Определение наиболее эффективных сочетаний систем обработки, удобрений и гербицидов, оптимизирующих основные агрохимические свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы

С помощью искусственного дождя моделировали потери Р с делянок с поверхностным стоком. Концентрация реактивного Р в поверхностном стоке при традиционной и нулевой обработке почвы положительно коррелировала с содержанием подвижного Р по Мелиху-3 и степенью насыщенности Р при обеих системах основной обработки почвы, а они могут быть использованы при прогнозировании потерь с поверхностным стоком. При заделке удобрений потери Р и других элементов минерального питания меньше, чем при поверхностном внесении без заделки.(Tarkalson David D., 2004).

Изучали влияние азотных, фосфорных и калийных удобрений и навоза КРС и их комбинации на урожай с.-х. культур, агрохимические свойства почвы. по влиянию на урожай кукурузы и пшеницы удобрения образовали ряд: навоз. В течение опыта прибавка урожая от азотных и фосфорных удобрений возрастала. Эффективность калийных удобрений стала проявлялись только через 6 лет, затем в течение 5 лет была средней, а затем - высокой. Урожай соломы имел ту же тенденцию, что и урожай зерна. (Yang Shing -mao, 2006).

1.2 Влияние систем обработки, удобрений и гербицидов на урожайность полевых культур

Чтобы выявить наиболее эффективные энерго- и ресурсосберегающие приемы основной обработки почвы в условиях Предкамской зоны Республики Татарстан, на поле экспериментальной базы Татарского НИИСХ в 1999-2002гг. изучили 10 вариантов обработки. Почва - темно-серая лесная, тяжелосуглинистая, содержащая в пахотном слое гумуса 3,46%. На день всходов ранних яровых культур щелочно-гидролизуемого азота было больше в вариантах с безотвальной обработкой почвы, чем в вариантах с отвальной вспашкой. Причем в верхней части пахотного слоя почти во всех вариантах его было больше, чем в слое 10-20 см. это объясняется тем, что в вариантах безотвальной обработки растительных остатков было больше в слое 0-10см, поскольку там лучше аэрация, более интенсивно идут микробиологические процессы и распад органического вещества. Наибольшее количество нитратного азота на момент появления всходов обнаружено в вариантах отвальной обработки, в верхней части пахотного слоя. В вариантах с применением безотвальных обработок нитратного азота обнаружено мало. Наивысший средний урожай яровых зерновых культур был получен в вариантах с отвальной вспашкой ПН-4-35 с предплужниками с отвальной вспашкой оборотным плугом ЛЕМКЕН. Отвальная вспашка плугом ПН-4-35 с предплужниками по сравнению с вспашкой этим же плугом без предплужников обеспечила достоверную прибавку урожая 0,43 т/га. Средняя урожайность культур по отвальным приемам обработки почвы составила 3,69 т/га, а по безотвальным 3,24т/га, т.е. была ниже на 0,45т/га. Наименьшая средняя урожайность (3,04т/га) была в варианте с безотвальной обработкой плугом ПБ-5. таким образом, из изученных вариантов наилучшее качество основной обработки почвы обеспечили отвальная вспашка оборотным плугом ЛЕМКЕН, плугом ПН-4-35, а также плугом с вырезными отвалами. В этих же вариантах наблюдались наилучшие показатели урожайности зерновых, рентабельности производства зерна и энергетической эффективности. (Салихов А.С., Кадыров М.Д., 2004).

Исследования проведенные в 2004 г. в многолетнем стационарном опыте, заложенном на опытном поле ЯГСХА в 1995г. показали, что на урожайность однолетних трав значительное влияние оказало внесение минеральных удобрений. Существенная прибавка урожая в результате применения NРК получена на всех фонах обработки почвы (на 28,7-59,3%). Обработка почвы на урожайность однолетних трав существенного влияния не оказала. (Герасимов А.В., Шмелева С.Г., 2005).

На ресурсосберегающих системах обработки почвы существенного снижения урожайности возделываемых культур не установлено. Достоверную прибавку урожая зерна озимой ржи в 2003г. обеспечили удобрения: солома +N30, NРК+ солома и NРК на прибавку на всех системах обработки почвы, как по фону гербицидов, так и без гербицидов, за исключением поверхностной обработки, где солома с азотом без гербицидов не обеспечила существенной прибавки.

Достоверную прибавку сена однолетних трав в 2004 и зерна ячменя в 2005гг. обеспечили фоны питания NРК +солома и NРК на прибавку на всех системах обработки почвы. (Смирнов Б.А., Шмелёва С.Г., 2007).

Применение минеральных удобрений в расчетных дозах и гербицидов в среднем по всем системам обработки почвы способствовало росту продуктивности выращиваемых полевых культур. Максимальная урожайность была получена на варианте с внесением соломы совместно с минеральными удобрениями в расчетных дозах. (Кощеев М.А., Шмелева С.Г., Смирнов Б.А., 2001).

В 3-факторном опыте, заложенном на среднесуглинистой дерново-подзолистой почве в 1972 г., сравнивалось действие основной обработки почвы по классической и альтернативным технологиям. Варианты обработки (нулевая, классическая, дисковая, плоскорезная, чизельная, поверхностная, и комбинированная) изучались в двух севооборотах во времени с 50 и 75% зерновых. Высокая продуктивность севооборотов при отказе от вспашки была достигнута не столько улучшением свойств почвы, сколько высококачественной подготовкой семенного ложа агрегатом КА-3,6. в контроле предпосевная подготовка и посев проводились раздельно. (Б.Д. Кирюшин, И.Г. Платонов, Н.С. Матюк, 2001 г.).

