Содержание к диссертации
Введение
1. Влияние различных видов паров (чистого, занятых и сидерального) на основные элементы плодородия почвы и урожайность озимой пшеницы (обзор литературы) 7
2. Место, условия и методика исследований 38
2.1.1. Природные и земельные ресурсы места проведения исследований 38
2.2 Агрометеорологические условия в период проведения исследований 47
2.3 Методика проведения исследований 51
3. Особенности развития бобовых культур в занятом и сидеральном парах и их влияние на плодородие почвы (результаты исследований) 54
3.1 Развитие донника и эспарцета на I и II году жизни 54
3.2 Послеуборочный период и характеристика гидротермических условий вегетационного периода 65
4. Влияние различных видов паров на рост и развитие растений озимой пшеницы 70
4.1. Влагообеспеченность посевов озимой пшеницы в зависимости от вида пара 70
4.2. Влияние различных видов паров на микробиологическую активность почвы 77
4.3. Влияние различных видов паров на полевую всхожесть семян, сохранность и выживаемость растений озимой пшеницы к уборке 81
4.4. Структура урожая зерна озимой пшеницы в зависимости от вида пара 87
4.5 Влияние различных видов паров на урожайность озимой пшеницы 89
4.6. Качество зерна озимой пшеницы в зависимости от вида пара 92
5 Эффективность возделывания озимой пшеницы по различным парам 95
5.1 Продуктивность звеньев севооборота пар - озимая пшеница в зависимости от вида пара и парозанимающей культуры 95
5.2 Биоэнергетическая эффективность чистого, занятых и сидерального паров 96
Выводы 102
Литература 104
Приложения 119
- Влияние различных видов паров (чистого, занятых и сидерального) на основные элементы плодородия почвы и урожайность озимой пшеницы (обзор литературы)
- Развитие донника и эспарцета на I и II году жизни
- Влияние различных видов паров на полевую всхожесть семян, сохранность и выживаемость растений озимой пшеницы к уборке
- Биоэнергетическая эффективность чистого, занятых и сидерального паров
Влияние различных видов паров (чистого, занятых и сидерального) на основные элементы плодородия почвы и урожайность озимой пшеницы (обзор литературы)
Паровое поле - сложный и ответственный участок работы в растениеводстве, требующий обязательного и строго регламентированного выполнения всех без исключений элементов рекомендуемых технологических процессов, причем проводимых не менее квалифицированно и качественно, чем при возделывании любой сельскохозяйственной культуры (Андрюхов В.Г., Остапенко А.П Зайцев В.Н., 1988). Это дорогостоящий агротехнический прием, поэтому все затраты должны окупаться устойчивым повышением урожая последующих культур на весь период ротации севооборота (Максютов Н.А., 1989).
Решать вопрос, какой пар нужен, чистый или занятый, руководители хозяйств должны творчески, с учетом климатических, хозяйственно-организационных и экономических условий всего района и конкретного хозяйства. Это зависит от общего уровня культуры земледелия, в том числе от правильного подбора парозанимающих растений (Личикаки В.М., 1974).
Под зеленым удобрением понимают заделку в почву неотмерших зеленых, сочных, частично одревесневших растений, богатых сахарами, крахмалом, белком, а также корней растений, еще функционирующих ко времени обработки почвы. Это принципиально отличает зеленее удобрение от заделки в почву других органических удобрений, будь то сухггд (солома) или частично перепревших (навоз) (Кант Г., 1982, 1988). Запашка в почву бобовых сидератов Имеет большое значение в оструктуривании и рыхлении почвы, а также происходит пополнение в почве запасов органического вещества и азота.
Водно-физические свойства почв нуждаются в постоянном улучшении. На почвах с неудовлетворительными водно-физическими свойствами невозможно получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур даже при достаточном обеспечении их элементами питания, р создании оптимальных водно-физических свойств почвы важная роль отводится применению органических удобрений, посеву многолетних трав, а также сидератов.
