Содержание к диссертации
Введение
I. Обзор литературы
II.Условия и методика проведения исследований 28
2.1. Природно-климатические условия в Республике Татарстан 28
2.2. Метеорологические условия в годы проведения опытов 32
2.3. Характеристика почвы опытного участка 38
2.4. Схема и агротехника вариантов опыта 40
2.5. Методика проведения анализов и наблюдений 42
III. Результаты исследований 46
3.1. Агрофизические показатели почвы 46
3.1.1. Качество обработки почвы 46
3.1.2. Изменение плотности сложения и строения пахотного слоя почвы 52
3.2. Пищевой режим почвы 60
3.2.1. Динамика нитратов 60
3.2.2. Нитрифицирующая способность 65
3.2.3. Содержание подвижного фосфора и обменного калия 68
3.2.4. Биологическая активность почвы 71
3.3. Динамика некоторых элементов плодородия почвы 73
3.3.1. Изменение органических остатков 74
3.3.2. Изменение структурно-агрегатного состава 76
3.4. Водный режим почвы 81
3.5. Засоренность посевов и почвы. 90
3.6. Прохождение фенологических фаз, формирование стеблестоя и фото-
синтетическая деятельность растений 98
3.7. Урожайность, структура и качество зерна 107
IV. Экономическая и энергетическая эффективность изучаемых приемов основной обработки почвы . 116
Выводы 121
Предложения производству 124
Литература 125
Приложение 143
- Природно-климатические условия в Республике Татарстан
- Характеристика почвы опытного участка
- Изменение плотности сложения и строения пахотного слоя почвы
- Экономическая и энергетическая эффективность изучаемых приемов основной обработки почвы .
Введение к работе
Актуальность темы. Разработка и совершенствование приемов и систем обработки почв на основе достижений в смежных науках с учетом зональных особенностей и отдельных культур способствуют снижению энергетических затрат. Основная обработка почвы является одним из основных агротехнических приемов, определяющих условия роста и развития растений, а также качество и эффективность других элементов технологий, непосредственно влияющих на урожай с/х культур.
В последние годы ослаблено внимание на использование прогрессивных способов обработки почвы. Постоянная вспашка, часто без предварительного лущения стерни, способствует усилению засоренности полей. Упрощены и другие способы обработки почвы.
Почвы Предкамской зоны в основном расположены на эродируемых склонах, где 55-60 % влаги уходит на сток и испарение. В этих условиях система обработки почвы должна быть направлена на максимальное накопление и сохранение влаги. Она должна носить почвозащитный характер и способствовать сохранению и повышению плодородия полей.
Кроме того, наряду с потерей влаги и водной эрозией, главной причиной снижения урожайности зерновых культур и продуктивности пашни является засоренность полей. В связи с этим совершенствование обработки почвы с учетом почвенно-климатических условий, а также биологических особенностей возделываемых культур в сочетании со средствами защиты растений от сорняков является актуальной проблемой в земледелии. Актуальность проведенных исследований еще состоит в их системности, позволяющих выбрать наиболее целесообразные варианты основной обработки для серых лесных почв Предка-мья.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение эффективности различных способов основной обработки серых лесных почв в сочетании с гербицидами в зерновом севообороте, обеспечивающих формиро- вание высоких, качественных, стабильных урожаев, с одновременным повышением плодородия почвы и сохранением экологического равновесия.
Для выполнения поставленной цели ставилось решение следующих задач: выявить особенности формирования стеблестоя, роста и развития растений, их фотосинтетической деятельности при длительных способах основной обработки почвы; изучить влияние длительных бессменных способов основной обработки почвы в сочетании со средствами защиты растений на агрофизические свойства, водный и пищевой режимы, биологическую активность серой лесной почвы; определить воздействие изучаемых приемов на засоренность посевов и почвы; установить влияние изучаемых приемов основной обработки почвы в звене севооборота на урожайность и качество зерна; провести экономическую и энергетическую оценку изучаемых приемов. Научная новизна. Впервые в условиях серых лесных почв Предкамья
Республики Татарстан, в звене севооборота изучены бессменные системы основной обработки почвы с учетом засоренности полей, плотности, и увлажненности почвы. Выявлено влияние различных способов основной обработки почвы на агрофизические свойства, водный и питательный режимы почвы, изучены особенности формирования стеблестоя, урожайность и технологические показатели качества зерна.
