, затем химическая обработка гербицидом сплошного действия Торнадо в дозе 6 кг/га);

плоскорезный пар на 20-22 см (плоскорезная обработка КПП-2,2 20-22 см, затем в течение лета 4 культивации КПЭ-3,8);'

плоскорезный пар на 12-14 см (плоскорезная обработка КПП-2,2 12-14 см, затем в течение лета 4 культивации КПЭ-3,8);

«крестьянский» пар (с весны без обработок, летом отвальная вспашка 20-22 см, затем 2 культивации КПЭ-3,8).

В опыте проведены наблюдения и анализы. Густота стояния растений определялась методом, изложенным Б.А. Доспеховым, в фазу полных всходов и перед уборкой, влажность почвы - термостатно-весовым методом, структурно-агрегатный состав почвы по методу Н.И. Саввинова в начале и конце парования, засоренность пахотного слоя почвы семенами сорняков в начале и конце парования, засоренность посевов количественно-весовым методом.

Определение содержания нитратного, азота проводилось в агрохимической лаборатории БурНИИСХ СО РАСХН дисульфофеноловым методом. Анализы почвенных образцов для общей агрохимической характеристики почвы опытного участка проведены общепринятыми методами (Аринушкина, 1975). Количество пожнивных остатков учитывалось перед парованием, перед уходом в зиму и перед посевом. Определение комковатости верхнего слоя почвы проводилось перед уходом в зиму и весной перед посевом. Ветроустойчивость верхнего слоя определяли по уравнению эродируемости почвы, установленным Н.М. Урбазаевым (1972). Плотность почвы определяли с помощью объемного бура Качинского в начале и в конце парования. Биологическую активность почвы определяли методом «аппликаций».

Качество зерна яровой пшеницы определено в лаборатории оценки качества зерна Красноярского НИИСХ СО Россельхозакадемии. Расчет экономической эффективности проводили в соответствии с общепринятыми рекомендациями, биоэнергетическую оценку - по А.И. Пупонину и А.В. Захаренко (1998).

Учет урожая проводили прямым комбайнированием, данные урожайности приведены к 100% чистоте и к 14% влажности. Данные учетов и наблюдений подвергнуты математико-статистической обработке по Б.А. Доспехову (1979).

Влияние различных систем обработки чистого пара на агрофизические свойства почвы

Ветроустойчивость поверхности поля. Одним, из предъявляемых требований к системе обработки, является устойчивость почвы к эрозионным процессам. В Западном Забайкалье наибольший вред наносит ветровая эрозия. обработка почва урожайность севооборот

В наших исследованиях (табл. 1) установлено, что комковатость почвы в отвальных парах (комбинированный, отвальный и «крестьянский») находится на уровне 65,9-66,3%. На плоскорезном пару этот показатель составил 71,0, а гербицидном - 72,5%.

Таблица 1. Ветроустойчивость черноземной почвы после различных обработок

Вариант	Комковатость почвы, %	Количество условной стерни, шт./м2	Ветроустойчивость, г
Комбинированный пар	65,9	41	95,6
Отвальный пар	65,9	8	136,0
Гербицидный пар	72,5	154	60,1
Плоскорезный пар, 20-22 см	71,0	90	75,7
«Крестьянский» пар	66,3	187	46,0

По количеству сохранившейся стерни к осени среди вариантов резко выделяются гербицидный и «крестьянский» пары - 154 и 187 шт./м². Наименьшее количество стерни сохранилось на отвальном пару - 8 шт./м² .

Наименьшую ветроустойчивость имеет вариант с отвальной вспашкой - 136,0 г, т.е. поверхность неветроустойчива. Вариант «крестьянский» пар при показателе 46,0 г имеет устойчивость к ветровой эрозии. При этом гербицидный и плоскорезные пары - умеренно устойчивы, а комбинированный пар неветроустойчив - 95,6 г, как и отвальный пар.

Плотность почвы. Характер плотности почвы определяется способами и глубиной обработки. Поэтому основным требованием к механической обработке почвы является создание оптимальной для культурных растений плотности.

В наших исследованиях показано, что черноземная почва в степной зоне Бурятии весной к началу обработки пара по вариантам опыта имеет практически одинаковую плотность на уровне 1,36-1,40 г/см³ (табл.2).