Многолетнее изучение влияния различных видов обработки дерново-подзолистых почв на их физические свойства и урожайность сельскохозяйственных культур показали, что подпахотное рыхление их на глубину 35-40см повышает урожайность культур. Было замечено, что чем ниже плодородие почвы, тем ниже эффективность подпахотного рыхления. (Афанасьев Н.И. и др., 2001).

В многолетнем стационарном многофакторном опыте, заложенном в учхозе «Смоленское» в 1991 году, изучалась эффективность разных приемов энергосберегающей и почвозащитной обработки почвы в сочетании с внесением разных доз удобрений и пестицидов. Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая с мощностью пахотного слоя 18-20см. как показали опыты даже при минимальном использовании удобрений и пестицидов, внесенных локально, можно получить значительные прибавки урожая. Таким образом, локальное внесение невысоких доз минеральных удобрений на фоне разуплотняющей обработки дерново-подзолистой почвы - эффективный приме повышения урожайности сельскохозяйственных культур в Нечерноземной зоне. (Вьюгин С.М. и др., 2003).

Создание оптимального уровня питания - один из определяющих факторов в повышении продуктивности озимой пшеницы и качества ее зерна. Следует отметить, что последнее в значительной мере зависит от сорта. Однако реализация генетического потенциала сорта возможна лишь при оптимальном сочетании элементов технологии возделывания с учетом сортовых особенностей.

На опытном поле БГСХА «Тушково» с 1997г проводились исследования эффективности сочетания различных вариантов системы удобрения с тремя способами обработки почвы на урожайность и продуктивность сельскохозяйственных культур в пятипольном зернотравяном и зернопропашном севообороте. Почва - дерново-подзолистая легкосуглинистая на легком лессовидном суглинке. Схема опыта предусматривала три варианта удобрения (минеральное, навозно-минеральное и соломо-минеральное) и три способа обработки почвы (отвальная традиционная, отвальная ускоренная с разуплотнением подпахотного горизонта и безотвальная глубокая). За пять лет ведения зернотравяного и зернопропашного севооборота их продуктивность больше зависела от системы удобрения и мало изменялась от способов обработки почвы. Наибольшие прибавки от удобрений в зернопропашном севообороте обеспечило сочетание различных способов обработки почвы с соломо-минеральной системой, а в зернотравяном - с навозно-минеральной. Отвальная традиционная обработка по эффективности несколько уступала отвальной с разуплотнением подпахотного слоя и безотвальной глубокой обработкой почвы. (Горбылева А.И. и др., 2002).

Полевые опыты проводили в СХПК им. Мичурина Вавожского района Удмуртской Республики в течение 1998-2001гг. с последующей производственной проверкой. Объектом исследований был ячмень Биос 1. в результате исследований были предложены следующие мероприятия по возделыванию ячменя Биос 1 на пивоваренные цели на дерново-сильноподзолистых почвах:

- предпосевная обработка почвы: раннее весеннее боронование, культивация на глубину 8-10 см, культивация с боронованием на глубину 5-6см, прикатывание;

- перед посевом семена обрабатывать препаратом ЖУСС с нормой расхода 3 и 10 л воды на тонну семян или одним из экстрактов озимой ржи, ячменя

- высевать 5 млн.шт./га всхожих семян на 1га в возможно ранний срок и в течение не более двух суток;

- приемы ухода за посевами: прикатывание, боронование до всходов и о всходам, опрыскивание гербицидом (кросс) и фунгицидом (дерозал), подкормка азотом (N30) в фазу кущения;

- уборку на зерно проводить прямым комбайнированием в фазу конец восковой - начало полной спелости при влажности зерна 18-23%. Все эти мероприятия способствуют повышению урожайности ячменя. (Фатыхов И.Ш. и др., 2005).

На кафедре «Биохимия и зерноведение» МГУПП и на базе лаборатории программирования урожаев полевых культур МСХА им. К.А. Тимирязева в учхозе «Михайловское» проводили изучение формирования качества пивоваренного ячменя на разных агрофонах. Исследуемые образцы зерна были выращены на дерново-подзолистых почвах. Почвы отличались по агрохимической характеристике, степени окультуренности и количеству вносимых удобрений. На слабоокультуренной почве ячмень выращивали без применения удобрений, известкования и гербицидов; на средне- и хорошо окультуренной почве - без удобрений и на фоне расчетных доз удобрений, спланированных на усвоение 2% и 3% фотосинтетической активности солнечной радиации в течение всего вегетационного периода и обычно рекомендованной дозы подкормки. В исследуемых образцах ячменя определяли физические, химические и физиологические показатели качества. Исследования показали, что урожайность культуры увеличивается с ростом степени окультуренности почвы. Максимальной величины этот показатель достигал при хорошо окультуренной почве с дозой удобрений, спланированной на усвоение 3%ФАР. Результаты исследований позволяют сделать вывод, что улучшение агрофона повышает урожайность, положительно влияет на физические, химические и физиологические показатели качества зерна ячменя и дает возможность в условиях Нечерноземья получать ячмень для пивоварения. (Карпиленко Г.П. и др., 2004).