После донника и эспарцета почва приобретает мелкокомковатую водопрочную структуру, увеличивается водопроницаемость, почва хорошо впитывает влагу, поверхностью экономно ее испаряет. Почва становится упругой, по следу колес трактора и сельскохозяйственных машин не уплотняется, а в результате деятельности корневой системы, воздействия органических веществ, водопрочной комковатой структуры, воды, колебания температур, деятельности микроорганизмов, биохимических, физикогхимических обменных процессов она биологически разрыхляется до оптимального уровня (Кант Г., 1982, 1988).
При применении органических удобрений с севооборотах Вьетнама значительно улучшаются агрофизические свойства тяжелых почв - плотность сложения, общая порозность (Iran ТЫ Ngoc Son, Iran Quarg Tuyer, Nguyen Van Luat, 1997).
Масалимов T.M. (1991) установил, что после уборки яровой пшеницы по пласту донника по сравнению с паровым предшественником, водопроницаемость почвы была выше при запашке всей зеленой массы в 3,3 раза, при запашке только корневых и пожнивных остатков - в % раза.
На Ершовской опытной станции орошаемого земледелия количество водопрочных агрегатов в темно-каштановой почре в слоях 0-10 и 10-20 см возросло по зеленому удобрению на 19,7 и 11,5% по сравнению с чистым паром (Халилов Ш.А., 1988).
Занятые и сидеральные пары оказывают влияние на водно-физические свойства почвы. Так, в учхозе "Сахарово" Калининского СХИ (1987) исследовалось использование редьки масличной на зеленое удобрение. Установлено, что плотность пахотного слоя уменьшилась на 22%, общая порозность - на 15% по сравнению с контролем. Положительное влияние редьки масличной на физические свойства почвы выявлено и на Полесской сельскохозяйственной опытной станции Гомельской области Белорусрии (Ковалев В.П., Ботяновский Е.В., 1990). Алабушев В.А. (1991) установил, что парозанимающие культуры (донник, эспарцет) повышали водопрочность на 6-7 %. После донникового пара по сравнению с чистым несколько улучшается структура тяжелосуглинистых почв и заметно увеличивается водопроницаемость.
Под влиянием сидерации заметно улучшаются основные агрохимические показатели почвы. Усманов Ю.А. (1988) в рвоих исследованиях установил, что при запашке надземной массы донника улучшаются свойства дерново-подзолистых супесчаных почв. Сумма поглощенных оснований увеличилась на 7,1 мг-экв/100 г почвы, емкость поглощения повысилась на 1,5 мг-экв/100 г (на 11%) по сравнению с чистым паром, степень насыщенности основаниями - на 6%.
В районах с недостаточным и неустойчивым увлажнением чистый пар является самым надежным предшественником. Пар может обеспечить лучшую влажность в почве, получение хороших всходов и высокую урожайность даже в засушливых условиях (Шершнев А.Л., 1984; Гасанов Г.Н., Мусаев А.В., 1990; Федотов В.А., Коломейченко В.В., Коренев Г.В. и др., 1998).
Роль чистых паров как влагонакопителей Хорошилов И.И.. приравнивает к влагозарядковому поливу. Поэтому они незаменимы при богарном земледелии для ослабления засухи, обеспечения высокого и устойчивого урожая озимых и яровых хлебов (Личикаки В.М., 1974). За время парования при обработке пара происходит не только уничтожение сорняков и накопление влаги, но и разложение растительных остатков, накопившихся в почве (Шершнев АЛ, 1984).
Важным моментом в выборе между чистым и занятыми парами являются запасы влаги в почве перед посевом последующей культуры (Зеленский Н.А., 1986). Одним из недостатков сидерации является иссушение почвы во время вегетации. В засушливые периоды запашка сидератов может быть неэффективной, а иногда дает отрицательный результат. Это часто наблюдается в сидеральных парах, когда сидераты запахивают с опозданием - незадолго до посева озимых (ДовбанК.И., 1990).
