Влияние способов основной обработки на свойства темно-каштановых почв, водопотребление и продуктивность звена орошаемого севооборота в Саратовском Заволжье
Изучение воздействия различных способов основной обработки на агрономически ценную и водопрочную структуру почвы. Проведение исследования влияния способов обработки на фитосанитарное состояние посевов и продуктивность сельскохозяйственных культур.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 28.06.2018 |
Размер файла | 202,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Специальности: 06.01.02 - мелиорация, рекультивация и охрана земель.
ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ НА СВОЙСТВА ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ, ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНА ОРОШАЕМОГО СЕВООБОРОТА В САРАТОВСКОМ ЗАВОЛЖЬЕ
Кижаева Вера Евгеньевна
Саратов - 2007
Работа выполнена в Федеральном государственном научном учреждении «Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации».
Научный руководитель:
доктор сельскохозяйственных наук,
Заслуженный работник сельского хозяйства РФ, профессор Шадских Владимир Александрович
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук,
Заслуженный деятель науки РФ,
профессор Денисов Евгений Петрович;
кандидат сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник
Ярославский Виктор Александрович
Ведущая организация -
Федеральное государственное научное учреждение «Научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы».
Защита состоится 25 мая 2007 года в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.05 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» по адресу: 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова». Автореферат размещён на сайте
Автореферат разослан ___апреля 2007 года.
Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор с.-х. наук, профессор
Н.А. Пронько
1. Общая характеристика работы
Актуальность проблемы. Орошение является важнейшим компонентом рационального ведения сельскохозяйственного производства в засушливых районах Саратовского Заволжья. Однако орошение земель почти повсеместно сопровождается деградацией почвенного покрова: снижением содержания гумуса, ухудшением водно-физических свойств. Стали прогрессировать такие формы изменения свойств почвы, как переуплотнение, снижение водопроницаемости, рост потерь влаги за счёт стока, снижение водоустойчивости структуры почвы. Это объясняется несовершенством основной обработки орошаемых почв, нарушением севооборотов, что ведёт к коренному изменению экологической устойчивости агроландшафтов, снижению почвенного плодородия и продуктивности сельскохозяйственного производства.
Земледелие должно быть почвозащитным на основе адаптивной системы основной обработки почвы, научно-обоснованных севооборотов, предупреждающих развитие деградационных процессов и сохраняющих благоприятную экологическую обстановку.
Среди ряда факторов, которые способствуют деградации орошаемых почв каштановой зоны находится традиционная (отвальная) вспашка, механически перенесенная с богарных условий и создающая причины для разрушения почвенной структуры и ухудшения водно-физических свойств почв.
В последнее время в ряде регионов страны осваивается почвозащитная система обработки почвы. Суть ее в том, что на поверхности почвы оставляется стерня и другие растительные остатки.
Однако состояние изученности почвозащитных технологий основной обработки почвы при орошении в сухостепной зоне Саратовского Заволжья недостаточное. Нет вполне установившихся выводов о способах и глубине основной обработки почвы в звене орошаемого севооборота для почв каштанового ряда. Это вызывает необходимость поиска направлений разработки системы ресурсосбережения и повышения экологической безопасности орошаемых почв.
Решению этой актуальной задачи и посвящена настоящая диссертационная работа.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - разработка агроэкологических основ почвозащитных технологий основной обработки орошаемых тёмно-каштановых почв Саратовского Заволжья.
Для достижения цели решались следующие задачи:
- провести комплексную сравнительную оценку различных способов основной обработки почвы в звене орошаемого севооборота;
- выявить воздействие различных способов основной обработки на агрономически ценную и водопрочную структуру почвы;
- определить особенности водопотребления культур и эффективность использования оросительной воды в зависимости от способов основной обработки почвы в звене орошаемого севооборота;
- изучить влияние различных способов основной обработки на фитосанитарное состояние посевов и продуктивность сельскохозяйственных культур звена орошаемого севооборота.
Научная новизна работы. Для условий орошения тёмно-каштановых почв Саратовского Заволжья:
- установлена степень влияния способов основной обработки почвы на содержание агрономически ценных почвенных агрегатов;
- определено влияние способов основной обработки почвы на водный, пищевой режим тёмно-каштановой почвы, водопотребление и урожай с.-х. культур в звене орошаемого севооборота;
- разработаны агроэкологические основы почвозащитных технологий основной обработки почвы в звене орошаемого севооборота.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Система почвозащитной технологии основной обработки почвы в звене орошаемого севооборота;
2. Характер влияния различных способов основной обработки почвы в звене орошаемого севооборота на водопотребление и водно-физические свойства темно-каштановой почвы;
3. Особенности процесса формирования агробиоценозов в звене орошаемого севооборота и его продуктивности.
Практическая значимость работы. Разработанная агроэкологическая почвозащитная технология основной обработки почвы в звене орошаемого севооборота позволяет достичь высокой биологической продуктивности высеваемых культур до 5 т к.е. с гектара, снизить темпы падения содержания гумуса и предотвратить ухудшение структуры пахотного слоя.
Реализация результатов исследований. Разработанная система основной обработки почвы внедрена в опытно-производственном хозяйстве ФГНУ «ВолжНИИГиМ» Энгельсского и ЗАО АФ «Волга» Марксовского районов на общей площади 300 га. Условный чистый доход составил 5,23 тыс. руб. с 1 га, уровень рентабельности - 183,5%. Экономический эффект со всей площади внедрения почвозащитной ресурсосберегающей технологии основной обработки почв получен в размере 1670,0 тыс. руб. При этом отмечается стабилизация уровня плодородия орошаемых почв.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на Международных научно-практических конференциях: «Экономические механизмы реализации национального проекта «Развитие АПК» на региональном уровне» (Саратов, 2006 г.), «Экологические проблемы мелиорации земель» (Коломна, 2007 г.); Научно-практических конференциях «Проблемы устойчивого развития мелиорации и рационального природопользования» (Москва, 2007 г.); «Технические, технологические и экологические проблемы орошения земель Поволжья» (Энгельс, 2006 г.). Результаты работ докладывались на заседаниях Учёного совета ФГНУ «ВолжНИИГиМ» в 1999-2002 гг., а также на выездных семинарах-совещаниях для специалистов хозяйств Саратовской области с демонстрацией полевых опытов.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Она изложена на 180 страницах компьютерного текста, включает 40 таблиц, 5 рисунков, 12 приложений. Список используемых источников содержит 227 наименования, в том числе 10 на иностранных языках.
2. Содержание работы
Условия, схема и методика полевого опыта. Исследования проводились в 1999 - 2001 гг. в ОПХ ФГНУ «ВолжНИИГиМ» Энгельсского района Саратовской области, расположенном в сухостепной зоне Заволжья.
Вегетационный период 1999 г. был острозасушливым, сумма осадков за апрель-август оставила 77,1 мм; среднесуточная температура воздуха третьей декады июня и второй декады июля превышала среднемноголетнюю на 2-4оС. Погодные условия вегетационного периода 2000 г. характеризовались как влажные. Третья декада мая, первая и вторая декады июня были насыщены осадками, их выпало почти в два раза больше нормы. В июле и августе атмосферных осадков почти не было. Вегетационный период 2001 г. был острозасушливым с повышенным температурным режимом. За май - сентябрь выпало всего 50,2 мм осадков. Сумма среднесуточных температур воздуха с мая по сентябрь составила около 3200оС.