В учхозе «Удрайское» в 2001-2003 гг. проводились исследования на сорте ячменя Суздалец. В опытах использовали гербициды хармони 75% с.т.с., гранстар 75% с.т.с., логран 70% в.д.г., линтур 79% в.д.г., агритокс 56% в.к. Гербициды применяли в фазе 2-3 листьев, повторность четырехкратная. Наиболее высокая эффективность, в том числе против многолетних видов сорняков, отмечена в варианте с комбинированным препаратом линтур. Снижение засоренности посевов, естественно, оказало положительное влияние на развитие и урожайность ячменя. В вариантах с гербицидами существенно улучшились показатели структуры урожая. Получен достаточно высокий дополнительный урожай зерна 0,13 т/га (агритокс) и 0,24-0,27 т/га (производные сульфомочевины). Таким образом, в Северо-Западном регионе РФ при доминировании в посевах ячменя малочувствительных и устойчивых к профилирующим гербицидам сорняков необходимо шире использовать производные сульфомочевины. (Семенов В.Д., Галапова С.В., 2004).

В 2002-2004 гг. на типичных дерново-подзолистых почвах были проведены опыты по сравнительной оценке гербицидов 2,4-Д, Ковбой и Трезор в посевах ячменя при сильной засоренности корнеотпрысковыми сорняками. Учитывали влияние гербицидов на видовой состав сорняков, их гибель, рост, развитие растений и урожайность ячменя. Результаты исследований показывали, что через 20дн. после обработки посевов гербицидами гибель сорняков составила 68,3-86,8%. Накопление зеленой массы сорняков в вариантах с гербицидами сократилось на 63,4-82,4% по сравнению с контролем, а воздушно-сухой - на 65,0-83,8%. Причем большую эффективность показали гербициды Трезор и Ковбой. Снижение засоренности посевов положительно сказалось на развитии растений ячменя. Лучше растения развивались в вариантах с внесением гербицидов: имели большую высоту и массу, были более облиственны, у них была выше продуктивная кустистость и масса 1000 зерен. Все это положительно сказалось на урожайности ячменя: прибавка от применения гербицидов составила 2,1-6,6 ц/га. (Борин А.А., 2005).

В многолетнем полевом опыте по разработке научных основ защиты почвы от эрозии и сорняков на склоновых землях в условиях интенсивного земледелия заложенном в учхозе «Михайловское» Московской обл. были проведены исследования по вычленению вредоносных сорняков в разные фазы развития зерновых культур при длительном применении почвозащитных обработок и различных систем гербицидов. Наблюдения проводили на контроле (без гербицидов) и на делянках с 50 и 100% насыщением гербицидами севооборота. Результаты исследований показали, что произрастание сорной растительности в агрофитоценозе с яровыми зерновыми культурами зависело от обработки почвы, насыщения севооборота гербицидами и элементов склона. Применение высокоэффективных гербицидов и их смесей в период наибольшей вредоносности сорняков позволит успешно вести борьбу с ними и получать высокие урожаи при почвозащитных обработках. (Баздырев Г.И., Дорджиев С.Л., 1991).

Показано, что минимализация системы предпосевной обработки дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы в условиях Марий Эл позволяет сэкономить 100-112 МДж/га энергии, она эффективна в благоприятные по метеоусловиям годы и повышает урожайность ячменя до 5% при снижении энергоемкости производства 1 ц зерна до 4%. Более весомый вклад в энерго- и ресурсосбережение достигается путем рационального использования удобрений и пестицидов. (Цимбалист Н.И. и др., 2004).

На дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах Центрального Нечерноземья наиболее эффективно для ячменя внесение азотных удобрений, под культивацию в дозе 100-150 кг/га д.в. Более высокие дозы азотных удобрений приводят к существенному снижению урожая ячменя. Дробное внесение азотных удобрений под яровой ячмень на данных почвах не имеет преимущества по сравнению с разовым внесением его всей нормы под культивацию, что связано с недостаточным количеством влаги в очве в начальный период вегетации и быстрым темпом потребления ячменя элементов питания. (Бугаев П.Д., 2003).

Широкое применение на склоновых землях обработок почвы, основанных на ресурсосбережении и минимализации, делает невозможным получение высоких и устойчивых урожаев возделываемых культур вследствие сильного засорения посевов. В этой связи возникла необходимость поиска путей оптимального сочетания почвозащитных технологий обработки склоновых земель с эффективной системой регулирования сорного компонента агрофитоциноза при соблюдении экологической безопасности.

Исследования проводили в стационарном полевом двухфакторном опыте, заложенном в 1977 г. в четырехпольном зернотравяном почвозащитном севообороте. Все обработки проводятся поперек склона: вспашка 20-22 см, плоскорезная 25-27 см, минимальная лущение 6-8 см. контролем служат делянки вспашки без обработки гербицидами. В посевах ячменя 2004 г. варианты 75% и 100% насыщения обрабатывались базаграном М - 2 л/га по препарату. В посевах ячменя в 2004 г. видовой состав, численность и масса сорных растений зависела от элементов склона, технологии обработки почвы и систем гербицидов. Как известно, технологии обработки почвы изменяют строение и сложение пахотного слоя. Что сказывается на росте и распределении корневых систем. Элементы склона, изменяя условия роста и развития ячменя, влияли и на распределение его корневой системы. Ежегодная вспашка, формируя более рыхлое сложение почвы, способствовало лучшему развитию корней. Изучаемые технологии обработки почвы и меры борьбы с сорняками оказали существенное влияние на уровень урожайности: в вариантах со вспашкой в среднем по опыту получено 33,3ц/га. При сочетании вспашки с плоскорезной обработкой - 34,0 ц/га, по плоскорезной обработке получено существенное снижение урожайности на 2,3 ц/га, по минимальной обработке депрессия урожая была более существенной и составила 4,1 ц/га или 12,3% по сравнению с контролем. Таким образом, применение безотвальных почвозащитных технологий обработки почвы на склоновых землях без химических средств защиты растений ухудшает фитосанитарное состояние посевов и почвы. поэтому использование почвозащитных безотвальных обработок возможно лишь в комплексе с химическими средствами регулирования обилия сорных растений (Баздырев Г.И., Завёрткин И.А., 2005).