Необходимо учитывать, что засушливость изменчива во времени и в пространстве - в отдельные годы выпадает осадков в 2-3 раза больше нормы. Они обеспечивают дружные всходы даже после стерневых предшественников (Личшсаки В.М., 1974).
В районах, хорошо обеспеченных влагой, значение черного пара уменьшается (Никитин Ю.А., Бурченко П.Н., Орманджи КС, 1988). Здесь при возделывании озимой пшеницы по интенсивной технологии, своевременной обработке почвы и внесении удобрений урожай ее по занятым парам бывает таким же высоким, как и по черному пару.
Занятые и сидеральные пары в зоне недостаточного увлажнения следует вводить в севообороты не взамен чистого пара, а в дополнение к нему (Алабу-шевВ.В., Зеленский НА., 1991, Казаков Г.И., 1997).
В годы с малоснежными зимами на тяжелых по гранулометрическому составу почвах донниковый пар существенно уступает чистому пару по запасам влаги перед посевом первой культуры (Кирюшин В.И., Стецура П.А., Назаренко П.Н., 1990).
Под донником и эспарцетом, как и под другими растениями, почва иссушается на всю глубину проникновения корней. В засушливое лето она также иссушается и под чистым паром. Накопление и сохранение в почве влаги - основная проблема в земледелии. При своевременном принятии мер по накоплению, влага после бобовых трав восстанавливается (Масалимов Т.М., 1991). Борьба за влагу - это взаимосвязанная, научно обоснованная система агротехнических мероприятий. Нарушение связей в системе влечет за собой снижение ее эффективности. Основным критерием является накопление хороших запасов влаги в почве ко времени сева культуры по пласту бобовых трав. Наблюдения показали (Кирюшин В.И., Стецура П.А., Назаренко П.Н., 1990), что к концу парования запасы влаги в почве после донникового пара значительно ниже, чем после чистого. Однако к началу посева первой культуры эта разница на тяжелых по гранулометрическому составу почвах резко сокращалась.
На полях, не занятых культурными растениями, происходят непродуктивные потери влаги за счет испарения с поверхности почвы. На занятых парах непродуктивных потерь влаги не наблюдается, лага осадков используется подсевными культурами. Кроме того, травостой таких культур задерживает осадки зимнего, весеннего и летнего сезонов, и накапливает достаточное количество влаги к моменту сева основной культуры (Kahnt G., 1983; Kreuz Е., 1988; Lutke Entrap N., Niggeschulze W., 1997).
На участке, подсеянном бобовыми травами, высокая стерня покровной культуры задерживает первый снег, предохраняя почву от глубокого промерзания (Масалимов Т.М., 1991). Исследования, проведенные Довбан К.И. (1990), показали, что сидеральные культуры способствуют уменьшению глубины промерзания почвы и увеличению снежного покрова. Если учесть, что сантиметровый слой снега при таянии дает 25-30 т/га воды, то по фону сидерального люпина талых вод было на 550-660 т (55-66 мм) больше, чем по зяби. Поскольку почва под люпином промерзала в 2 раза меньше, талые воды впитываются постепенно, обеспечивая большой запас влаги.
Развитие донника и эспарцета на I и II году жизни
Севообороты с многолетними бобовыми травами - основа высокоэффективного использования пашни, повышения урожаев в результате систематического улучшения плодородия почвы, увеличения запасов органического вещества и гумуса (Шульмейстер К. Г., 1995).
В конце 80-х годов во многих развитых странах появилось направление под общим названием "альтернативное" земледелие с широким применением биологизированных приемов (насыщение севорборотов многолетними травами, применение сидератов и других органических компонентов) и существенным снижением применения ядохимикатов, минеральных удобрений, регуляторов роста и т.д.
В биологическом земледелии большое значение имеют севообороты с высоким насыщением бобовых культур короткого периода использования, что несомненно приемлемо и для большинства регионов России.