Таблица 2. Влияние различных обработок на плотность почвы в пару и в посевах яровой пшеницы, г/см³ (0-20 см)

Вариант	Пар	Пшеница
	начало парования	конец парования	перед посевом	перед уборкой
Комбинированный пар	1,36	1,24	1,17	1,36
Отвальный пар	1,36	1,23	1,17	1,35
Отвальный с «двойкой» пар	1,40	1,24	1,20	1,40
Гербицидный пар	1,37	1,24	1,16	1,39
Плоскорезный пар, 20-22 см	1,37		1,19	1,34
Плоскорезный пар, 12-14 см	1,39	1,23	1,20	1,38
«Крестьянский» пар	1,39	1,15	1,19	1,31

Обработки почвы в паровых полях по-разному влияют на плотность почвы. Так, если в целом этот показатель к осени снизился на 0,12-0,24 г/см³, то по вариантам опыта отмечаются различия. В комбинированном, отвальном, отвальном с «двойкой», гербицидном и плоскорезных парах плотность почвы в конце парования находится на уровне 1,23-1,24 г/см³, а в «крестьянском» пару - 1,15 г/см³. Несколько более рыхлое сложение почвы к осени по «крестьянскому» пару связано с поступлением значительной органической массы сорной растительности, которая наросла к моменту отвальной вспашки в середине лета.

Весной, перед посевом яровой пшеницы, черноземная почва имела на всех вариантах пара достаточно хорошую плотность - 1,18-1,20 г/см³. К осени, к уборке яровой пшеницы, почва вновь уплотнялась и практически до исходного уровня (перед началом обработки паров) -- 1,36-1,40 г/см³ . Несколько ниже этих показателей оказалась плотность на варианте «крестьянский» пар - 1,31 г/см³ .

Структурно-агрегатный состав почвы. Структура почвы влияет на ряд важнейших в агрономическом отношении свойств почвы, что, в конечном итоге, сказывается на урожайности сельскохозяйственных культур.

В условиях Западного Забайкалья нами подтверждено, что при проведении механической обработки происходит разрушение и распыление почвенных агрегатов. Так, в почве различных паров наблюдается уменьшение агрегатов диаметром больше 10 мм при увеличении содержания агрегатов меньшего диаметра (<0,25 мм) (табл.3).

Таблица 3. Влияние различных способов обработки чистого пара на структурно-агрегатный состав почвы в 0-20 см слое (сухое просеивание)

Вариант	Содержание агрегатов диаметром (мм), %	К
	>10	10-0,25	<0,25
Перед началом парования	24,2	66,8	9,0	2,01
Комбинированный пар	20,5	65,4	14,1	1,89
Отвальный пар	20,6	65,4	14,3	1,87
Отвальный с «двойкой» пар	19,8	64,7	15,5	1,83
Гербицидный пар	23,1	65,9	11,0	1,93
Плоскорезный пар, 20-22 см	23,2	64,2	12,6	1,79
Плоскорезный пар, 12-14 см	23,5	63,7	12,8	1,75
«Крестьянский» пар	21,9	65,5	12,6	1,90

Одновременно с этим к осени отмечается снижение содержания агрегатов диаметром 10-0,25 мм до 63,7-65,9% при 66,8% перед началом обработок опытных вариантов.

К осени коэффициент структурности (К) на всех вариантах опыта снижается по сравнению с весенним определением. При этом следует отметить следующее - чем интенсивнее обрабатывается почва, тем сильнее снижается этот показатель. Так, в отвальных парах он снижается с 1,89 на комбинированном пару до 1,83 на отвальном с «двойкой» пару. Наибольшее ухудшение К до 1,76-1,79 отмечается на плоскорезных парах, что связано с более высоким по сравнению с прочими вариантами содержанием здесь агрегатов размером более 10 мм - 23,2-23,5%.

«Крестьянский» пар за период парования сохранил достаточно высокий коэффициент структурности - 1,90, что объясняется значительно меньшим количеством обработок почвы и поступлением свежей органической массы сорной растительности.