Почвы опытного участка тёмно-каштановые террасовые среднесуглинистые. В результате длительного орошения плотность пахотного горизонта довольно высокая, до 1,44 г/см3. Почвогрунты опреснены, содержание солей в слое 0-5 м не превышает 0,07 %. Почвы несолонцеваты, сумма поглощенных оснований около 21-22 мг-экв/100 г почвы, в составе поглощенных оснований преобладают кальций и магний, на долю натрия приходится не более 1-2% от суммы. Грунтовые воды залегают на глубине 15-18 м. Содержание гумуса составляет 2,6-2,8 %. По содержанию элементов питания растений почвы относятся к среднеобеспеченным (нитрификационная способность пахотного слоя составляет 1,57-1,87 мг/100 г почвы), содержание подвижного фосфора - 3,0-3,9, обменного калия - 20,8-26,7 мг/100 г.
Полевые исследования проводились в звене освоенного орошаемого севооборота со следующим чередованием культур:
1. Кормосмесь (вика + овес). 2. Озимая пшеница. 3. Кукуруза на силос.
Схема опыта по изучению способов основной обработки почвы в звене орошаемого севооборота приведена в таблице 1.
Таблица 1 - Схема опыта.
Культуры звена орошаемого севооборота |
Способы и глубина основной обработки почвы |
|||
Вика + овёс |
Дискование на 12 - 14 см |
Отвальная вспашка на 25 - 27 см |
Плоскорезная обработка на 25 - 27 см |
|
Озимая пшеница |
Отвальная вспашка на 18 - 20 см |
Отвальная вспашка на 18 - 20 см |
Плоскорезная обработка на 18 - 20 см |
|
Кукуруза на силос |
Плоскорезная обработка на 25 - 27 см |
Отвальная вспашка на 25 - 27 см |
Плоскорезная обработка на 25 - 27 см |
Для основной обработки почвы применялись следующие орудия: для отвальной вспашки - плуг ПЛН-4-35 на ДТ-75; плоскорезной обработки - плоскорез-глубокорыхлитель КПГ-2,5; дискования - БДТ-3.0.
Схемы опыта по основной обработке почвы изучены на следующем фоне минерального питания. Вносились рекомендуемые дозы минеральных удобрений: под кормосмесь - N110P80K50; под озимую пшеницу - N70P90K60 + N50 - весной в подкормку; под кукурузу - N120P90K60.
Поливы на посевах кормосмеси проводили при влажности почвы 70-80-70 % НВ; озимой пшеницы - 70-80-60 % НВ; кукурузы - 70-80-60 % НВ.
Поливы проводились дождевальной машиной ДДА-100М.
Площадь опытных делянок - 2500 м2, повторность - 3-х кратная.
Исследования проводились согласно общепринятым методикам (Б.А. Доспехов, 1979, 1985; Методика полевого опыта в условиях орошения: Рекомендации / ВНИИОЗ, 1983; Е.В. Аринушкина «Агрохимические методы исследования почв», 1970, А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина «Методы исследования физических свойств почв и грунтов», 1973).
Плотность почвы находили путём отбора почвенных образцов в естественном сложении в 3-кратной повторности методом режущего кольца буром Н.А. Качинского на глубину пахотного слоя через каждые 10 см.
Водопроницаемость почвы определяли методом залива площадок по С.В. Астапову (1958).
При изучении динамики питательных веществ в почве определение подвижных соединений азота, калия и фосфора проводили по Е.В. Аринушкиной Определение обменного калия (К2O) и подвижного фосфора (P2O5) проводили по Б.П. Мачигину в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26205-84, гумуса - по методу И.В. Тюрина (1965) в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26213-84.
Суммарное водопотребление определяли методом водного баланса по методике С.М. Алпатьева (1960).
На опытных делянках в соответствии с методическими указаниями по проведению полевого опыта проводились биометрические наблюдения по основным фазам роста и развития сельскохозяйственных культур.
Густота стояния растений определялась после всходов и при уборке путём подсчёта растений на всех вариантах. Фенологические наблюдения, учёт листовой поверхности и продуктивности фотосинтеза, динамики накопления биомассы, отбор растительных и почвенных образцов проводились по основным фазам вегетации и к моменту уборки.
Учёт урожая зелёной массы определяли методом сплошной уборки по каждой повторности варианта.
При уборке кормосмеси использовали КИР-1,5, озимой пшеницы - комбайн «Енисей-1200-1», кукурузы на силос - комбайны КСС-2,6 и КПКУ-75.
Статистическую обработку экспериментальных данных результатов исследований проводили с использованием ПЭВМ методами корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализов по Б.А. Доспехову (1985).
Биоэнергетические показатели рассчитаны по методике «Биоэнергетическая оценка эффективности технологий в орошаемом земледелии» (1989). Влияние способов основной обработки на свойства орошаемой тёмно-каштановой почвы.
Твёрдость, плотность сложения и водопрочность почвы. Твёрдость почвы определялась перед посевом и перед уборкой культур в звене орошаемого севооборота (табл. 2).
Таблица 2 - Изменение твёрдости почвы в звене орошаемого севооборота при различных способах обработки почвы за 1999-2001 гг.
Культуры звена севооборота |
Варианты опыта |
Горизонты, см |
Твёрдость, кг/см2 |
||
исходная |
конечная |
||||
Вика + овёс |
Дискование, 12-14 см |
0-10 |
1,12 |
1,12 |
|
10-20 |
1,16 |
1,25 |
|||
20-30 |
1,21 |
1,40 |
|||
0-30 |
1,16 |
1,26 |
|||
Отвальная вспашка, 25-27 см |
0-10 |
1,09 |
1,14 |
||
10-20 |
1,12 |
1,24 |
|||
20-30 |
1,17 |
1,28 |
|||
0-30 |
1,13 |
1,22 |
|||
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
0-10 |
1,11 |
1,20 |
||
10-20 |
1,15 |
1,29 |
|||
20-30 |
1,15 |
1,32 |
|||
0-30 |
1,14 |
1,27 |
|||
Озимая пшеница |
Отвальная вспашка, 18-20 см |
0-10 |
1,14 |
1,18 |
|
10-20 |
1,16 |
1,25 |
|||
20-30 |
1,20 |
1,29 |
|||
0-30 |
1,17 |
1,24 |
|||
Плоскорезная обработка, 18-20 см |
0-10 |
1,15 |
1,23 |
||
10-20 |
1,19 |
1,30 |
|||
20-30 |
1,26 |
1,30 |
|||
0-30 |
1,20 |
1,28 |
|||
Кукуруза на силос |
Отвальная вспашка, 25-27 см |
0-10 |
1,18 |
1,23 |
|
10-20 |
1,21 |
1,28 |
|||
20-30 |
1,25 |
1,34 |
|||
0-30 |
1,21 |
1,28 |
|||
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
0-10 |
1,22 |
1,27 |
||
10-20 |
1,24 |
1,32 |
|||
20-30 |
1,33 |
1,36 |
|||
0-30 |
1,26 |
1,32 |
Из таблицы видно, что исходная величина твердости почвы по всем вариантам обработки была сравнительно невысокой, в слое 0-30 см она была в пределах 1,13-1,26 кг/см2. Это объясняется тем, что почва к началу весенне-полевых работ за счёт весенне-зимних осадков получает хорошую влагозарядку и в результате высокой влажности почвы сопротивление её механическому воздействию обрабатывающих орудий невелико. Плоскорезная обработка в течение трех лет приводит к некоторому увеличению твердости почвы в пахотном слое. Особенно это заметно к концу ротации звена севооборота - 1,32 кг/см2. В среднем за период исследований твердость почвы на плоскорезной обработке была несколько выше, особенно в нижнем (20-30 см) слое и составила 1,36 кг/см2 по сравнению с отвальной вспашкой 1,34 кг/см2. Наибольшая твёрдость почвы отмечена в слое 20-30 см на дисковании - 1,40 кг/см2.