Практическая значимость. Заключается в оценке различных способов основной обработки почвы с целью выявления наиболее эффективных для сохранения продуктивной влаги и в борьбе с засоренностью. На основании результатов исследований даны рекомендации производству по применению плоскорезной обработки почвы. Результаты исследований используются в учебном процессе в Казанской ГСХА при изучении разделов по севооборотам и обработке почвы.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Казанской государственной сельскохозяйственной академии 1999-2001 гг., научной конференции агрономического факультета, посвященной 80 летию Казанской ГСХА «Достижения науки - сельскохозяйственному производству» (Казань, 2002), межрегиональных научно-практических конференциях «Плодородие почвы - основа высокоэффективного земледелия» (Йошкар-Ола, 2000), «Перспективы развития регионов России в XXI веке» (Ижевск, 2003), на научно-практической конференции «Проблемы адаптивного растениеводства», (Уфа, 2000), где получили положительные отзывы.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена па 124 страницах и состоит из введения, 4 глав, выводов, предложений производству; содержит 39 таблиц, 6 рисунков, 34 приложений. Список использованной литературы включает 224 наименований, в т.ч. 12 на иностранном языке.
Автор выражает искреннюю благодарность научным руководителям профессору И.И. Долотину и Шакирову Р.С, коллективу кафедры растениеводства за помощь при проведении исследований и подготовке диссертационной работы.
Природно-климатические условия в Республике Татарстан
Территория Республики Татарстан расположена в лесостепи Поволжья, в зоне умеренно - континентального климата и делится на три почвеино-климатические зоны (Предволжье, Предкамье, Закамье).
Предволжье является северо-восточной частью Приволжской возвышенности и расположено на юго-западе республики. Климат умеренно - теплый и увлажненный; по природным условиям относится к лесостепи, преобладают черноземные и серые лесные почвы.
Закамье расположено к югу и юго-востоку от реки Кама и представляет собой возвышенную равнину, повышающуюся к юго-востоку. Климат умеренно-теплый, засушливый. Закамье по природным условиям относится к лесостепи, где преобладают черноземные почвы.
Предкамье занимает 21,74 тыс. км2 площади или 32,4 % территории республики, расположено к северу Камы, занимая водоразделы Волги, Вятки и Камы. Климат умеренно-прохладный, увлажненный. По природным условиям относится к лесной зоне. Преобладают серые лесные почвы.
Рельеф. Территория Республики Татарстан представляет собой главным образом равнину, которая расчленена многочисленными реками на отдельные, различающиеся по строению поверхности, слагающим породам и растительному покрову. В республике насчитывается более трех тысяч малых рек, все они принадлежат Волжскому бассейну. Географические и климатические условия республики отражаются в основном малыми реками. Кроме того, роль пойм малых рек особенно возросла в последние годы, так как строительство крупнейших гидротехнических сооружений привело к затоплению 2 млн, га лугов в поймах рек Волги и Камы. Почвенный покров республики разнообразен, наиболее распространены серые лесные, черноземные и дерново-подзолистые почвы. По гранулометрическому составу преобладают почвы средне- и тяжелосуглинистые.
Площадь земель сельскохозяйственного назначения Республики Татарстан составляет 4984,3 тыс. га, из них сельскохозяйственные угодья - 4452,8, в том числе пашня — 3666 тыс. га. В структуре сельхозугодий дерново-подзолистые почвы занимают 6,2 %, серые лесные - 38,4 %, черноземы - 39,3 %, аллювиальные (в основном это пойменные луга) - 4 %.
По степени выраженности подзолистого процесса дерново-подзолистые почвы делятся на дериово-сильноподзолистые, дерново-среднеподзолистые и дерново-слабоподзолистые почвы.
Серые лесные сформировались в результате развития дернового процесса под широколиственными лесами и луговыми травами. Они подразделяются на три подтипа: светло-серые и темно-серые. Светло-серые лесные тяжелосуглинистые почвы наиболее распространены в Предкамье и Высоком Предволжье (Р.К Дау-тов, В.Г. Миннебаев, И.А. Гайсин, 1985).
Преобладающее большинство почв (33471,3 тыс. га) характеризуются тяжелым механическим составом; среднесуглинистые составляют - 707,0 тыс. га. На долю песчаных и супесчаных почв приходится 97,7 тыс. га.
Следует отметить, что наблюдается устойчивая тенденция уменьшения площадей сельскохозяйственных угодий и их качественного ухудшения. Недостаточная обеспеченность почв питательными элементами остается главным фактором уровня урожайности сельскохозяйственных культур в республике.
Температурный режим. Продолжительность безморозного периода составляет 124 - 130 дней. Отмечается большая изменчивость и непостоянство температурного режима по отдельным годам. Летом максимальная температура может достигать +36...+38С, а зимой минимальная от -40 до -46С. Лето бывает очень жаркое со значительными засушливыми периодами. Средняя температура июня
зо +16С, июля +19С, в отдельные дни температура держится на отметке +35С. При такой жаре и малой относительной влажности воздуха наблюдается засухо-застойные явления, которая характерна в поздневесеиние и раннелетние периоды. Также неблагоприятным сторонам климата РТ относятся суховеи. Интенсивные суховеи бывают продолжительностью до 7 дней. Преобладающие ветры летом юго-западные и западные. Средняя продолжительность периода активной вегетации 130 - 135 дней. Испаряемость за вегетационный период 486 мм.