Влияние различных обработок чистого пара на агрономические свойства черноземной почвы

Биологическая активность почвы. Показателем общей биологической активности непосредственно в природе является деятельность целлюлозоразрушающих микроорганизмов, определяемая степенью распада и убыли сухой массы льняной ткани, выдержанной в почве определенный период времени (Востров, Петрова, 1961; Тихомирова, Святская, 1972).

Нами рассмотрена биологическая активность черноземной почвы в условиях степной зоны Западного Забайкалья в различных паровых полях (табл.4).

Таблица 4. Микробиологическая активность черноземной почвы (чистый пар),% от исходной массы полотна (среднее за 2005-2006 гг.)

Вариант	Май-июнь	Июнь-июль	Июль-август	Август-сентябрь	За вегетационный период
Комбинированный пар	11,6	10,9	13,5	18,1	54,1
Отвальный пар	11,6	10,0	13,1	19,7	54,4
Отвальный с «двойкой» пар	8,5	10,0	14,8	20,6	53,9
Гербицидный пар	5,6	9,4	12,8	19,7	47,5
Плоскорезный пар, 20-22 см	6,2	10,8	14,3	21,9	53,1
Плоскорезный пар, 12-14 см	7,2	9,4	15,6	21,3	53,5
«Крестьянский» пар	5,3	6,9	13,5	20,6	46,3

В целом, за вегетационный период практически равные показатели биологической активности почвы получены на пяти вариантах опыта из семи: комбинированном, отвальном, отвальном с «двойкой» и плоскорезных парах - 53,1-54,4%. На гербицидном пару разложение льняной ткани за вегетационный период составило 47,5% от исходной массы, что связано с некоторым негативным действием гербицида Торнадо на микрофлору почвы. Наименьшая интенсивность разложения льняной ткани получена на «крестьянском» пару.

Исследования микробиологической активности под посевами яровой пшеницы показали практически те же тенденции, что и при паровании (рис.1). Так, разложение льняного полотна за вегетационный период яровой пшеницы в среднем за 2005-2006 гг. составило 62,1-65,0% по отвальным парам, при 58,4-59,5% по плоскорезным парам. Этот показатель по гербицидному пару достиг 58,2, а «крестьянскому» - 56,5%.

Рис. 1. Интенсивность разложения льняного полотна за вегетационный период яровой пшеницы по различным обработкам чистого пара (среднее за 2005-2006 гг.): 1- комбинированный, 2- отвальный, 3- отвальный «с двойкой», 4 -гербицидный, 5 - плоскорезный на 20 - 22 см, 6 - плоскорезный на 12 - 14 см, 7 - «крестьянский»

Наиболее выражено деятельность целлюлозоразрушающих микроорганизмов в черноземной почве Западного Забайкалья в период с 20 июля по 20 августа, когда отмечается наиболее благоприятное сочетание влажности и температуры почвы.

Нитратный режим почвы. Количество нитратного азота в почве в течение вегетационного периода значительно варьирует в зависимости от направленности процессов нитрификации (Гамзиков, 1981; Лапухин, 2000; Батудаев, 2003 и др.).

В наших исследованиях (табл.5) в среднем за 2004-2006 гг. установлено, что в первый срок определения (через 7-10 дней после первой обработки) содержание нитратного азота оказалось наивысшей за все сроки , которое связано с хорошими условиями увлажнения в весенние периоды этих лет.

На второй срок определения различия между вариантами становятся более отчетливыми. Наименьшие запасы нитратного азота отмечены на гербицидном и «крестьянском» парах, где к этому времени обработки почвы не проводились.

Последующие периоды в годы исследований оказались более засушливыми, что несколько затормозило интенсивность процессов нитрификации, и содержание нитратного азота находилось на уровне 5,0-7,2 мг/кг почвы.

Определение, проведенное в августе, в целом показало несколько большую обеспеченность вариантов опыта нитратным азотом (6,4-8,2 мг/кг почвы). И здесь более четко проявилось преимущество отвальных паров (комбинированный, отвальный, отвальный с «двойкой» и «крестьянский»).

Таблица 5. Динамика нитратного азота на различных парах, мг/кг почвы (среднее за 2004-2006 гг.)