Эспарцет и донник как парозанимающие и сидеральные культуры можно вводить в любой севооборот - в полевой, в кормовой и почвозащитный. Успех во многом зависит от технологии выращивания этих культур и в первую очередь от правильного выбора покровной культуры. Основные требования к ней -скороспелость, меньшее затенение подпокровньїх растений и высокий остаточный запас влаги и элементов питания в почве после уборки.
В своих иследованиях мы использовали в качестве покровной культуры яровой ячмень. Результаты наших исследований свидетельствуют о различном влиянии покровной культуры на полевую всхожесть семян эспарцета и донника (табл. 8). В среднем за годы исследований полевая всхожесть семян донника и эспарцета была 47 и 61 % соответственно.
Донник превосходно растет в засушливой степи. Накапливает устойчивый урожай даже в сильно засушливые годы. При сильной засухе во втором году жизни донник бывает низкорослым, в то же время как другие однолетние и многолетние травы полностью выгорают (Масалимов Т.М., 1991).
По годам исследований сохранность донника за зимний период была различной, она колебалась от 90,0 % до 97,9 %, эспарцета - 81,4-96,8 %. Выживаемость растений донника к уборке - от 75,3 % до 98,0 %, эспарцета- 65,1-91,2%. В целом можно отметить, что за все годы исследований сохранность донника и эспарцета высока, а выживаемость к уборке ца зеленый корм или заделке на сидерат зависела прежде всего от количества орадков, выпавших за период весенней вегетации донника и эспарцета. Сохранность растений донника в среднем была 95 %, а эспарцета на 4 % ниже. В суровый зимний период 1994-1995 годов эта разница была более 16 %. Сохранность бобовых трав за зимний период зависит не только от условий этого периода, но и от морфо-биологических особенностей строения корневой системы эспарцета и донника. У эспарцета зона кущения практически не втягивается корнем в почву перед уходом в зиму, тогда как у донника зона кущения корня, формирующаяся из пазушных почек надземной части стебля, перед уходом в зиму втягивается вглубь почвы на 22-25 мм, что в итоге и обеспечивало более высокую сохранность растений донника за зимний период.
В среднем за годы исследований сохранность после перезимовки растений донника составила 95 %, выживаемость к уборке - около 85 %, эспарцета -92 и 80 % соответственно.
Снижение выживаемости растений эспарцета и донника 2-го года жизни к уборке в 1997-1998 сельскохозяйственном году можно объяснить значительным повреждением растений мышевидными грызунами в зимний период и сухостью вегетационного периода (осадков выпало 40,0-48,2 мм).
Вегетация донника и эспарцета начинается рано весной в конце марта-начале апреля, при этом продуктивно используются осадки холодного периода.
Донник желтый быстро трогается в рост /ранней весной. Отмечаются два периода активного роста (Масалимов Т.М., 1991). Медленно растет - в течение первого месяца с начала весеннего отрастания (среднесуточные приросты 0,5-1,5 см). Первый период его активного роста (среднесуточное приросты 2,5-3,3 см) наступает с фазы бутонизации, второй период - в конце цветения (2,5-4,0 см). Весеннее отрастание происходит из почек возобновления, расположенных на корневой шейке (Посыпанов Г.С., Долгодврров В.Е., Коренев Г.В. и др., 1997; Федотов В.А., Коломейченко В.В., Коренев Г.В., 1998).
В наших опытах вегетация растений эспарцета начиналась на 6-8 дней раньше по сравнению с донником. В первый месяц вегетации растения эспарцета имели среднесуточный прирост стебля на 21 мм больше, чем у растений донника. На втором месяце вегетации второгр года жизни растения донника желтого очень быстро росли в высоту, значительно опережая растения эспарцета.
Нарастание бобовых трав по годам исследований проходило неравномерно (табл. 9). Причинами этого служила различная перезимовка растений и количество осадков за весеннюю вегетацию.