В рамках изучения влияния длительного применения минеральных удобрений на урожайность культур в севообороте в 1964 г. Доктором с.-х. наук Сиротиным Ю.П. на опытном поле учхоза НГСХА «Новинка» был заложен многолетний опыт. В схеме опыта присутствовали следующие варианты: 1) контроль без удобрений4 2) N; 3) Р; 4) NР; 5) РК; 6) NРК. Практически во всех случаях удобрения, внесенные под культуры данного севооборота, окупаются прибавкой урожая. При этом эффективность отдельных видов удобрений зависела от культуры. Так на озимой пшенице и ячмене максимальная окупаемость получена от внесения фосфорных удобрений как при известковании так и без него. В целом эффективность действия удобрений на викоовсяной смеси была несколько ниже, чем на остальных культурах и зависела от внесения извести. Так, на известкованном фоне наибольшей окупаемостью отличается вариант с односторонним внесением фосфорных удобрений, а на не известкованном фоне - вариант NР. Многолетними исследованиями установлено, что при высокой насыщенности севооборота бобовыми травами возрастает значимость фосфорных удобрений при относительном снижении эффективности азотных. (Волосенкова И.А., Варламова Л.Д., Тюрникова. Е.Г., 2004).

2. Цель, задачи, условия и методика проведения исследований

2.1 Цель исследований

Определить наиболее эффективные сочетания систем обработки, удобрений и гербицидов, оптимизирующие основные агрохимические свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы.

2.2 Задачи исследований

Изучить действие и взаимодействие разных по интенсивности систем обработки почвы, удобрений и гербицидов на агрохимические показатели плодородия почвы и урожайность картофеля.

2.3 Методика проведения исследований

Изучение действия разных по интенсивности систем обработки почвы, по разным фонам удобрений и защиты растений от вредных организмов на агрохимические показатели плодородия почвы, и урожайность полевых культур проводиться в полевом трехфакторном опыте, заложенном нами в 2003 г. в условиях производства СПК "Михайловское" Ярославского района Ярославской области.

Опыт заложен на дерново-подзолистой супесчаной почве с исходным среднем содержанием в почве по опытному участку: гумуса 2,32%, гидролитическая кислотность=1,08, рНKCl =6,12, содержание P2O5 и K2O по 354,8 и 154,4 мг*экв/кг почвы соответственно, почвообразующей породой является древне-аллювиальные отложения. Опытный участок имеет небольшой склон около 10 с юго-западной экспозицией. Опыт заложен методом расщепленных делянок с рендомизированным размещением вариантов в повторениях. Повторность опыта четырехкратная. Глубина залегания грунтовых вод около 3 м. Опыт трехфакторный.

На делянках первого порядка площадью 1176 м2 (84 м х 14 м) изучаются системы обработки почвы, на делянках второго порядка 392 м2 (28 м х 14 м) - удобрения, на делянках третьего порядка 196 м2 (28 м х 7 м) - гербициды.

Схема полевого трехфакторного (4x3x2) стационарного опыта.

Фактор А. Система основной обработки почвы, «О».

Отвальная: вспашка на 20-22 см плугом ПЛН-3-35 с предварительным дискованием или лущением на 8-10 см, ежегодно - «О1».

Поверхностно-отвальная -1: вспашка на 20-22 см. плугом ПБС-2 с предварительным дискованием или лущением на 8-10 см в первый год закладки опыта + одно-двукратная поверхностная обработка на глубину 6-8 см в остальные годы до наступления депресии в урожайности, далее по той же схеме - «О2».

Поверхностно-отвальная -2: вспашка на 20-22 см плугом ПЛН-3-35 с предварительным дискованием или лущением на 8-10 см в первый год закладки опыта + одно-двукратная поверхностная обработка на глубину 6-8 см в остальные годы до наступлении дисперсии в урожайности, далее по той же схеме - «О3».

Поверхностная: одно-двухкратная поверхностная обработка на 6-8 см, ежегодно - «О4». Вспашка была проведена только при закладке опыта - в 2003 г.

Фактор В. Система удобрений, «У».

Экстенсивная биологизированная: яровой рапс на сидерат (2004 г.), наземная масса парозанимающих и промежуточных культура отчуждается, фон - без удобрений; озимая пшеница (2005г.), фон - без удобрений; картофель (2006 г.), фон - солома 4 т/га , - «У1».

Интенсивная биологизированная-1 (средний уровень интенсификации): яровой рапс на сидерат (2004 г.), фон - без удобрений; озимая пшеница (2005 г.), фон - сидерат 18 т/га; картофель (2006 г.), фон - солома 4,5 т/га + N65 P65 K65 кг д.в. на га - «У2».

Интенсивная биологизированная-2 (высокий уровень интенсификации): яровой рапс на сидерат (2004 г.), фон - без удобрений; озимая пшеница (2005 г.), фон - сидерат 18 т/га + N65 P65 K65 ; картофель (2006 г.) - солома 6 т/га + N130 P130 K130 кг д.в. на га., «У3».

Фактор С. Система защиты растений от вредных организмов, «Г».

Биотехнологическая: без гербицидов + на картофеле фунгициды и инсектециды - «Г1».