Важным фактором плодородия почвы является ее плотность. По мнению ряда авторов (С. П. Захаров, И. Г. Зинченко), применение для обработки почвы плоскорежущих орудий, рабочие органы которых идут под поверхностью почвы, не оборачивая её, создает опасение чрезмерного уплотнения обрабатываемого слоя, однако проведенные нами исследования не подтверждают этих выводов (табл.3).
Таблица 3 - Динамика плотности почвы в звене орошаемого севооборота за 1999-2000гг
Культуры звена севооборота |
Варианты опыта |
Горизонты, см |
Плотность почвы, г/см3 |
||
исходная |
конечная |
||||
Вика + овёс |
Дискование, 12-14 см |
0-10 |
1,12 |
1,16 |
|
10-20 |
1,10 |
1,27 |
|||
20-30 |
1,19 |
1,37 |
|||
0-30 |
1,14 |
1,27 |
|||
Отвальная вспашка, 25-27 см |
0-10 |
1,08 |
1,15 |
||
10-20 |
1,12 |
1,20 |
|||
20-30 |
1,17 |
1,37 |
|||
0-30 |
1,12 |
1,24 |
|||
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
0-10 |
1,03 |
1,17 |
||
10-20 |
1,15 |
1,19 |
|||
20-30 |
1,16 |
1,31 |
|||
0-30 |
1,11 |
1,22 |
|||
Озимая пшеница |
Отвальная вспашка, 18-20 см |
0-10 |
1,15 |
1,17 |
|
10-20 |
1,06 |
1,19 |
|||
20-30 |
1,19 |
1,39 |
|||
0-30 |
1,13 |
1,25 |
|||
Плоскорезная обработка, 18-20 см |
0-10 |
1,10 |
1,15 |
||
10-20 |
1,09 |
1,24 |
|||
20-30 |
1,13 |
1,31 |
|||
0-30 |
1,11 |
1,23 |
|||
Кукуруза на силос |
Отвальная вспашка, 25-27 см |
0-10 |
0,87 |
1,10 |
|
10-20 |
1,09 |
1,14 |
|||
20-30 |
0,97 |
1,11 |
|||
0-30 |
0,98 |
1,12 |
|||
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
0-10 |
1,06 |
1,12 |
||
10-20 |
1,21 |
1,07 |
|||
20-30 |
1,23 |
1,27 |
|||
0-30 |
1,17 |
1,15 |
К концу ротации звена севооборота обработка почвы без оборота пласта не ведёт к уплотнению пахотного слоя почвы. Так в слое 0-30 см в начале ротации звена на плоскорезной обработке плотность почвы составила 1,11 г/см3, при отвальной вспашке 1,12 г/см3. Конечные значения получены соответственно 1,15 и 1,12 г/см3, т. е. благоприятные условия для развития растений создаются не только при плоскорезной обработке, когда произошло незначительное уплотнение, всего на 0,04 г/см3, но и при обработке почвы с оборотом пласта. Лишь при обработке почвы дисками происходит её уплотнение от 1,14 до 1,27 г/ см3, т. е. на 0,13 г/см3.
Основные агрофизические показатели пахотного слоя почвы определялись нами перед закладкой опыта и в конце ротации (табл. 4).
Таблица 4 - Агрофизические показатели пахотного слоя при различных способах основной обработки почвы (слой 0-30 см) за 1999-2001 гг.
Варианты опыта |
Плотность, г/ см3 |
Содержание агрономически ценных агрегатов, % |
Водопроницаемость (в первый час), мм/час |
||||
исходная |
конечная |
исходное |
конечное |
исходная |
конечная |
||
Дискование, 12-14 см |
1,20-1,27 |
1,22-1,29 |
43,9-46,5 |
42,0-45,6 |
90,0-95,0 |
85,0-87,0 |
|
Отвальная вспашка, 25-27 см |
1,08-1,17 |
1,10-1,11 |
42,4-50,7 |
46,2-50,7 |
90,0-100,0 |
92,0-101,0 |
|
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
1,03-1,16 |
1,12-1,27 |
46,3-54,0 |
45,2-56,0 |
100,0-120,0 |
105,0-115,0 |
Из таблицы видно, что плоскорезная обработка способствует увеличению содержания агрономически ценных почвенных агрегатов в слое 0-30 см. Это обусловило более высокую водопроницаемость на безотвальной обработке к концу ротации (105,0-115,0 мм/час) по сравнению с отвальной вспашкой (92,0-101,0 мм/час) и дискованием (85,0-87,0 мм/час).
Конечные показатели плотности почвы по сравнению с исходными ухудшились, особенно на дисковании и плоскорезной обработке.
Структура почвы. Способы основной обработки почвы по-разному влияли на содержание почвенных агрегатов в пахотном слое (табл. 5).
По данным таблицы видно, что при ежегодной (в течение трёх лет) плоскорезной обработке и дисковании в верхнем слое 0-10 см количество агрономически ценных агрегатов уменьшилось по сравнению с исходными величинами и находилось ниже порога ветроустойчивости - 45,2 и 42,0 %. А в слоях 10-20 и 20-30 см данные свидетельствуют о приоритетной роли плоскорезной обработки по сравнению с отвальной вспашкой и дискованием.
Таблица 5 - Влияние способов основной обработки на содержание агрономически ценных почвенных агрегатов, их водопрочность в звене орошаемого севооборота за 1999-2001 гг.
Варианты опыта |
Горизонты, см |
Содержание агрономически ценных агрегатов, % |
Содержание водопрочных агрегатов, % |
|||
исходное |
конечное |
исходное |
конечное |
|||
Дискование, 12-14 см |
0 - 10 |
43,9 |
42,0 |
23,9 |
19,6 |
|
10 - 20 |
45,3 |
43,0 |
25,3 |
19,7 |
||
20 - 30 |
46,5 |
45,6 |
25,5 |
18,8 |
||
0 - 30 |
45,2 |
43,5 |
24,9 |
19,4 |
||
Отвальная вспашка, 25-27 см |
0 - 10 |
42,4 |
46,7 |
23,4 |
16,8 |
|
10 - 20 |
49,0 |
46,2 |
25,0 |
20,0 |
||
20 - 30 |
50,7 |
50,7 |
16,7 |
18,3 |
||
0 - 30 |
47,4 |
47,9 |
21,7 |
18,4 |
||
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
0 - 10 |
46,3 |
45,2 |
26,3 |
19,2 |
|
10 - 20 |
50,3 |
54,4 |
27,3 |
24,6 |
||
20 - 30 |
54,0 |
56,0 |
24,0 |
26,5 |
||
0 - 30 |
50,2 |
51,9 |
25,9 |
23,4 |
К концу ротации звена севооборота под влиянием длительной обработки почвы отвальным плугом в верхнем слое 0-10 см произошло увеличение содержания агрономически ценных агрегатов с 42,4 до 46,7%, т.е. на 4,3%. В среднем в пахотном слое на отвальной вспашке увеличение составило 0,5%.