В 1995 году среднесуточный прирост донника составил 2,11 см, эспарцета - 1,91 см, а среднесуточное накопление биомассы донника - 0,382 т/га, эспарцета - 0,360 т/га. Самый высокий прирост растений донника и эспарцета наблюдался в 1996 году, когда за вегетацию парозанимающих культур выпало 107 мм осадков. Поздняя весна способствовал увеличению продолжительности вегетационного периода бобовых трав. С мая месяца началось резкое нарастание температуры, вследствие чего среднесуточный прирост растений донника составил 2,47 мм, а накопление биомассы - 0,443 т/га-сутки, эспарцета - 1,84 мм и 0,406 т/га-сутки соответственно.
Величина прироста донника в этом году превышала среднесуточный прирост по сравнению с другими годами наблюдений на 0,36-0,64 см/сутки. Наименьший прирост наблюдался в 1997 году. Поздняя весна и незначительное количество выпавших осадков не способствовали интенсивному нарастанию донника и эспарцета.
В среднем за годы исследований прирост донника составил 2,1 см/сутки, а среднесуточное накопление биомассы - 0,42 т/га. Накопление биомассы донника шло интенсивнее эспарцета на 0,026 т/га в сутки, а прирост - на 0,27 см/сутки.
Получение устойчивых урожаев связано с ростом корневой системы растений. Мощные, глубоко проникающие корни лучше обеспечивают растения водой и питательными веществами, в значительной мере сглаживают вредное действие засухи (Суворов В.В., 1962; Масалимов Т.М., 1991).
Максимальное развитие корней донника (в слое почвы 0-30 см) мы наблюдали в 1997 году - 13,8 мм (диаметр корневой шейки) и 3,4 мм - диаметр корня на глубине 30 см, эспарцета - 10,1 и 3,3 мм соответственно (табл. 10).
Наименьший диаметр корневой шейки донника наблюдался в 1996 году -12,7 мм, что на 0,5 мм ниже среднего значения, эспарцета - 9,3 мм, что ниже среднего на 0,4 мм.
Эспарцет и донник различаются не только по интенсивности развития надземной массы, но и по особенностям формирования корневой системы.
Влияние различных видов паров на полевую всхожесть семян, сохранность и выживаемость растений озимой пшеницы к уборке
Так по чистому пару она варьировала от ,65,8 % до 79,6 %. По донниковым парам наблюдалась аналогичная картина/, после занятого пара полевая всхожесть пшеницы колебалась от 63,6 % (19 5-96 с/х год) до 78,5 % (1997-98 с/х год). По сидеральному донниковому пару максимальный показатель полевой всхожести был в 1996-97 с/х году и составил 67,8 % (339 шт/м2), а минимальный - в 1995-96 году - 64,2 %. По занятому эспарцетом пару - от 66,3 % до 72,1 %.
Такое варьирование всхожести можно объяснить прежде всего различными погодными условиями (количество выпавших осадков за период парования почвы, ГТК за это же время, запасы доступной влаги в пахотном слое почвы к моменту посева озимой пшеницы. Наименьшая полевая всхожесть семян озимой пшеницы по всем вариантам опыта нами отмечена в неблагоприятном по увлажнению 1995-1996 с/х году (63,6-66,3 Ур). Период посев-всходы оказался продолжительностью в месяц.
Совсем иная ситуация сложилась в 1996г97 с/х году. В этот год чистый пар проявился во всех своих чертах как лучший предшественник озимой пшеницы в условиях степной зоны. Так, перед посевом озимой пшеницы по этому предшественнику содержалось 51,4 мм доступной влаги, по донниковым парам 45,8 - 46,8 мм, а по пару, занятому эспарцетов на один укос - 43,5 мм.
По этой причине полевая всхожесть озимой пшеницы на контроле была выше занятых и сидерального паров и составляла 79,6 %, что превышает последние на 9,6 - 12,8 %.