Интегрированная: с гербицидами + на картофеле фунгициды и инсектециды - «Г2».

Опыт заложен в севообороте во времени: пар занятый - сидеральный (2004) - озимая пшеница (2005) - картофель (2006) - яровая пшеница (2007) - ячмень (2008).

Характеристика сорта ячменя.

Минеральные удобрения под озимую пшеницу и картофель вносили под предпосевную культивацию; кроме того по всем системам удобрений проводили ранне-весеннюю подкормку озимой пшеницы аммиачной селитрой в дозе 30 кг д.в. на га.

Расчет норм минеральных удобрений проводился на планируемую прибавку урожая по методу В.А.Демина.

Из форм минеральных удобрений использовалась аммофоска, аммиачная селитра, двойной суперфосфат и хлористый калий.

Урожайность картофеля учитывалась сплошным поделяночным методом.

Анализируя данные по метеорологическим условиям за 2006 г. можно сделать вывод, что резких колебаний температуры не наблюдалось, что благоприятно влияло на рост и развитие картофеля. Среднесуточная температура 18,6єС в июне и 17єС способствовала наибольшей продуктивности культуры. Сухой воздух из-за малого количества осадков в июне-июле мог вызвать резкое снижение урожая.

Увеличение уровня осадков во второй половине мая создало благоприятные условия для закладки большого количества клубней, что положительно сказалось на урожае. В середине июля и в августе уровень осадков значительно повышался, и сформированная ботва способствовала интенсивному накоплению урожая.

Рис. 1. Среднесуточная температура воздуха, °C

Рис. 2. Сумма осадков, мм

2.4 Методика полевых и лабораторных исследований

Методы определения агрохимических показателей:

- Определение гумуса по методу Тюрина.

- Определение рНсол потенциометрическим методом.

- Определение гидролитической кислотности по методу Каппена.

- определение суммы обменных оснований по методу Каппена - Гильковица.

- Определение подвижного фосфора по методу Кирсанова.

- Определение обменного калия по методу Кирсанова.

Отбор почвенных образцов для химических анализов проводился сразу после уборки урожая во всех вариантах опыта, во всех четырёх повторностях.

Для данного анализа пробы берутся с помощью специального бура с вырезным цилиндром. На делянках пробы берутся в 15 местах, затем почвенные образцы разделяются послойно (0-10см, 10-20см, 20-30см) по целлофановым пакетам.

Образцы этикировали с указанием номера делянки и повторения (в числителе - номер повторения, в знаменателе - номер делянки). Нумерация делянок - слева на право в пределах каждого повторения отдельно (с 1 по 96).

Образцы почвы в лабораторных условиях сушили до воздушно-сухого состояния, а затем готовили, руководствуясь соответствующими требованиями для химических анализов.

Урожайность картофеля учитывали сплошным поделяночным методом во всех повторениях опыта. Урожайные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа для трехфакторного опыта, заложенного методом расщепленных делянок.

Динамические исследования проводились только на отведенной второй части каждой делянки.

3. Результаты исследований и их обсуждение

В работе представлены данные вариантов системам поверхностной и поверхностно - отвальной обработки почвы, с применением NPK (У2) как по фону с гербицидами так и без гербицидов.

3.1 Влияние различных систем обработки, удобрений и гербицидов на агрохимические показатели дерново-подзолистой супесчаной почвы

Агрохимические показатели в значительной степени определяют агрономические свойства и почвенное плодородие (Ганжара Н.Ф., 2001). Поэтому при переходе на адаптивно-ландшафтные системы земледелия, необходимо отдавать предпочтение системам их оптимизирующим.

Известно, что кислотность почвы оказывает отрицательное воздействие на рост и развитие большинства с.-х. культур, а также жизнедеятельность микроорганизмов. Главным элементом, определяющим способность почв противостоять подкислению, является кальций. Увеличение потерь кальция из почвы и, следовательно, ее подкисление при внесении удобрений, особенно физиологически кислых, в дерново-подзолистой зоне в настоящее время является достаточно хорошо доказанным фактом. (Мязин Н.Г., 1997).

Обменная кислотность - это кислотность, обусловленная обменно-поглощенными ионами водорода и ионами алюминия, которые извлекаются из почвы при обработке ее раствором нейтральной соли. Она регулирует реакцию почвенного раствора и приобретает особенно большое значение при внесении в почву больших количеств растворимых минеральных удобрений. Легко переходя в активную форму и подкисляя почвенный раствор, ионы водорода отрицательно влияют на развитие чувствительных к кислотности растений и почвенных микроорганизмов.

Значительного изменения обменной кислотности под действием изучаемых факторов в год исследований не установлено. Однако, можно отметить незначительное подкисление почвы (табл. 1) при применении NPK (У2) на системе поверхностно - отвальной обработки почвы, а в варианте без гербицидов в слое (10-20 см) - достоверное на 5 %-ом уровне значимости.

Таблица 1 - Обменная кислотность, рНkcl

Вариант	Слой, см.
обработка	удобрение	гербициды	0-10	10-20	20-30
О1	У1	Г1	6,5	5,7	5,9
		Г2	5,9	6,2	6,5
	У2	Г1	6,1	6,1	6,1
		Г2	6,2	6,5	6,4
О3	У1	Г1	6,2	6,2	6,0
		Г2	6,0	6,0	6,1
	У2	Г1	5,8	5,7	5,8
		Г2	5,7	5,7	5,8*

Гидролитическая кислотность также достоверно увеличилась при применении NPK (У2) на системе поверхностно - отвальной обработки почвы (табл. 2).