В первой или второй декаде сентября наступают первые заморозки, в результате чего период активной вегетации заканчивается. Морозы начинаются 25 -30 октября. С наступлением устойчивых морозов (15 - 20 ноября) образуется снежный покров и начинается промерзание почвы, глубина которого к концу зимы достигает 85 - 97 см. Максимальная глубина промерзания почвы достигает 141 см. Средняя зимняя температура в январе - 14,4С, в феврале - 13,7С. Средняя высота снежного покрова 31-32 см. Зимой преобладают северные и северо-западные ветры. Снеготаяние начинается в последней декаде марта и продолжается 15-20 дней. Дата полного оттаивания снега колеблется от 30 апреля до 4. Переход среднесуточных температур через отметку +5С приходится в Среднем Поволжье на 20 - 22 апреля, а через отметку +10С происходит в конце первой декады мая. В мае обычно наблюдается возврат холодов, заморозки продолжаются до 15-20 мая.
По термическим ресурсам территория РТ делится на три зоны: 1 зона: Предкамье - умеренно-прохладная зона; сумма температур воздуха выше +10С колеблется от 2020 до 2115С. 2 зона: Предволжье, Юго-Восточная и Восточная части Закамья-умеренно-теплая зона; сумма положительных температур воздуха составляет от 2100 до 2250С. 3 зона: Западное Закамье — теплая зона; сумма положительных температур 2250 - 2300С.
Исходя из вышеизложенного, следует, что достаточное количество термических ресурсов не может быть абсолютным показателем гарантированного получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур, так как в Среднем Поволжье, в том числе и в республике отличается неустойчивая, нестабильная и нередко недостаточная обеспеченность влагой.
Осадки. По многолетним данным, среднее годовое количество осадков составляет 420 - 470 мм, причем распределение их по территории не равномерно. В период вегетации выпадает 230 - 250 мм осадков, это 65 - 75 % от годовой суммы. В июне-июле идут в основном ливневые дожди, и значительная часть осадков стекает с полей. Относительная влажность воздуха достигает своего максимума в ноябре, а минимума в мае. Важной отличительной особенностью климата республики является частая повторяемость засух. В засушливые годы в среднем осадков выпадает в 1,5 - 1,7 раза меньше, чем в среднеувлажненный год. Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы на начало вегетации обычно составляет 180 -190 мм.
По обеспеченности влагой территория республики делится на три зоны: 1 зона - Предкамьс (количество осадков за вегетационный период в пределах 245 - 265 мм; ГТК превышает единицу). 2 зона - Предволжье, Юго-Восточная и Восточная части Закамья (ГТК=1, 220 - 230 мм осадков). 3 зона - Западное Закамье (210 - 220 мм осадков; ГТК меньше единицы).
Характеристика почвы опытного участка
Данные исследования проводились в Предкамской зоне Республики Татарстан. По гранулометрическому составу почва опытного участка серая лесная среднесуглинистая, которая является типичной для республики и занимает 38,4 % в структуре пашни. Содержание гумуса в пахотном слое (по Тюрину) - 3,59 %, подвижного фосфора (по Кирсанову) - 23,7 мг/100 г почвы, обменного калия -14,4 мг/100 г почвы, рН солевой вытяжки - 5,7,
Агрохимические показатели почвы опытного участка приведены в таблице 2.3.1, мощность пахотного слоя составляет 24 - 25 см. По водному режиму эти почвы можно отнести к группе элювиального типа (Г.Н. Высоцкий, 1962), так как водоносные горизонты расположены на глубине более 9 - 10 м, поэтому постоянное питание ее грунтовыми водами исключено. Почва имеет сравнительно слабую кислотность. Степень насыщенности основаниями - высокая. Величина суммы поглощенных оснований пахотного слоя составляет 20,79 мг/экв на 100 г почвы, в конце гумусового горизонта (В[) она уменьшается, а в иллювиальном слое снова увеличивается.
На опытном поле кафедры растениеводства Казанской государственной сельскохозяйственной академии на серой лесной среднесуглинистой почве в 1966 году был заложен длительный стационарный опыт. Размеры общих площадей делянок - 640 м2, учетная площадь - 420 м2. Повторность вариантов - 3-х кратная. Расположение вариантов в опыте последовательное. В данной работе изложены результаты исследований, проведенные мною с 1998 по 2001 годы.
Минеральные удобрения (NPK) вносили агрегатами РУМ-8 и 1-РМГ-4 поперек делянок, равномерно весной и под предпосевную культивацию. Дозы и соотношения устанавливались расчетно-балаисовым методом на запланированный урожай: 3 т зерна с 1 га яровой пшеницы и овса, 5 т зерна с I га озимой ржи.