При обработке почвы плоскорежущими орудиями на 25-27 см отмечено увеличение содержания агрономически ценных агрегатов в слое 10-20 см на 4,1 %, а в слое 20-30 см на 2,0 %. Однако, ежегодная плоскорезная обработка ведёт к распылению верхнего слоя 0-10 см и к концу ротации звена севооборота процентное содержание агрономически ценных агрегатов на плоскорезной обработке снизилось в этом слое с 46,3 до 45,2, т.е. на 1,1%. В целом в пахотном слое 0-30 см на плоскорезной обработке был выявлен рост содержания агрономически ценных агрегатов на 1,7%. На дисковании на 12-14 см содержание агрономически ценных агрегатов в слое 0-30 см снизилось с 45,2 до 43,5%, т.е. на 1,7%.
Важным фактором, определяющим сложение почвы, является водопрочная структура и её устойчивость во времени. Данные таблицы 5 показывают, что в верхних слоях почвы имеет место тенденция снижения суммы водопрочных агрегатов, а в нижних - происходит их увеличение, особенно это заметно на плоскорезной обработке почв. К концу ротации севооборота на плоскорезной обработке в слое 20-30 см их содержалось 26,5 %, а на отвальной вспашке - 18,3 %, на дисковании их стало 18,8 %. Средние значения по пахотному слою на всех вариантах подтвердили снижение суммы водопрочных агрегатов.
Влияние способов основной обработки почвы на формирование агрофитоценозов в звене орошаемого севооборота.
Водный режим почвы и суммарное водопотребление. Проведенные поливы во все годы исследования поддерживали влажность почвы на заданном уровне. Под первую культуру звена проведено 5 поливов, оросительная норма - 2250 м3/га. На второй культуре звена - озимой пшенице проведено 3 полива нормой 400 м3/га. Наиболее интенсивный режим орошения сложился на третьей культуре звена - кукурузе - 4 полива, оросительная норма составила 2000 м3/га.
Следует отметить, что при одинаковых поливных нормах по вариантам опыта, способы основной обработки почвы по-разному влияли на почвенные запасы влаги перед посевом, поэтому влажность почвы в период вегетации сложилась по-разному. В таблице 6 представлена динамика запасов влаги почвы на посевах культур. После посева вики + овса наибольший запас влаги в метровом слое отмечался на варианте с плоскорезной обработкой почвы 25-27 см - 2596 м3/га, что на 300-400 м3 выше, чем на других вариантах опыта.
По озимой пшенице результаты аналогичные - на вариантах с плоскорезной обработкой запасы влаги метрового слоя несколько больше, чем на отвальной, особенно это отмечалось в период цветения, и налива зерна.
В начальный период вегетации кукуруза сравнительно мало потребляет почвенной влаги. Наибольшее потребление почвенной влаги кукурузой идет во второй период вегетации, от начала вымётывания метёлки до молочной спелости. Поэтому влажность в этот период поддерживалась всегда на уровне 70-80% НВ. Наибольший расход почвенной влаги у всех культур звена севооборота, кроме озимой пшеницы, приходится на июль-август, когда идет интенсивное нарастание листовой поверхности.
Анализ данных таблицы показывает, что очевидно явное влияние способов основной обработки почвы на величину суммарного водопотребления. Наибольшее водопотребление на посевах вики+овса сложилось на отвальной вспашке - 4261 м3/га, на дисковании этот показатель составил 4079 м3/га, на плоскорезной обработке - 4060 м3/га.
Самый высокий коэффициент водопотребления на первой культуре получен на дисковании - 107 м3/т. На отвальной вспашке и плоскорезной обработке он был значительно ниже без существенной разницы по этим вариантам обработки (96 и 95 м3/га). Аналогичные данные получены по второй и третьей культурам звена.
Таким образом, наиболее эффективному использованию влаги способствует плоскорезная обработка на посевах всех культур звена орошаемого севооборота.
Таблица 6 - Запасы влаги в почве на посевах вики + овса, озимой пшеницы и кукурузы на силос при различных способах основной обработки почвы
Культура |
Вариант опыта |
Слой почвы, см |
Сроки определения |
||||||||
15 мая |
24 июня |
4 июля |
18 июля |
||||||||
м3/га |
% |
м3/га |
% |
м3/га |
% |
м3/га |
% |
||||
Вика + овёс |
Дискование, 12-14 см |
0-50 |
1129 |
83 |
918 |
68 |
910 |
68 |
1018 |
75 |
|
0-100 |
2280 |
85 |
1856 |
80 |
1850 |
70 |
2052 |
78 |
|||
Отвальная вспашка, 25-27 см |
0-50 |
1267 |
93 |
986 |
73 |
943 |
69 |
1233 |
91 |
||
0-100 |
2175 |
82 |
1949 |
73 |
1796 |
68 |
2633 |
99 |
|||
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
0-50 |
1465 |
107 |
924 |
68 |
947 |
70 |
1436 |
105 |
||
0-100 |
2596 |
96 |
1961 |
74 |
1842 |
70 |
2787 |
105 |
|||
6 мая |
20 июня |
2 июля |
|||||||||
Озимая пшеница |
Отвальная вспашка,18 -20 см |
0-50 |
1231 |
90 |
1150 |
84 |
965 |
71 |
|||
0-100 |
2415 |
91 |
2354 |
88 |
1788 |
68 |
|||||
Плоскорезная обработка, 18-20 см |
0-50 |
1296 |
95 |
1331 |
98 |
1000 |
74 |
||||
0-100 |
2287 |
86 |
2538 |
95 |
2048 |
77 |
|||||
25 мая |
15 июня |
10 июля |
5 августа |
||||||||
Кукуруза на силос |
Отвальная вспашка, 25-27 см |
0-50 |
1310 |
85 |
1120 |
78 |
950 |
72 |
1100 |
80 |
|
0-100 |
2100 |
90 |
2020 |
85 |
1780 |
76 |
2200 |
85 |
|||
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
0-50 |
1320 |
86 |
1100 |
79 |
920 |
75 |
1120 |
82 |
||
0-100 |
2010 |
92 |
2000 |
80 |
1790 |
74 |
2120 |
85 |
Данные по суммарному водопотреблению культур звена орошаемого севооборота представлены в таблице 7.
Таблица 7 - Водопотребление культур в звене орошаемого севооборота, среднее за 1999-2001 гг.