Вариант		Срок определения
	май	июнь	июль	август	сентябрь
Комбинированный пар	9,9	8,6	6,9	8,1	4,9
Отвальный пар	10,0	8,9	7,2	8,2	4,5
Отвальный с «двойкой» пар	9,4	8,9	6,8	7,7	4,5
Гербицидный пар	9,8	6,9	5,5	6,4	3,2
Плоскорезный пар, 20-22 см	9,3	7,7	5,0	7,0	3,7
Плоскорезный пар, 12-14 см	9,4	8,5	5,4	6,7 7 1 \	3,5
«Крестьянский» пар	9,3	6,6	4,3	6,5	3,2

Исследование нитратного режима в почве под посевами первой культуры севооборота (яровая пшеница) показало существенное влияние паровых обработок на его интенсивность. Так, содержание нитратного азота на момент посева яровой пшеницы колебалось в пределах 6,7-7,4 мг/кг почвы, то есть оказались близкими. Вместе с тем просматривается тенденция более высокого содержания нитратного азота на начало посева яровой пшеницы на вариантах с отвальными парами (отвальный, комбинированный, отвальный с «двойкой»), по сравнению с остальными парами (рис.2).

Рис. 2. Влияние различных паров на содержание нитратного азота на момент посева яровой пшеницы: 1.- комбинированный, 2- отвальный, 3- отвальный «с двойкой», 4 -гербицидный, 5 - плоскорезный на 20 - 22 см, 6 - плоскорезный на 12 - 14 см, 7 - «крестьянский»

Таким образом, наилучшие условия нитратообразования складываются в отвальных парах (отвальный, комбинированный, отвальный с «двойкой»). Плоскорезные пары по накоплению нитратов уступают отвальным парам, но превосходят гербицидный и «крестьянский» пары.

При рассмотрении корреляционной зависимости между содержанием нитратного азота в почве под яровой пшеницей и ее урожайностью получена высокая корреляционная связь при r = 0,850 и уравнении регрессии Y = 3,8610 + 2,9033 * X.

Наибольшая интенсивность процессов нитратообразования в условиях черноземной почвы степной зоны Бурятии наблюдается с середины июля до середины августа.

Засоренность почвы. Большой интерес представляет сравнительная сороочищающая способность различных систем обработки чистого пара. Однако до настоящего времени подобные исследования на черноземной почве Бурятии не проводились.

В наших исследованиях различные системы обработки чистого пара оказывают заметное влияние на изменение запасов семян сорняков в пахотном слое черноземной почвы (табл.6).

Таблица 6. Изменение запасов семян сорняков за период парования в 0-22 см слое почвы

Вариант	Млн.шт. на га	% к весеннему
	начало	конец	запасу
Комбинированный пар	397	252	63,5
Отвальный пар	280	219	78,2
Отвальный с «двойкой» пар	368	229	62,2
Гербицидный пар	304	257	84,5
Плоскорезный пар, 20-22 см	336	267	79,5
Плоскорезный пар, 12-14 см	328	270	82,3
«Крестьянский» пар	373	306	82,0

Так, наилучшее очищение пахотного слоя почвы от семян сорняков обеспечивают обработки почвы по типу отвального с «двойкой» (37,8%) и комбинированного (36,5%) паров. Эффективность остальных систем обработок существенно ниже.

В трехпольном зернопаровом севообороте лучшее очищение пахотного слоя почвы от семян сорняков обеспечивается при системах обработки парового поля, включающего отвальную вспашку, за исключением «крестьянского» пара, где уровень обсемененности почвы семенами сорняков практически не изменился. При системах обработки пара, основанных на плоскорезных обработках отмечается повышение количества семян сорной растительности за ротацию на 5,4-8,5% по сравнению с их исходным запасом.

Влажность почвы. Анализ результатов опыта показывает (табл.7), что при первом сроке определения (май) в слое 0-20 см влажность почвы по вариантам существенно не различалась и составляла 16,8-17,6% от абсолютно-сухой почвы. При июньском сроке определения (июнь) наименьшая влажность в слое 0-20 см отмечена на варианте с плоскорезной обработкой на 20-22 см - 13,5%. На остальных вариантах существенных различий не обнаружено (14,0-14,7%). Аналогичная ситуация отмечается и в слое 0-50 см.