Таблица 2 - Гидролитическая кислотность, мг/экв на 100 гр. почвы

Вариант	Слой, см.
обработка	удобрение	гербициды	0-10	10-20	20-30
О1	У1	Г1	1,02	1,69	1,42
		Г2	1,40	1,03	0,99
	У2	Г1	1,33	1,24	1,32
		Г2	1,12	1,00	0,99
О3	У1	Г1	1,21	0,86	0,99
		Г2	1,06	1,43	1,27
	У2	Г1	1,62	1,67	1,41
		Г2	1,78	1,64	1,71

Таким образом, применение NPK (У2) на системе поверхностно - отвальной обработки почвы в год исследований вызвало подкисление почвы пахотного и подпахотного горизонта почвы.

Содержание гумуса в пахотном горизонте - один из важнейших показателей, так как с ним связаны практически все свойства почвы, влияющие на ее плодородие. Гумус представляет собой относительно динамическую составную часть почвы, подвергающуюся количественным и качественным изменениям под влиянием целого ряда факторов, среди которых ведущим является хозяйственная деятельность человека. Поэтому предотвращение потерь гумуса, обеспечение бездефицитного и положительного его баланса является одной из основных задач современного земледелия. (Воропаев В.Н. и др., 2005).

Изучаемые факторы оказали действие на агрохимические свойства дерново - подзолистой супесчаной почвы по-разному.

Так, почва опытного участка характеризуется низким содержанием гумуса (табл. 3) в год исследований этого показателя плодородия необходимо отметить следующую закономерность. В варианте без удобрений с применением гербицидов на системе поверхностно - отвальной обработки почвы в верхнем слое (0-10 см) пахотного горизонта содержание гумуса существенно больше, чем в соответствующем варианте на системе отвальной обработке, что можно объяснить тем, что в данных условиях процесса гумусообразования были оптимальными.

Таблица 3 - Содержание гумуса, %

Вариант	Слой, см.
обработка	удобрение	гербициды	0-10	10-20	20-30
О1	У1	Г1	2,49	2,19	2,25
		Г2	2,18	2,22	2,30
	У2	Г1	2,51	2,23	2,41
		Г2	2,59	2,44	2,29
О3	У1	Г1	2,47	2,40	2,28
		Г2	2,68*	2,38	2,35
	У2	Г1	2,23	2,19	2,27
		Г2	2,10*	2,01*	2,14

При применении NPK (хозяйственный уровень) отмечается обратная закономерность для верхнего (0-10 см) и среднего (10-20 см) слоев почвы.

Таким образом, поверхностно-отвальная обработка почвы способствовала накоплению гумуса в верхнем слое пахотного горизонта, а средний уровень NPK на данной системе обработки почвы по сравнению с отвальной обработкой не достаточен для увеличения содержания гумуса.

Наличие подвижного фосфора в почве - один из основных показателей ее плодородия. В условиях интенсивного земледелия поступление фосфора с удобрениями должно не только возмещать вынос, но и создавать запас подвижных фосфатов в почве. (Сдобникова О.В., 1985).

Фосфор является одним из важных элементов питания растений. Он участвует в важнейших физиологобиохимических процессах, протекающих в растительном организме. В связи с этим своевременное удовлетворение потребности растений в фосфоре является одним из главных условий формирования высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Если учесть, что азотное питание растений может быть существенно улучшено за счет биологического азота, а калия в почве в среднем содержится в 20-30 раз больше, чем фосфора, то становится очевидным, что недостаток фосфора в земледелии является главным ограничивающим фактором дальнейшего развития сельскохозяйственного производства. (Адрианов С.Н., Сушеница Б.А., 2004).

Таблица 4 - Содержание подвижного фосфора, мг/кг

Вариант	Слой, см.
обработка	удобрение	гербициды	0-10	10-20	20-30
О1	У1	Г1	351	432	355
		Г2	375	359	332
	У2	Г1	350	335	334
		Г2	333	492	329
О3	У1	Г1	399	339	348
		Г2	323	326	336
	У2	Г1	330	305	335
		Г2	290	314	321

По содержанию подвижного фосфора и обменного калия в год исследований существенных различий на 5%-ом уровне значимости между изучаемыми вариантами не установлено (табл. 4, 5).

Таблица 5 - Содержание обменного калия, мг/кг

Вариант	Слой, см.
обработка	удобрение	гербициды	0-10	10-20	20-30
О1	У1	Г1	173	151	141,5
		Г2	146	153	153
	У2	Г1	155	147	124
		Г2	131	143	163
О3	У1	Г1	198	185	131
		Г2	167	165	131
	У2	Г1	185	159	118
		Г2	189	139	112

Таким образом, изучаемые факторы существенного влияния на содержание элементов минерального питания (Р2О5 и К2О) в дерново-подзолистых супесчаных почвах в год исследований не оказали.

Эффективность NPK (У2) на изучаемых системах обработки почвы была достаточно высокой и практически одинаковой.

Так урожайность картофеля в вариантах У2Г1 и У2Г2 на системе отвальной обработки выше в 1,5 и 1,4 раза по сравнению с соответствующими вариантами без удобрений, а на системе поверхностно - отвальной обработки в 1,6 и 1,3 раза соответственно.