Варианты опыта |
Запасы влаги в почве, м3/га |
Поступило влаги в почву, м3/га |
Водопотребление из слоя 0-200 см, м3/га |
Коэффициент водопотребления, м3/т |
|||||
исходные |
конечные |
осадки |
поливы |
всего |
суммарное |
среднесуточное |
|||
Вика + овес |
|||||||||
Дискование, 12-14 см |
4361 |
3852 |
1320 |
2250 |
3570 |
4079 |
45 |
107 |
|
Отвальная вспашка, 25-27 см |
4824 |
4133 |
1320 |
2250 |
3570 |
4261 |
46 |
96 |
|
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
4661 |
4171 |
1320 |
2250 |
3570 |
4060 |
44 |
95 |
|
Озимая пшеница |
|||||||||
Отвальная вспашка, 18-20 см |
4528 |
4418 |
1320 |
1200 |
2520 |
2630 |
29 |
1053 |
|
Плоскорезная обработка, 18-20 см |
4536 |
4265 |
1320 |
1200 |
2520 |
2791 |
31 |
1019 |
|
Кукуруза |
|||||||||
Отвальная вспашка, 25-27 см |
4238 |
4320 |
1320 |
2000 |
3320 |
3238 |
33 |
93 |
|
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
4338 |
4460 |
1320 |
2000 |
3320 |
3198 |
32 |
88 |
Способы основной обработки почвы при одинаковых поливных нормах по-разному влияли на почвенные влагозапасы. На первой и второй культурах звена севооборота конечные запасы влаги в почве уменьшились по сравнению с начальными по всем вариантам обработок. На третьей культуре - кукурузе на силос исходные и конечные запасы влаги в почве были несколько выше на плоскорезной обработке по сравнению с отвальной вспашкой.
Пищевой режим почвы и вынос элементов с урожаем. Влияние способов основной обработки почвы на пищевой режим тёмно-каштановых почв под культурами в звене орошаемого севооборота показано в таблице 8.
На вариантах с плоскорезной обработкой почвы содержание нитратного и аммиачного азота было несколько больше, чем на остальных вариантах опыта и лишь в начале ротации звена в слоях 0-10 и 10-20 см преимущество за отвальной вспашкой.
За вегетацию по всем вариантам опыта обеспеченность почвы фосфором и калием была высокой, без существенной разницы по способам основной обработки почвы. Фосфор поступает на протяжении всей вегетации, содержание его к концу вегетации, как и азота, снижается. Калий поступает в растения по всем фазам роста, и его содержание в растениях было в оптимальных пределах.
Определение элементов питания перед посевом кукурузы показали высокую обеспеченность почвы калием и весьма низкую - азотом и фосфором.
Наибольшее содержание нитратов перед посевом отмечено на отвальной вспашке - 10,13 мг/100 г почвы. Это обусловлено тем, что процесс нитрификации здесь проходил на глубине всего пахотного слоя. При плоскорезной обработке этот процесс более интенсивно протекал в верхних слоях, а в нижних слоях он затухает. Поэтому содержание аммиачного азота здесь было меньше (3,61 мг/100 г почвы), чем на отвальной вспашке (5,49 мг/100 г почвы). Перед уборкой некоторое преимущество по содержанию N - NH4 и N - NО3 было на вариантах с плоскорезной обработкой почвы, поскольку при безотвальной обработке основная масса растительных остатков находится в верхних горизонтах (0-20 см) и здесь накапливается больше основных элементов питания в доступной форме.
Засорённость посевов. Данные о засоренности посевов (табл. 9) свидетельствуют о следующем: по кормосмеси наибольшая засорённость отмечена на варианте дискование на 12-14 см, особенно перед посевом, количество сорняков составило 26,0 шт. на 1 м2. В период вегетации за счёт высокой густоты стояния кормовой смеси засорённость посевов перед уборкой снизилась на всех вариантах опыта.
На второй культуре звена - озимой пшенице - засорённость на отвальной вспашке была несколько ниже перед посевом и перед уборкой (8,9 и 7,3 шт. на 1 м2), чем на плоскорезной обработке (9,4 и 7,6 шт. на 1 м2). Следует отметить, что на озимой пшенице общий фон засорённости был невысок, что связано, прежде всего, с продолжительностью вегетации.
В связи с тем, что в посевах третьей культуры - кукурузы проводились междурядные обработки, количество сорных растений к концу вегетации сократилось с одинаковой тенденцией от посева до уборки без существенной разницы по способам обработки почвы.
На основании проведённых исследований можно констатировать, что плоскорезная обработка более эффективна в борьбе с однолетними сорняками (к концу ротации севооборота их сократилось до 8,1 шт. на 1 м2, т.е. на 6,1 шт. на 1 м2), а отвальная вспашка - с многолетними сорняками (уменьшение произошло на 1,2 шт. на 1 м2).
Таблица 8 - Содержание элементов питания под культурами звена орошаемого севооборота в среднем за 1999-2001 гг., мг/100 г почвы
Вариант опыта |
Сроки определения |
Слои почвы, см |
||||||||||||
0 - 10 |
10 - 20 |
20 - 30 |
||||||||||||
N-NH4 |
N-NO3 |
P2O5 |
К2O |
N-NH4 |
N-NO3 |
P2O5 |
К2O |
N-NH4 |
N-NO3 |
P2O5 |
К2O |
|||
Вика + овёс |
||||||||||||||
Дискование, 12 - 14 см |
Перед посевом |
10,03 |
1,38 |
11,40 |
59,50 |
9,05 |
0,86 |
6,20 |
54,58 |
11,87 |
1,26 |
7,40 |
50,78 |
|
Перед уборкой |
- |
0,06 |
4,20 |
41,76 |
- |
0,25 |
2,00 |
36,48 |
- |
0,12 |
1,80 |
36,48 |
||
Отвальная вспашка, 25 - 27 см |
Перед посевом |
13,84 |
2,35 |
6,20 |
79,30 |
10,13 |
5,49 |
5,00 |
70,20 |
2,62 |
6,83 |
2,80 |
60,31 |
|
Перед уборкой |
- |
0,10 |
3,20 |
45,60 |
- |
0,06 |
2,80 |
41,76 |
- |
0,06 |
3,40 |
43,68 |
||
Плоскорезная обработка, 25 - 27 см |
Перед посевом |
13,04 |
1,68 |
5,80 |
71,43 |
8,74 |
3,61 |
5,40 |
53,30 |
11,29 |
6,90 |
2,20 |
41,13 |
|
Перед уборкой |
- |
0,30 |
7,40 |
60,00 |
- |
0,10 |
6,00 |
56,16 |
- |
0,10 |
3,60 |
54,24 |
||
Озимая пшеница |
||||||||||||||
Отвальная вспашка, 18 - 20 см |
Перед посевом |
3,18 |
0,83 |
5,00 |
46,68 |
3,20 |
0,54 |
4,20 |
38,40 |
2,40 |
0,45 |
3,80 |
39,84 |
|
Перед уборкой |
- |
0,18 |
4,80 |
52,32 |
- |
0,22 |
4,40 |
60,00 |
- |
0,18 |
2,80 |
47,04 |
||
Плоскорезная обработка, 18 - 20 см |
Перед посевом |
10,5 |
1,64 |
9,00 |
58,08 |
7,36 |
0,84 |
5,80 |
70,08 |
11,78 |
2,42 |
5,40 |
70,08 |
|
Перед уборкой |
- |
0,45 |
2,00 |
43,68 |
- |
0,39 |
2,20 |
43,80 |
- |
0,48 |
1,60 |
36,48 |
||
Кукуруза |
||||||||||||||
Отвальная вспашка, 25 - 27 см |
Перед посевом |
1,25 |
9,40 |
44,50 |
4,56 |
6,70 |
47,80 |
5,40 |
4,40 |
47,50 |
||||
Перед уборкой |
0,05 |
3,40 |
36,50 |
0,45 |
1,50 |
32,60 |
1,00 |
2,60 |
31,50 |
|||||
Плоскорезная обработка, 25 - 27 см |
Перед посевом |
1,45 |
10,50 |
47,80 |
4,96 |
8,40 |
50,60 |
6,70 |
5,70 |
53,50 |
||||
Перед уборкой |
0,50 |
4,50 |
35,80 |
0,75 |
1,60 |
30,50 |
1,50 |
2,50 |
37,60 |
Таблица 9 - Засорённость посевов с.-х. культур в среднем за 1999-2001 гг.