Таблица 7. Влияние способов обработки чистого пара на влажность почвы, % от абсолютно-сухой массы почвы (среднее за 2004-2006 гг.)

Вариант	Глубина, см	Срок определения ределения
		май	июнь	июль	август	сентябрь	октябрь
Комбинированный пар	0-20	16,8	14,7	11,1	12,4	12,8	15,9
	0-50	16,2	12,2	11,1	11,5	12,7	13,5
Отвальный пар	0-20	17,2	14,0	12,4	12,2	13,5	15,8
	0-50	16,4	11,8	12,9	11,7	12,7	13,7
Отвальный с «двойкой пар	0-20	17,1	14,0	11,6	12,2	12,5	16,0
	0-50	15,7	11,6	10,6	11,6	12,0	13,8
Гербицидный пар	0-20	17,0	14,3	12,3	12,5	11,9	13,6
	0-50	15,6	12,5	11,3	12,3	12,2	12,7
Плоскорезный пар, 20-22 см	0-20	17,6	13,5	12,6	12,8	12,1	16,0
	0-50	15,6	11,4	11,9	11,5	12,3	13,9
Плоскорезный пар, 12-14 см	0-20	17,6	14,4	11,7	12,3	13,0	15,9
	0-50	16,1	12,6	11,4	11,6	12,9	13,7
«Крестьянский» пар	0-20	17,2	14,2	10,8	11,4	12,9	15,8
	0-50	16,2	11,9	11,3	10,7	12,4	13,5

К середине лета (июль) наименьшая влажность почвы в слое 0-20 см отмечается на варианте «крестьянский» пар - 10,8%, тогда как в слое 0-50 см самую низкую увлажненность почва имела на отвальном с «двойкой» пару - 10,6%. Наивысший показатель влажности в слое 0-20 см имели варианты плоскорезный пар на 20-22 см - 12,6% и отвальный -- 12,4%.

К осени содержание влаги по вариантам в целом варьировала и в слое 0-20 см она составляла 15,8-16,0%. Однако в варианте 4 (гербицидный пар) влажность почвы оказалась равной 13,6% в слое 0-20 см, а в слое 0-50 см -12,7%. Это, по-видимому, связано с тем, что действие гербицида Торнадо к концу лета ослабло и семена сорных растений, находящиеся в почве, проросли и в процессе своей вегетации использовали часть почвенной влаги.

Влажность почвы в посевах яровой пшеницы за годы исследований существенно также не различалась. Определение корреляционной зависимости между влажностью почвы и урожайностью яровой пшеницы показало высокую корреляционную зависимость уровня урожайности от степени увлажнения почвы. При этом r= 0,850, а уравнение регрессии имеет вид Y = 246,66 - 0,0328 * X.

Продуктивность культур севооборота и качество зерна яровой пшеницы

Урожайность яровой пшеницы по различным обработкам чистого пара. В наших исследованиях наивысшая урожайность яровой пшеницы в среднем за 3 года получена на варианте с отвальной обработкой пара - 25,5 ц/га (табл. 8). На контрольном варианте (комбинированный пар) урожайность составила 24,4 ц/га. Несколько уступают контролю варианты с гербицидной и с плоскорезной на 20-22 см обработками - 23,8 и 24,0 ц/га соответственно.

Таблица 8. Влияние систем обработки пара на урожайность яровой пшеницы, ц/га

Вариант	2005г.	2006г.	2007г.	Среднее	Прибавка к контролю
					ц/га	%
Комбинированный пар	21,9	27,9	23,3	24,4	-	-
Отвальный пар	25,0	27,7	23,8	25,5	1,1	4,5
Отвальный с «двойкой» пар	23,0	28,1	24,4	25,2	0,8	3,2
Гербицидный пар	23,1	25,2	23,1	23,8	-0,6	-2,5
Плоскорезный пар, 20-22 см	23,0	27,0	21,9	24,0	-0,4	-1,6
Плоскорезный пар 12-14 см	23,8	26,8	23,4	24,7	0,3	1,2
«Крестьянский» пар	16,6	27,1	20,6	21,4	-3,0	-12,3
НСР05, ц/га	1,2	1,5	1,2

Варианты с отвальной обработкой и «двойкой» пара превышали контроль на 1,1 и 0,8 ц/га. Наименьшим уровень урожайности оказался по «крестьянскому» пару - 21,4 ц/га, что на 3,0 ц/га или 12,3% ниже контроля.