Применение гербицидов было эффективно только на системе поверхностной обработки без удобрений (табл. 6)

Таблица 6 - Урожайность картофеля, ц/га

Вариант	Урожайность
обработка	удобрение	гербициды
О1	У1	Г1	171,7
		Г2	166,7
	У2	Г1	260,2**
		Г2	245,7**
О3	У1	Г1	185,2
		Г2	201,5***
	У2	Г1	253,0**
		Г2	290,5**

Таким образом, применение NPK (У2) на изучаемых системах обработки почвы без применения гербицидов обеспечило существенную прибавку урожая картофеля.

4. Оценка экономической эффективности обработки почвы, удобрений и гербицидов на урожайность картофеля

Успешное развитие производство картофеля в значительной мере зависит от применения интенсивных технологий. Ее целью является обеспечение интенсивного роста урожайности и высокого качества культуры. Для этого необходимо обеспечить растения элементами питания. Для получения высоких урожаев необходимо правильно проводить обработку почвы и применять удобрения

Одной из задач моей дипломной работы явилось определение экономическую эффективности основной обработки почвы: отвальная (О1) и поверхностно-отвальная (Оз) вспашка и применения удобрений: солома (У1) и солома +N65P65K65(У2) без применения гербицидов (У1) с гербицидами (У2).

Данные операции требуют дополнительных затрат труда и денежных средств. В современных условиях перехода к рыночным отношениям экономические показатели занимают ведущее место среди других показателей эффективности производства. Для увеличения своей прибыли хозяйства применяют интенсивные технологии производства с/х продукции. Одним из путей улучшения экономических показателей деятельности является экономия производственных затрат.

Основой для расчета денежных и трудовых затрат на производство продукции, а также определения дополнительных затрат, связанных с проведением агротехнических мероприятий, являются технологические карты.

Данные по статьям затрат на возделывания картофеля приведены в таблице 7. Анализируя данную таблицу можно отметить, что большая часть затрат приходится на семена, горючее, амортизацию и текущий ремонт.

Таблица 7 -- Статьи затрат на производство картофеля, руб.

Статьи затрат	Варианты
	О1У1Г1,	О1У1Г2	О1У2Г1	01У2Г2	О3У1Г1	О3У1Г2	О3У2Г1	О3У2Г2
Семена	6000000	6000000	6000000	6000000	6000000	6000000	6000000	6000000
Горючее	225036	228526	241364	244854	199694	203184	216022	219512
Автотранспорт	230870	231370	330170	320220	245720	269650	254450	369490
Электроэнергия	44031	43000	60855	58040	46593	49684	59463	66577
Амортизация	180349	188513	205627	211739	178481	191246	199288	216610
Текущий ремонт	178749	186301	201572	207224	173860	185672	192543	208575
Удобрения	1000000	100000	224950	224950	100000	100000	224950	224950
Ядохимикаты	170000	313000	170000	313000	170000	313000	170000	313000
Оплаты труда	403672	404359	454063	449672	401552	413890	440754	464476
Прочие затраты	376655	384753	394430	380536	375795	386316	387373	404159
Всего затрат:	7909342	8079822	8283031	7991272	7891695	8112642	8144843	8487349
на 1 га	79093	80798	82830	79912	78916	81126	81448	84873
на 1 ц	460,65	484,69	318,33	325,25	426,12	402,61	321,93	292,16

Наибольшие затраты в варианте при поверхностно-отвальной обработке с внесением соломы и минеральных удобрений с применением гербицида -8487349 руб. Затраты на 1 ц основной продукции максимальные в варианте отвальной обработкой без удобрений с применением гербицидом - 484,69 руб.

Наименьшие в варианте с поверхностно-отвальной обработкой с внесением соломы и минеральных удобрений с применением гербицида - 292,16 руб. Затраты на 1 га в данных вариантах составили 80798 и 8487349 руб.

В качестве основных показателей оценки экономической эффективности при возделывании сельскохозяйственных культур могут быть использованы:

Выход продукции на единицу земельной площади.

Производительность труда.

Себестоимость единицы продукции.

Чистый доход с одного га.

Уровень рентабельности производства.

Выход продукции, на единицу земельной площади в натуральном выражении и данные о затратах материально-денежных средств и труда на производство этой продукции позволяют рассчитать основные показатели экономической оценки. Имея данные о валовом сборе продукции (основной, побочной) в натуральном выражении, можно рассчитать ее стоимость по действующим закупочным ценам или ценам фактической реализации продукции с учетом ее качества. Основой для расчета денежных и трудовых затрат на производство продукции с учетом ее качества.

К прямым затратам материально-денежных средств, на основе технологических карт, прибавляются общепроизводственные затраты и общепроизводственные расходы.

Все данные по экономической эффективности представлены в таблице 8.

Расчеты показателей приводятся на примере варианта - отвальная обработка без удобрений и без гербицидов.

Таблица 8 - Экономическая оценка картофеля

Показатели	Варианты
	О1У1Г1	О1У1Г2	O1У2Г1	О1У2Г2	О3У1Г1	О3У1Г2	О3У2Г1	О3У2Г2
Выход продукции ц с 1 га руб.с 1 га	171,7 137360	166,7 133360	260,2 208160	245,7 196560	185,2 148160	201,5 161200	253,0 202400	290,5 232400
Затраты труда, чел. - ч. на 1 га чел. - ч. на 1 ц	56,82 0,32	56,90 0,37	65,50 0,25	64,68 0,26	56,89 0,31	58,94 0,29	63,64 0,25	67,65 0,24
Себестоимость 1 ц, руб.	460,65	484,64	318,33	325,25	426,12	402,61	321,93	292,16
Производственные затраты на 1 га, руб.	79093	80798	82830	79912	78916	81126	81448	84873
Чистый доход, руб. с 1 га	58267	5262	125330	116648	69244	80074	120952	147527
Уровень рентабельности, %	73,63	65,05	151,31	145,97	87,74	98,70	148,50	173,82
Окупаемость дополнительных затрат, руб.	-	-2,35	18,95	72,28	-	5,90	21,42	14,14

Анализирую таблицу 8 можно сказать, что урожайность картофеля находится в диапазоне от 166,7 ц/га до 290,5 ц/га. Следовательно, и выход продукции в рублях выше в варианте с урожайностью 290,5 ц/га (232400 руб.