Вариант опыта |
Срок определения |
Всего сорняков, шт. на 1 м2 |
в том числе: |
||
многолетних, шт. на 1 м2 |
однолетних, шт. на 1 м2 |
||||
Вика + овёс |
|||||
Дискование, 12-14 см |
Перед посевом Перед уборкой |
26,0 15,1 |
9,7 4,6 |
16,3 10,5 |
|
Отвальная вспашка, 25-27 см |
Перед посевом Перед уборкой |
18,2 15,8 |
3,2 3,1 |
15,0 12,7 |
|
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
Перед посевом Перед уборкой |
20,3 14,3 |
6,1 2,0 |
14,2 12,3 |
|
Озимая пшеница |
|||||
Отвальная вспашка, 18-20 см |
Перед посевом Перед уборкой |
8,9 7,3 |
1,3 1,0 |
7,6 6,3 |
|
Плоскорезная обработка, 18-20 см |
Перед посевом Перед уборкой |
9,4 7,6 |
2,2 1,3 |
7,2 6,3 |
|
Кукуруза на силос |
|||||
Отвальная вспашка, 25-27 см |
Перед посевом Перед уборкой |
16,6 9,0 |
2,6 2,0 |
14,0 7,0 |
|
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
Перед посевом Перед уборкой |
17,7 9,6 |
2,2 1,5 |
15,5 8,1 |
Влияние способов основной обработки почвы на динамику нарастания биомассы растений и продуктивность фотосинтеза. Проведение различных агротехнических приёмов неодинаково влияет на обеспеченность растений факторами жизнедеятельности, а, следовательно, и на площадь листовой поверхности и на нарастание биологической массы. На основании проведённых исследований установлено, что способы обработки почвы существенно влияли на процесс роста и развития растений и на динамику нарастания биологической массы (рис. 1).
Наибольшая чистая продуктивность фотосинтеза на кормосмеси была отмечена на варианте отвальной вспашки на 25-27 см - 9,5 г/м2 за сутки. На озимой пшенице наибольшая чистая продуктивность фотосинтеза была выявлена на варианте плоскорезной обработки на 18-20 см- 8,08 г/м2 за сутки.
На посевах кормосмеси на плоскорезной обработке на 25-27 см была отмечена наибольшая скорость нарастания органической массы. В отдельные сроки прирост массы сухого вещества с 1 га превышал 1,5-2,0 т, по сравнению с другими вариантами опыта. Такая же закономерность на вариантах опыта наблюдалась по озимой пшенице и кукурузе.
Урожай сельскохозяйственных культур и эффективность использования влаги. Способы основной обработки почвы оказали существенное влияние на процесс формирования урожая и, как следствие, на уровень расхода оросительной воды на единицу полученной продукции (табл. 10).
Таблица 10 - Показатели эффективности использования оросительной воды на урожай сельскохозяйственных культур в звене орошаемого севооборота
Варианты опыта |
Режим орошения, % НВ |
Оросительная норма, м3/га |
Урожайность, т/га |
Расход оросительной воды на единицу продукции, м3/т |
|
Вика + овёс |
|||||
Дискование, 12 - 14 см |
70-80-70 |
2250 |
32,7 |
69 |
|
Отвальная вспашка, 25 - 27 см |
37,5 |
60 |
|||
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
36,9 |
61 |
|||
НСР05 |
1,8 |
||||
Озимая пшеница |
|||||
Отвальная вспашка, 18 - 20 см |
70-80-60 |
1200 |
3,36 |
357 |
|
Плоскорезная обработка, 18-20 см |
3,59 |
334 |
|||
НСР05 |
0,2 |
||||
Кукуруза на силос |
|||||
Отвальная вспашка, 25 - 27 см |
70-80-60 |
2000 |
41,9 |
48 |
|
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
41,0 |
49 |
|||
НСР05 |
2,1 |
Наибольший урожай зелёной масса вики с овсом был отмечен на варианте с отвальной вспашкой на 25-27 см - 37,5 т с 1 га. Здесь при формировании урожая кормосмеси отмечено наиболее эффективное расходование воды - 60 м3/т, что значительно ниже, чем на дисковании на глубину 12-14 см, где расход составил 69 м3 на тонну продукции.
Урожай зерна озимой пшеницы получен на плоскорезной обработке почвы на 18-20 см - 3,59 т/га, что на 0,23 выше, чем на отвальной вспашке. При этом расход поливной воды на получение 1 т зерна был меньше на плоскорезной обработке (334 м3/т), чем на варианте с отвальной вспашкой почвы (357 м3/т).
Средний урожай зелёной массы кукурузы по вариантам основной обработки почвы на 25-27 в годы исследований практически не отличался и составил 41,9 т/га на отвальной вспашке и 41,0 т/га на плоскорезной обработке. На посевах кукурузы по расходу оросительной воды на создание урожая существенной разницы по способам основной обработки почвы не выявлено.
Следовательно, применение рекомендуемого режима орошения на отвальной вспашке и плоскорезной обработке ведёт к водосбережению, рациональному использованию водных ресурсов, создавая благоприятную экологическую и мелиоративную обстановку на орошаемом поле.
Экономическая и энергетическая эффективность почвозащитных технологий основной обработки орошаемых почв. Расчёт экономической эффективности различных способов основной обработки почвы в звене орошаемого севооборота приведен в таблице 11.
Таблица 11 - Экономическая эффективность выращивания с.-х. культур в звене орошаемого севооборота по вариантам опыта, среднее за 1999-2001 гг.