Таким образом, в условиях черноземной почвы степной зоны Бурятии, лучшей системой подготовки чистого пара являются обработки, основанные на отвальной вспашке (отвальный, отвальный с «двойкой» и комбинированный пар). На втором месте по уровню урожайности яровой пшеницы находятся плоскорезные пары. В условиях черноземных почв гербицидные пары не имеют преимущества перед плоскорезными и отвальными парами. «Крестьянский» пар, который сегодня имеет место во многих хозяйствах Западного Забайкалья, существенно уступает по урожайности яровой пшеницы прочим системам подготовки чистого пара.

Продуктивность зернопарового севооборота. Выход зерна с 1 га севооборотной площади находится в пределах 13,9-16,8 ц/га. Наибольший выход зерна получен при плоскорезной обработке на глубину 20-22 см, а наименьший отмечен на варианте «крестьянский» пар и составил 13,9 ц/га (табл.9).

По выходу кормовых единиц колебания составили в пределах 17,1-20,7 ц/га. Наибольший выход к.е. получен на варианте

Таблица 9. Продуктивность зернопарового севооборота, ц/га

Вариант	Урожайность	Выход с 1 га севооборота
	зерновых культур, ц/га	зерна	к.ед.
Комбинированный пар	23,3	15,5	19,1
Отвальный пар	24,9	16,6	20,4
Отвальный с «двойкой» пар	24,7	16,5	20,3
Гербицидный пар	23,7	15,8	19,4
Плоскорезный пар, 20-22 см	25,2	16,8	20,7
Плоскорезный пар, 12-14 см	24,7	16,5	20,3
«Крестьянский» пар	20,8	13,9	17,1

плоскорезный на 20-22 см пар (20,7 ц/га) и несколько меньше при отвальной, отвальной с «двойкой», плоскорезной на 12-14 см парах. Наименьший выход к.е. получен на варианте «крестьянский» пар - 17,1 ц/га к.е.

Качество зерна яровой пшеницы. Изучение различных систем обработок черноземной почвы Бурятии не обнаружило четкой зависимости физических свойств зерна пшеницы от паровой обработки. При этом различные системы паровой обработки чистого пара оказали практически одинаковое влияние на массу 1000 зерен, натуру и стекловидность (табл. 10). В опытах установлено существенное влияние обработки чистого пара на содержание белка. Наиболее высокое содержание белка получено по отвальной системе обработки, существенно ниже этот показатель по плоскорезному и «крестьянскому» парам.

Содержание клейковины также различно в зависимости от систем обработок чистого пара. Здесь проявляются те же закономерности, что и в содержании белка.

Таблица 10. Качество зерна яровой пшеницы по различным парам

Вариант	Масса 1000 зерен, г	Натура, г/л	Общая стекловидность, %	Содержание белка, %	Содержание клейковины, %	Сила муки, е.а.	Общая хлебопекарная оценка, балл
Комбинированный пар	27,6	711	53	12,5	27,6	380	3,8
Отвальный пар	27,2	707	52	13,2	27,6	389	4,1
Отвальный с «двойкой» пар	26,3	723	52	13,0	28,2	359	3,9
Гербицидный пар	26,6	723	49	14,4	27,9	322	3,7
Плоскорезный пар, 20-22 см	27,0	712	51	11,8	25,3	348	3,9
Плоскорезный пар, 12-14 см	27,6	716	50	12,2	27,4	351	3,9
«Крестьянский» пар	27,6	721	51	11,9	26,0	295	3,9

Наиболее высокое значение силы муки имеет зерно пшеницы по отвальной системе обработки пара (389 е.а.), практически равную с этим вариантом силу муки обеспечивает комбинированная обработка пара (380 е.а.). Наименьшее значение силы муки оказалось на варианте «крестьянский» (295 е.а.) и гербицидный пар (322 е.а.). Сила муки на плоскорезных парах варьировала в пределах 348-351 е.а.