Распределились затраты труда на 1 га больше при поверхностно-отвальной обработке. Дополнительные затраты в вариантах с внесением удобрений. Наименьшие затраты туда на 1 ц были получены в вариантах с минеральными удобрениями с применением гербицида на обоих видах основной обработки - 0,25 и 0,24 чел.-ч.

Себестоимость 1 ц картофеля при отвальной обработке составляет от 318,33 руб. до 484,64 руб. При поверхностно-отвальной себестоимость снизилась до 292,16 - 426,12 руб.

Производственные затраты на 1 га увеличиваются при внесении удобрений по всем обработка, как отвальной, так и поверхностно-отвальной.

Чистый доход так же в данных вариантах выше. Максимальный чистый доход был отмечен в варианте с поверхностно-отвальной обработкой с применением удобрений и обработкой гербицидом - 147527 руб.

Наиболее рентабельным оказалось также данный вариант - 173,82%. Урожайность составляет 290,5 ц/га. Чистый доход равен 147527 руб. с га. Меньше всего уровень рентабельности был получен при отвальной обработке на фоне соломы с применением гербицида - 65,05%. Это меньше чем на контрольном варианте (73,63%).

При выращивании картофеля в условиях Ярославской области можно порекомендовать вариант - поверхностно-отвальную обработку почвы с совместным внесением соломы и минеральных удобрений с применением гербицида, так как она является наиболее выгодным.

Заключение

Применение NPK (У2) на системе поверхностной обработки почвы в год исследований вызвало подкисление почвы пахотного и подпахотного горизонта почвы.

Поверхностная обработка почвы способствовала накоплению гумуса в верхнем слое пахотного горизонта, а средний уровень NPK на данной системе обработки почвы по сравнению с отвальной обработкой не достаточен для увеличения содержания гумуса.

Изучаемые факторы существенного влияния на содержание элементов минерального питания (Р2О5 и К2О) в дерново-подзолистых супесчаных почвах в год исследований не оказали.

Применение NPK (У2) на изучаемых системах обработки почвы без применения гербицидов обеспечило существенную прибавку урожая картофеля.

5. С экономической точки зрения наиболее эффективны варианты с применением NРК на системе поверхностно отвальной обработки с гербицидами. Высокая урожайность на этих вариантах компенсирует возрастающие производственные затраты и обеспечивает снижение себестоимости продукции и увеличение чистого дохода и уровня рентабельности.

Предложения производству.

На дерново-подзолистой супесчаной почве при возделывании картофеля целесообразно применять солому совместно с NРК на планируемую прибавку урожая в системе поверхностно-отвальной обработки почвы, включающей периодическую вспашку (1 раз в 4 года), так как это способствует улучшению агрохимических показателей плодородия и обеспечивает высокий уровень рентабельности.

Список литературы

гумус гербицид плодородие почвенный

1. Адрианов С.Н.. Роль фосфора в современном земледелии России / С.Н. Адрианов, Б.А. Сушеница // Плодородие. - 2004. - № 3. - с. 13-15.

2. Анисимова Т.Ю. Потери гумуса в пахотных почвах под влиянием интенсивного земледелия и эрозии / Т.Ю. Анисимова // Плодородие.- 2005. - № 1. - с. 18-19.

3. Афанасьев Н.И. Подпахотное рыхление дерново-подзолистых почв эффективно / Н.И.Афанасьев, Н.Н. Цыбулька // Земледелие. - 2001. - № 3. - с. 10-11.

4. Афанасьева Р.А. Последействие удобрений как фактор плодородия дерново-подзолистой почвы / Р.А. Афанасьева, Г.Е. Мерзлая, Л.С. Кривова, И.А. Нестерович // Плодородие. - 2004. - № 3. - с. 21-25.

5 Баздырев Г.И., Дорджиев С.Л. Система обработки почвы и засоренность посевов / Г.И. Баздырев, С.Л. Дорджиев // Земледелие. - 1991. - № 2. - с 23-24.

6. Баздырев Г.И. Почвозащитные обработки почвы и гербициды при возделывании ячменя на склонах / Г.И. Баздырев, И.А. Завёрткин // Плодородие. - 2005. - № 2. - с. 34 - 35.

7. Баринов В.Н. Регулирование агрохимического состояния почв Владимирской области / В.Н. Баринов // Плодородие. - 2001. - № 2. - с. 7.

8. Батяхина Н.А Плодородие дерново-подзолистых почв можно повысить / Н.А. Батяхина, Е.Н. Осокин // Земледелие. - 2004. - № 4. - с. 11-12.

9. Бомба М.Я. Изменение плодородия темено-серой лесной почвы в зависимости от системы обработки и доз удобрений / М.Я. Бомба, З.М. Томашевский, Г.Т. Периг, Ю.О.Ковальчук // Агрохимия. - 2002. - № 1. - с. 12-15.

10. Борин А.А. Гербициды в посевах ячменя / А.А, Борин // Земледелие. - 2005. - № 6. - с. 19 - 22.

Размещено на Allbest.ru