В 1997-98 с/х году полевая всхожесть семян по чистому пару и по занятому донником не различалась (78,1-78,5 %), только по сидеральному пару она меньше контроля на 11,8 %.
За годы исследований (1995 - 98 с/х гг) полевая всхожесть семян озимой пшеницы, посеянной по чистому пару, была наибольшей - 74,5 %, наименьшая - по сидеральному пару - 66,1 %. Занятые эспарцетом и донником пары занимали промежуточное значение - 68,4 и 70,9 %.
На сохранность растений озимой пшеницы после зимнего периода влияют ряд существенных факторов: погодные условия (температура воздуха, почвы, высота снежного покрова), глубина залегания узла кущения, степень развития растений (количество корней и стеблей в зимний период). Узел кущения - важный орган, его повреждение приводит к ослаблению роста или гибели растения. В узле кущения размещаются все части будущего растения, одновременно он служит вместилищем запасных питательных веществ. Отмирание узла кущения всегда приводит к гибели растения. Узел кущения залегает на глубине 2-3 см. При более глубоком залегании повышается устойчивость зерновых культур к полеганию, озимые меньше страдают от зимне-весенних пониженных температур. При недостатке света узел кущения залегает ближе к поверхности почвы. При пониженной температуре, при бодее глубокой заделке семян увеличивается глубина залегания узла кущения (Посыпанов Г.С., Долгодворов В.Е., Коренев Г.В. и др., 1997). Так в 1997-98 с/х году наибольшая сохранность наблюдалась нами по занятому донником и сидеральному парам (87,8 и 87,0 %) (таблица 25).
Это можно объяснить следующими причинами: во-первых глубина залегания узла кущения растений озимой пшеницы равнялась 3,1 см (превышение над контролем составило 22,6 %) и во-вторых по этому варианту было наилучшее развитие пшеницы (2,8 шт/раст.стеблей и 4,7 шт/раст.корней). Высокая сохранность по занятому эспарцетом пару (разница с контрольным вариантом составляет 15,1 %) объясняется хорошим развитием корневой системы - 5,2 шт/растение.
В 1995-96 с/х году сохранность растений озимой пшеницы по донниковым парам превышала контроль на 2,8-6,8 %). При относительно одинаковой степени развития растений озимой пшеницы по сидеральному и чистому парам большую сохранность по сидерату можно объяснить тем, что озимая пшеница по этому предшественнику в данный год исследований имела узел кущения, расположенный глубже контрольного варианта на 0,2 см, что привело к более высокой сохранности (60,1 % против 53,3 %).
1996-97 с/х год. Растения озимой пшенипьі в этот год были обеспечены влагой полностью и как следствие наблюдалась глубина залегания узла кущения в пределах 2,4 см (занятый эспарцетом пар) - 3,3 см (сидеральный пар). В этот год озимая пшеница имела корней от 9 до 15 шт/растение и стеблей от 5 до 7 шт/растение. Как следствие сохранность достигла до 77,2 % - сидеральный и 78,1 % - занятый эспарцетом пар. По занятому эспарцетом пару мы наблюдали минимальную глубину залегания узла кущения г- 2,4 см, но в тоже время за счет лучшего развития (6 стеблей и 11 корней на растение) сохранность была хорошей.
В 1997-98 с/х году озимая пшеница по сидерату имела наибольшую глубину залегания узла кущения - 3,8 см, кроме того, на одно растение приходилось по 9 корней и 5,4 стеблей, вследствие чего и перезимовка растений была высокой - 87,0 %. Сохранность после занятого донникового пара равнялась 87,8 %, что выше контроля на 11,7 %.