Нами показано, что общая хлебопекарная оценка хлеба достигает хорошей оценки при выращивании пшеницы по всем обработкам пара, кроме гербицидного. По последней системе обработки чистого пара достигается оценка - вполне удовлетворительная. Причем здесь общая хлебопекарная оценка пшеницы находится у нижней границы этой градации.

Комплексная экономико-энергетическая оценка эффективности различных систем обработки пара. При рассмотрении экономической эффективности различных систем обработки пара в условиях исследуемых лет видно, что в среднем за 3 года урожайность яровой пшеницы по вариантам оказалась различной (табл. 11).

По приведенным данным можно сделать вывод, что лучшая экономическая эффективность при возделывании яровой пшеницы по чистому пару наблюдается при обработке почвы плоскорезными орудиями. Наихудшие показатели получены по гербицидному пару.

Результаты биоэнергетической оценки показали, что наиболее высокими затраты совокупной энергии оказались по отвальному с «двойкой» (12634 МДж/га) и комбинированному пару (12001 МДж/га). Наименее затратным оказался «крестьянский» пар (10715 МДж/га).

Таблица 11 Экономико-энергетическая оценка различных видов пара

Вариант	Урожайность с 1 га, ц/га	Экономическая	Энергетическая
		условно -чистый доход, руб/га	Себестоимость, руб./ц	рентабельность, %	приращение вал. энергии, Мдж/га	Энерге тич. коэфф.
Комбинированный пар	24,4	7112	109	269	4874	1,41
Отвальный пар	25,5	7419	109	267	6821	1,59
Отвальный с «двойкой» пар	25,2	7045	121	232	4676	1,37
Гербицидный пар	23,8	5639	163	145	5344	1,44
Плоскорезный пар, 20-22 см	24,0	6966	110	264	6875	1,65
Плоскорезный пар, 12-14 см	24,7	7301	104	283	7523	1,73
«Крестьянский» пар	21,4	6124	114	251	4785	1,45

Величина энергетического коэффициента на вариантах с плоскорезными парами составила соответственно 1,65 и 1,73. Отвальный пар обеспечил энергетический коэффициент на уровне 1,59. Наименьшим этот показатель оказался по гербицидному пару.

Выводы

1. В условиях черноземных почв степной зоны Западного Забайкалья одним из основополагающих факторов роста и развития культур севооборота является обработка почвы, во многом определяющая условия роста и развития растений.

2. Достаточная защита черноземной почвы от ветровой эрозии достигается при использовании технологии обработки чистого пара по системе гербицидного и плоскорезных паров. По отвальному пару поверхность черноземной почвы неветроустойчива, а по комбинированному пару отмечается умеренная ветроустойчивость.

3. Существенных различий во влажности и плотности почвы, в зависимости от механических обработок почвы на черноземной почве Бурятии в среднем за годы исследований, не обнаружено. При принятой схеме гербицидной обработки чистого пара влажность почвы несколько ниже, чем при механических обработках. Весной перед обработкой черноземная почва имеет плотность сложения 1,36-1,40 г/см³ , а осенью после различных обработок находится на уровне 1,23-1,24, и лишь в «крестьянском» пару она составила 1,15 г/см³.

4. При различных обработках, практически равные показатели биологической активности почвы, обеспечивают комбинированный, отвальный с «двойкой» и плоскорезные пары - 53,1-54,4%, при 46,3% на «крестьянском» и 47,5% на гербицидном парах. Под посевами яровой пшеницы интенсивность разложения льняного полотна за вегетационный период имеет ту же направленность, что и в парах.

5. Наибольшее снижение количества семян сорняков за период парования обеспечивает обработка почвы по типу отвального с «двойкой» (на 37,8%), комбинированного (36,5%) и отвального (21,8%) паров. Лучшее очищение пахотного слоя почвы от семян сорняков за ротацию 3-х польного севооборота обеспечивается на вариантах обработки, включающих отвальные вспашки (на 10,1-14,7%). При системах обработки паров, основанных на плоскорезных обработках, отмечается повышение количества семян сорной растительности за ротацию на 5,4-8,5%.

6. Содержание нитратного азота в черноземной почве подвержено существенным колебаниям в течение вегетационного периода. Максимум нитратов в почве под яровой пшеницей в условиях степной зоны Западного Забайкалья наблюдается в июле-августе, при наличии хорошего увлажнения и оптимального температурного режима.