Способы основной обработки почвы |
Урожай, т/га |
Всего затрат, руб./га |
Себестоимость, руб./т |
Стоимость валовой продукции, руб. |
Чистый доход, руб./га |
Уровень рентабельности, % |
|
Вика + овес |
|||||||
Дискование, 12-14 см |
32,7 |
1594 |
48,75 |
4981 |
3387 |
212,5 |
|
Отвальная вспашка, 25 - 27 см |
37,5 |
1921 |
51,23 |
5144 |
3223 |
167,8 |
|
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
36,9 |
1690 |
45,80 |
5306 |
3616 |
214,0 |
|
Озимая пшеница |
|||||||
Отвальная вспашка, 18-20 см |
3,36 |
4020 |
1196,43 |
5070 |
1050 |
26,1 |
|
Плоскорезная обработка, 18-20 см |
3,59 |
3873 |
1078,83 |
5099 |
1226 |
31,7 |
|
Кукуруза на силос |
|||||||
Отвальная вспашка, 25 - 27 см |
41,9 |
1727 |
41,22 |
6424 |
4697 |
272,0 |
|
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
41,0 |
1529 |
37,29 |
6345 |
4816 |
314,9 |
Наибольшая себестоимость кормосмеси сложилась на варианте отвальная вспашка - 51,23 руб./т. По озимой пшенице себестоимость зерна на отвальной вспашке на 117,6 руб./т была выше, чем на плоскорезной обработке. По кукурузе на силос на плоскорезной обработке себестоимость сложилась в размере 37,29 руб./т, что значительно ниже, чем на отвальной вспашке, где этот показатель составил 41,22 руб./т.
За счет снижения затрат на плоскорезной обработке получен более высокий чистый доход по сравнению с отвальной вспашкой и дискованием. Эта закономерность прослеживается на всех культурах звена севооборота, но максимальный чистый доход получен при возделывании кукурузы на силос, на плоскорезной обработке он составил 4816 руб./га, что на 119 руб./га больше по сравнению с вариантом отвальной вспашки.
По комплексу показателей энергетической оценки различных способов основной обработки почвы выгодно выделился вариант «плоскорезная обработка» (табл. 12).
Таблица 12 - Энергетическая оценка способов основной обработки почвы в орошаемом севообороте в среднем за 1999-2001 гг.
Способы основной обработки почвы |
Урожай, т/га |
Валовая обменная энергия урожая, тыс. ГДж/га |
Затраты совокупной энергии на производство урожая, тыс. ГДж/га |
Прибавка валовой обменной энергии, тыс. ГДж/га |
Энергоемкость 1 т продукции, тыс. ГДж/га |
Коэффициент энергетической эффективности |
|
Вика + овёс |
|||||||
Дискование, 12 - 14 см |
32,7 |
104,6 |
27,0 |
77,6 |
0,83 |
3,87 |
|
Отвальная вспашка, 25-27 см |
37,5 |
120,0 |
32,3 |
87,7 |
0,86 |
3,72 |
|
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
36,9 |
118,1 |
27,9 |
90,2 |
0,76 |
4,23 |
|
Озимая пшеница |
|||||||
Отвальная вспашка, 18-20 см |
3,36 |
55,1 |
18,4 |
36,7 |
5,48 |
2,99 |
|
Плоскорезная обработка,18-20 см |
3,59 |
58,9 |
10,5 |
48,4 |
2,92 |
5,61 |
|
Кукуруза на силос |
|||||||
Отвальная вспашка, 25-27 см |
41,9 |
259,8 |
47,9 |
211,9 |
1,14 |
5,42 |
|
Плоскорезная обработка, 25-27 см |
41,0 |
254,2 |
29,7 |
224,5 |
0,72 |
8,56 |
Здесь сложились наименьшие затраты энергии, особенно по озимой пшенице - 10,5 и по кукурузе на силос - 29,7 тыс. ГДж/га. Отмечена наибольшая прибавка валовой обменной энергии: 90,2 (кормосмесь), 48,4 (озимая пшеница) и 224,5 тыс. ГДж/га (кукуруза на силос) и высокий коэффициент энергетической эффективности, особенно по кукурузе на силос - 8,56.
Вариант с отвальной вспашкой обеспечил прибавку валовой обменной энергии по кормосмеси - 87,7 тыс. ГДж/га, озимой пшенице - 36,7 тыс. ГДж/га, кукурузе на силос - 211,9 тыс. ГДж/га. Следует отметить, что энергетически наименее выгодной оказалась отвальная вспашка на 18-20 см под озимую пшеницу, где выявлена самая высокая энергоемкость 1 т продукции - 5,48 тыс. ГДж/га, при которой получен самый низкий коэффициент энергетической эффективности по сравнению с другими вариантами опыта - 2,99.
Выводы
1. На основе проведения полевых опытов разработана агроэкологическая почвозащитная технология основной обработки почвы в звене орошаемого севооборота, позволяющая не только достичь высокой биологической продуктивности высеваемых культур, но и поднять уровень плодородия тёмно-каштановых почв.
2. Установлено, что обработка почвы без оборота пласта ведёт к некоторому уплотнению почвы. Особенно это наблюдается под третьей культурой звена - кукурузой. Однако, увеличение плотности пахотного слоя за пределы оптимальных значений за годы исследований не обнаружено.
3. Изучаемые способы основной обработки оказывают существенное влияние на содержание агрономически ценных почвенных агрегатов. При длительной (в течение трёх лет) отвальной вспашке и плоскорезной обработке на глубину 25-27 см отмечалось некоторое увеличение данных почвенных агрегатов. Однако общее содержание их по вариантам обработки в верхнем (0-10 см) горизонте находится в пределах пороговой ветроустойчивости - в пределах 50%.
4. Результаты проведённых исследований показывают, что в верхних слоях после уборки культур имеет место тенденция снижения водопрочных агрегатов, а в нижних слоях происходит их увеличение, особенно это заметно на плоскорезной обработке. В среднем за вегетацию здесь в слое 20-30 см их содержание составило 25,3%, а на отвальной вспашке их было всего лишь 17,5%.
5. Изучаемые приёмы основной обработки по-разному влияли на содержание влагозапасов в почве. Отмечено, что плоскорезная обработка с оставлением на поверхности почвы стерни способствует накоплению почвенной влаги за счет зимних осадков. Особенно это заметно при определении влажности почвы перед посевом культур.
6. Суммарное водопотребление изучаемых культур в звене севооборота оказалось несколько меньшим на варианте с плоскорезной обработкой почвы. Наибольшими эти показатели были на варианте с отвальной вспашкой и составили в слое 0-200 см - 4261 м3/га.
7. Способы основной обработки оказывали различное влияние на агрохимические показатели почвы. При длительной плоскорезной обработке на 25-27 см отмечалось некоторое увеличение нитратов. Однако перед уборкой культур на отвальной вспашке отмечено увеличение содержания фосфора и калия. На мелких обработках из-за повышенной плотности почвы процесс нитрификации затухает, поэтому здесь количество нитратов к концу ротации звена севооборота уменьшается.
8. Установлено, что длительная плоскорезная обработка на 25-27 см оказалась эффективнее отвальной вспашки в борьбе с однолетними сорняками. Однако, по мере удаления от первого поля звена севооборота - вика+овёс - наблюдается тенденция к увеличению засорённости посевов корнеотпрысковыми сорняками, особенно на плоскорезной обработке и дисковании.
9. Приёмы основной обработки оказывали влияние на рост и развитие растений, динамику нарастания биомассы. Плоскорезная обработка почвы обеспечивала лучшие показатели фотосинтетической деятельности в посевах изучаемых культур. Так наибольшая площадь листьев отмечена в период вымётывания метёлки кукурузы на плоскорезной обработке - 27536, а на отвальной вспашке площадь листьев составила - 24616 м2/га. Аналогичные показатели получены по чистой продуктивности фотосинтеза и нарастанию биологической массы.