В среднем за годы исследований сохраннрсть растений озимой пшеницы на контроле была самой низкой - 68,2 %. По занятым и сидеральному парам она выше чистого пара на 5,6 - 6,6 %, что прзволяет сделать вывод об этих предшественниках, как видов паров, благоприятствующих повышенной перезимовке пшеницы. Лучшее осеннее развитие растений озимой пшеницы и глубина залегания узла кущения в среднем за годы опытов мы наблюдали на варианте с сидераль-ным донниковым паром: стеблей - 5,1, корней г- 8,4 шт/растение, что превышает контроль на 0,4 и 0,3 шт соответственно (таб д. 26).
Азот, как ведущий фактор ростовых процессов тормозит процесс закаливания пшеницы осенью, хотя и способствует появлению дружных всходов, хорошо раскустившихся растений с мощной корневой системой. Азот тормозит процесс дифференциации клеток, который ортается незавершенным к концу осенней вегетации, отодвигает переход в стадию покоя.
Отсутствие азота или ограничение азотнрго питания влечет за собой отмирание вегетативных органов, нарушение обмена веществ, разрушение хлорофилла. Все это также не способствует процессу закаливания и успешной перезимовке.
Передовой опыт свидетельствует о вьісокой эффективности азотных удобрений при ранневесенней подкормке. В этом случае они способствуют регенерации поврежденных и ослабленных зимой побегов и возобновлению кущения весной, если осенью не было для этого условий. Весенняя подкормка по тало-мерзлой почве сказывается в конечном итоге на густоте продуктивного стеблестоя. По Куперман Ф.М. (1973), этот прием приходится на третий этап органогенеза и способствует увеличению числа сегментов и колосков в колосе.
Кроме того, при анализе растений озимой пшеницы во время начала весенней вегетации, нами было установлено, чтр по донниковым и занятому эспарцетом пару растения пшеницы были полностью обеспечены N, Р, К, а по чистому пару обеспечение N и Р было удовлетэорительное и хорошее.
Выживаемость растений озимой пшеницы к уборке по годам исследований была различной и зависела от целого ряда факторов -температуры воздуха и суммы осадков, влагообеспеченности растений (табл.27).
Биоэнергетическая эффективность чистого, занятых и сидерального паров
Сельское хозяйство является уникальной производственной отраслью, обеспечивающей преобразование солнечной радиации в энергию органического вещества, используемую на корм животным или в пищу человеком.
Агроценозы - искусственно созданные человеком биологические системы, существование которых в большей степени зависит от земледельца. Наряду с использованием солнечной энергии агроценозы для своего нормального функционирования потребляют большое количество дополнительной антропогенной энергии в виде удобрений, пестицидов, ГСМ, машин и оборудования, электроэнергии, живого труда механизаторов JA. полевых рабочих (Булаткин Г.А., 1986).
Проблема технической энергии и экономии энергетических ресурсов тесно связана с защитой окружающей среды от загрязнения, так как энергетические установки являются основными загрязнителями. Агроценоз, как система, должен не только давать высокую продуктивность, но и в процессе функционирования восстанавливать плодородие почвы, запасать энергию в органическом веществе (Орлов Д.С., 1990).
Технологический процесс сельскохозяйственного производства продукции оценивается системой различных показателей. Сравнение их при разнообразии продукции часто бывает невозможным из-за различных единиц измерения. В анализах чаще всего применяются стоимостные показатели, но в настоящее время такие измерения теряют всякий смысл, так как нет установившихся цен на затратные показатели и получаемую продукцию. В сельском хозяйстве более надежным будет оценка агротехнических мероприятий в единых энергетических критериях, что позволяет более объективно и надежно анализировать сельскохозяйственное производство (Зезюков Н.И., Дедов А.В., Придво-рев Н.И., 1993).
Таким образом, для более точного анализа производства продукции сельского хозяйства, целесообразно производить оценку технологических процессов по критериям, основой которых является калорийность продукции (1 калория «4,18 Джоуля) (Советский энциклопедический словарь, 1981).