7. Лучшими системами обработки чистого пара по урожайности яровой пшеницы являются обработки, основанные на отвальной вспашке (24,4-25,5 ц/га). Ниже урожайность яровой пшеницы по плоскорезным парам (в среднем на 0,7 ц/га). Гербицидный пар по урожайности яровой пшеницы уступает отвальным парам на 0,6-1,7 ц/га, а плоскорезным - на 0,2-0,9 ц/га. Наименьшая урожайность яровой пшеницы получена по «крестьянскому» пару (21,4 ц/га), что ниже контрольного варианта (комбинированный пар) на 3,0 ц/га или 12,3%, а лучшего (отвальный пар) - на 3,8 ц/га или на 17,8%.

8. По общей продуктивности трехпольного севооборота варианты с отвальными и плоскорезными парами обеспечили практически равный уровень по всем показателям. В среднем по варианту с отвальными парами урожайность зерновых составила 24,8 ц/га, выход зерна с 1 га севооборотной площади - 16,6 и кормовых единиц - 20,4 ц/га, а по плоскорезным парам соответственно 25,0, 16,7 и 20,5 ц/га. Несколько ниже эти показатели в севообороте с гербицидным паром, и существенно уступает остальным вариант с «крестьянским» паром.

9. Зерно яровой пшеницы, выращенное по отвальным системам обработки пара, по своим качественным показателям несколько превосходит зерно, полученное по плоскорезным системам обработки. Зерно пшеницы по гербицидному пару по качеству незначительно уступает пшенице, размещаемой по механическим обработкам.

10. При комплексной экономико-энергетической оценке выделяется вариант с мелкой плоскорезной обработкой, где рентабельность составила 283%, при энергетическом коэффициенте 1,73. Наименьшие уровни этих показателей получены на вариантах с отвальным с «двойкой» и гербицидным парами (соответственно 232 и 145% и 1,37 и 1,44).

Предложения производству

В условиях черноземных почв Западного Забайкалья для поддержания плодородия почвы и повышения продуктивности пашни предлагается:

На полях, подверженных ветровой эрозии, применять технологии обработки чистого пара по системе плоскорезных паров или гербициды сплошного действия, обеспечивающих к концу парования сохранение соответственно 41,0 и 70,0% растительных остатков.

Применение комбинированной и плоскорезных обработок чистого пара способствует достаточной защите поверхности почвы от ветровой эрозии в весенний и раннелетний периоды и обеспечивает получение устойчивых урожаев яровой пшеницы.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Батудаев A.П. Совершенствование системы земледелия - основа успеха. / Батудаев А.П., Коршунов В.М., Мальцев Н.Н. //Земледелие, № 5. - 2006. - с. 2-3.

Батудаев А.П. Влияние систем обработки чистого пара на засоренность почвы семенами сорных растений. /Батудаев А.П., Мальцев Н.Н. // Мат- лы м/н науч.-практ. конф., 9 февраля 2007. - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2007. - С. 40-44.

Мальцев Н.Н. Влажность черноземной почвы в зависимости от системы обработки чистого пара. /Мальцев Н.Н., Батудаев А.П. // Мат-лы м/н научн.-практ. конференции, 9 февраля 2007 г. - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2007. - С. 195-199.

Мальцев Н.Н. Эффективность производства зерна яровой пшеницы по чистым парам в степной зоне Бурятии. /Мальцев Н.Н., Батудаев А.П. // Вестник БГСХА, Выпуск 1(10), 2008. - С-35-38.

Батудаев А.П. Влияние обработки чистого пара на качество зерна яровой пшеницы на черноземной почве в степной зоне Бурятии. / Батудаев А.П., Мальцев Н.Н //Вестник БГСХА, Выпуск 1(10), 2008. - С.30-35.

Батудаев А. П. Опыт внедрения ресурсосберегающих технологий в земледелие СПК «Колхоз Искра» Мухоршибирского района./ Батудаев А. П., Коршунов В. М., Цыбиков Б. Б., Мальцев Н. Н./ Практические рекомендации,- Улан- Удэ: Изд- во БГСХА, 2008.

Размещено на Allbest.ru