10. Изучаемые технологические приёмы обусловили формирование разного уровня урожайности сельскохозяйственных культур и эффективность использования влаги. Наибольший урожай зелёной массы вики с овсом был получен в 2000 г. на варианте с плоскорезной обработкой на 25-27 см - 39,8 т/га, при этом коэффициент водопотребления на каждую тонну составил 94 м3/т. Аналогичная закономерность получена и на второй культуре звена - озимой пшенице. Прибавка урожая зерна озимой пшеницы в 2001 г. на плоскорезной обработке на 18-20 см по сравнению с отвальной вспашкой составила 0,21 т/га. На третьей культуре звена - кукурузе на силос, эффективность плоскорезной обработки затухает. Здесь некоторое преимущество по уровню урожая отмечается на отвальной вспашке.
11. Теоретически обоснована и экспериментально доказана эффективность почвозащитной технологии основной обработки почвы в звене орошаемого севооборота по предотвращению деградационных процессов, созданию благоприятных условий выращивания культур.
12. Проведённая экономическая и энергетическая оценка подтверждает перспективность использования ресурсосберегающих и почвозащитных технологий обработки почвы при выращивании сельскохозяйственных культур в звене орошаемого севооборота.
В целях эффективного использования орошаемых земель Саратовского Заволжья, экономии энергетических ресурсов и сохранения благоприятной экологической обстановки рекомендуется проводить выращивание сельскохозяйственных культур на основе почвозащитной технологии основной обработки почвы.
В звене орошаемого севооборота следует чередовать отвальную вспашку - одну из наиболее энергоёмких операций - с обработкой почвы без оборота пласта. Под первую и третью культуры звена следует проводить отвальную вспашку, а под вторую культуру - плоскорезную обработку.
почва фитосанитарное посев сельскохозяйственный
Список опубликованных работ по теме диссертации
1. Шадских В.А. Энергосберегающая почвозащитная обработка орошаемых почв сухостепного Заволжья / Шадских В.А., Барцев Б.П., Кижаева В.Е. // Технические, технологические и экологические проблемы орошения земель Поволжья: Сб. научных трудов ФГНУ «ВолжНИИГиМ». - Саратов, 2006. - С. 188-194.
2. Шадских В.А. Агроэкологические и экономические аспекты выращивания сельскохозяйственных культур по заданной программе / Шадских В.А., Иванов В.В., Кижаева В.Е. // Технические, технологические и экологические проблемы орошения земель Поволжья: Сб. научных трудов ФГНУ «ВолжНИИГиМ». - Саратов, 2006. - С. 169-178.
3. Шадских В.А. Агроэкологические аспекты энергосберегающей, почвозащитной технологии основной обработки почвы на орошаемых землях Саратовского Заволжья. / Шадских В.А., Кижаева В.Е. // «Вестник Саратовского Госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова», № 6, 2006, С. 72-74.
4. Шадских В.А. Энергоресурсосберегающая почвозащитная обработка орошаемых почв Сухостепного Заволжья / Шадских В.А., Кижаева В.Е // Материалы Международной научно-практической конференции «Экономические механизмы реализации национального проекта «Развитие АПК» на региональном уровне» - Саратов, 2006. - С. 365-368.
5. Шадских В.А. Динамика изменения уровня плодородия почв под влиянием орошения в степной и сухостепной зоне Поволжского региона / Шадских В.А., Кижаева В.Е. // Материалы Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы мелиорации земель» - ФГНУ ВНИИ «Радуга», Коломна, 2007. - С. 78-80.
6. Шадских В.А. Влияние ресурсосберегающей почвозащитной основной обработки на урожайность и плодородие орошаемых почв сухостепного Заволжья / Шадских В.А., Кижаева В.Е. // Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы устойчивого развития мелиорации и рационального природопользования» - ФГНУ ВНИИГИМ, Москва, 2007. - С. 60-63.
7. Шадских В.А К вопросу влияния орошения и способов обработки почв на агрофизические показатели и уровень плодородия темно-каштановых почв. / Шадских В.А., Кижаева В.Е. // Ж. «Мелиорация и водное хозяйство» - № 2, М., 2007. - С. 27-29.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Основные задачи основной обработки почвы. Применение обработки вместо вспашки. Посев в лунки. Обработка сохой и ралом. Плужная обработка почвы. Максимально развернутая технология обработки почвы. Безотвальная обработка почвы. Минимальная обработка почвы.
реферат [763,9 K], добавлен 17.05.2016Система обработки почвы под сахарную свеклу. Система состоит из основной (осенней, зяблевой) и весенней обработок почвы, а также из комплекса ее обработок в процессе сева и ухода за посевами. Влияние разноглубинной вспашки на продуктивность культуры.
реферат [22,1 K], добавлен 20.02.2008Изучение влияния разных по интенсивности систем обработки на агрофизические свойства почвы и урожайность полевых культур. Разработка ресурсосберегающих систем обработки, удобрений и защиты растений в регулировании показателей почвы и урожайности рапса.
дипломная работа [263,1 K], добавлен 30.06.2015Влияние разных по интенсивности систем обработки на агрофизические свойства почвы и урожайность полевых культур. Ресурсосберегающие системы удобрений и защиты растений в регулировании показателей дерново-подзолистой супесчаной почвы и урожайности рапса.
дипломная работа [129,5 K], добавлен 27.07.2015Характеристика почв пашни хозяйства. Земельные ресурсы хозяйства, продуктивность пашни. Экспликация земель. Урожайность сельскохозяйственных культур. Структура пашни и посевов. Экономическое обоснование севооборотов. Сорные растения и меры борьбы с ними.
курсовая работа [81,9 K], добавлен 24.05.2012Агротехническое значение севооборота, чередование культур и размещение посевов в хозяйстве. Зяблевая и предпосевная системы обработки почвы под картофель. Меры борьбы против сорняков и расчет потребности гербицидов. Мероприятия по защите почвы от эрозии.
курсовая работа [36,0 K], добавлен 14.05.2012Состав земельных угодий. Характеристика почв и их плодородия. Структура посевных площадей и проектирование севооборотов. Агротехническая и экономическая оценка вводимых севооборотов. Система обработки почвы под культуры севооборота и ее обоснование.
курсовая работа [192,5 K], добавлен 09.03.2013Характер эксплуатации плугов в лесном хозяйстве. Разнообразие обрабатываемых площадей. Обработка почвы плугами в междурядьях садов. Озеленение площадей после застройки. Виды основной обработки почвы. Вспашка почвы под лесные и плодовые культуры.
презентация [2,9 M], добавлен 22.08.2013Типы обработки почвы — механического воздействия на нее рабочими органами машин и орудий с целью создания наилучших условий для выращиваемых культур. Приемы и основные способы механической обработки почвы. Создание мощного окультуренного пахотного слоя.
реферат [26,7 K], добавлен 12.07.2015Общие сведения о хозяйстве, описание климата и почв пашни. Урожайность сельскохозяйственных культур, структура пашни и посевов. Система севооборотов и ее обоснование. Биологизация технологий, приемы повышения продуктивности пашни и плодородия почвы.
курсовая работа [52,4 K], добавлен 17.11.2014