Наибольшее количество затрат совокупной энергии на 1 га (табл. 32) среди занятых и сидеральных паров приходилось на звено севооборота с занятым донниковым паром (15,603 ГДж), что превышает сидеральный донниковый пар на 1,443 ГДж. Это объясняется более энергоемкими процессами скашивания, прессования, транспортировки парозанимающей культуры в хозяйство. Так, затраты на машины и оборудование гю занятому донником пару от общего количества составили 19,86, по сидерадьному - 17,24, по занятому эспарцетом -15,73, а на контрольном варианте - 518,56%. На занятых парах в связи с более повышенной машинно-тракторной нагрузкой на 1 га возрастает потребление ГСМ от общих затрат труда. На контроле потребление ГСМ составило -22,51% (13,176 ГДж) от общего количества затрат, по занятому донником -28,28% (4,413 ГДж), по занятому эспарцетом - 28,91% (4,087 ГДж), а по сидеральному пару - 27,93% (3,955 ГДж). В тоже время общие затраты по занятым парам ниже чистого пара в 3,75 - 4,13 раз, а по ридеральному - в 4,13 раз.
Таким образом по величине затрат в виде/овеществленной энергии (ГДж) на единицу площади при выращивании озимой пшеницы по различным предшественникам наиболее энергоемким является вариант с чистым паром, а наименьшую энергоемкость мы прослеживали в звене севооборота с занятыми и сидеральным донниковым паром.
Затраты овеществленной энергии на единицу площади не дают полную картину энергетической эффективности: ведь на каждый гектар расходуются не только дополнительные энергетические затраты в виде машин, ГСМ, живого труда и т.д., но и получается определенное количество продукции, которая при энергетической оценке может превышать, и порой, во много раз затраты на возделывание культуры.
Наибольший выход валовой энергии с урожаем сухого вещества озимой пшеницы с единицы площади мы наблюдали (табл. 33) на варианте с сидеральным донниковым паром (55,439 ГДж), что превышает контрольный вариант на 5,108 ГДж.
В то же время за счет сухой массы бобовых трав с каждого гектара дополнительно получено по занятому донником пару - 56,257 ГДж энергии, по занятому эспарцетом пару - 48,077 ГДж овеществленной энергии.
Общий выход энергии с урожаем сухого вещества по занятому данником пару составил 106,263 ГДж, по занятому эспарцетом - 94,295 ГДж (превшие-ние над контрольным вариантом составляет 5 ,932 и 43,964 ГДж или в 2,Й -1,87 раз больше соответственно).
Разница между затратами и выходом энергии с 1 га по сидеральному пару составила 41,279 ГДж, по занятому эспарцетом - 80,159, по занятому донником -90,660 ГДж.
Получение продукции бобовых трав сыграло решающую роль в повышении величины коэффициента энергетической эффективности (отношение выхода общей энергии с урожаем сухого вещества к затратам совокупной энергии на единицу площади).
По чистому и сидеральному парам коэффициент эффективности равнялся 0,85 и 3,92 соответственно. По занятым парам, как было отмечено выше (за счет парозанимающих культур): занятый донником - 6,81, занятый эспарцетом -6,67.
Таким образом, при анализе биоэнергетической эффективности звеньев севооборота озимой пшеницы по различным предшественникам можно сделать следующие выводы:
1. Наиболее энергоемким по машинам, оборудованию, ГСМ и живому труду является вариант с чистым паром (за сч т погрузки, транспортировки и внесения органических удобрений;
2. По занятым парам за счет парозанимающих культур получено овеществленной энергии в 1,87 - 2,11 раз больше, чем по чистому пару;
3. Приращение валовой энергии на единицу площади по сравнению с контролем составило: на сидеральном донниковом пару - 41,279 ГДж (109,2%), по занятым парам от 80,159 до 90,660 ГДж (212,1 - 239,9%);
4. Звенья севооборота с занятыми парами имеют коэффициент энергетической эффективности в 7,84 - 8,01 раз выше, чем звено с чистым паром.