Исследования проводились в 4-хпольном зерновом севообороте со следующим чередованием культур: однолетние травы на з/к - озимая рожь - яровая пшеница-овес.
Основная обработка проводилась по вариантам следующими орудиями: лущильники - ЛДГ-5, БДТ-3, БДТ-7, ППЛ-5-25; плуги - ПН-4-35 с Мальцевскими корпусами; плоскорез - глубокорыхлитсль КПГ-250; культиватор КПГ-4, КПС-4; дисковые бороны БДН-2, и БИГ-3; сцепка с 11 боронами тяжелыми зубовыми БЗТ-1,0; сеялка СЗ-3,6. Прикатывание при необходимости по отвальной вспашке и после лущения (сухой осенью) ЗККШ-6А. Весной, закрытие влаги проводилось по безотвальной обработкам дисковой бороной БДН-2,2 и БИГ-3, на других вариантах - тяжелыми боронами в два следа.
Для посева использовались семена районированных сортов I класса посевного стандарта в соответствии с чередованием культур: яровая пшеница - Энита, овес - Лос 3, вика - Льговская 60, озимая рожь - Эстафета Татарстана, с нормой высева соответственно - 5,5; 5,0 и 5,0 млн. всхожих зерен на 1 гектар
Посев проводился сеялкой СЗ-3,6 поперек основной обработки почвы. Агротехника возделывания сельскохозяйственных культур была общепринятая для данной зоны, кроме изучаемых приемов.
Приемы основной обработки почвы изучались на двух фонах: с гербицидами и без них. Опрыскивание посевов гербицидами производили агрегатами ОПШ-15, ОП-2000-2-01 на тракторах МТЗ-80, МТЗ-82
За растениями: 1. Фенологические наблюдения за сроком наступления фаз роста и развития, учет полевой всхожести и изреживаемости посевов проводились по методике Госсортоиспытания сельскохозяйственных культур (1971). 2. Засоренность посевов, количественно-весовым методом (Б.А.Доспехов и др., 1977), в трех местах делянок и в трех повториостях. 3. Площадь листьев определялось методом высечек (100 высечек из 10 растений в трехкратной повтори ости), по Л. А. Ничипоровичу (1961). 4. Накопление сухого вещества учитывалось по фазам роста и развития растений. Пробы составлялись из 20 растений в трех повториостях (методом высушивания до постоянного веса). 5. Продуктивность фотосинтеза вычислялось по формуле: 5. Структуру урожая определяли по пробным снопам, взятых с постоянных площадок каждой делянки в трех местах по 0,33 м2. 6. Анализ качества зерна (качество и количество клейковины, натура, стек-ловидность) по соответствующим ГОСТам: ГОСТ 13568.1-68, ГОСТ 10840-64, ГОСТ 10987-76, масса 1000 зерен по ГОСТ 12042-80. 7. Урожайность зерновых культур учитывали путем поделяночного обмолота. Урожай зерна пересчитывали на 14 % влажность и 100 % чистоту. 8. Статистическая обработка данных урожайности и некоторых других учетов и анализов, методом дисперсионного анализа с использованием «Пакета программ статистического и биометрико-геиетического анализа в растениеводстве и селекции AGROS, версия 2.08» (1999). 9. Экономическая эффективность изучаемых вариантов рассчитывалось на основе технологических карт, нормативных затрат и закупочным ценам в годы исследования.
Изменение плотности сложения и строения пахотного слоя почвы
В зависимости от приемов основной обработки почвы изменялась и ее порозность. По дисковому лущению она составляла 47,8, а по лемешному лущению и вспашке 54,1-54,4 %. Перед устойчивыми морозами под действием второй фазы обработки почвы и осадков больше подвергался изменению слой 0-12 см. В результате сильных осенних осадков перед устойчивыми морозами плотность почвы в слое 0-12 см была почти одинаковой 1,15-1,17 г/см по всем вариантам опыта. Соответственно изменялась порозность почвы. Более высокая общая порозность почвы получилась по безотвальной и плоскорезной обработкам - 57,3 и 58,1 % за счет увеличения некапиллярной скважности.
Некапиллярная скважность сильнее возрастает при обработке почвы в засушливые годы (табл.3.1.2.2), данные которой показывают, что плотность пахотного слоя почвы в засушливых условиях меньше, чем при обработке в оптимально-увлажненные годы. Плотность и порозность слоя 0-12 см перед второй фазой обработки почвы были почти одинаковыми, плотность в пределах 1,07-1,10 г/см3, а порозность 54,9-56,6 %. Несколько больше она была по плоскорезной обработке и поздней вспашке — 1,13 и 1,19 г/см3, а наименьшая по безотвальной обработке - 0.93 г/см3.
Перед устойчивыми морозами различные приемы основной обработки почвы создали разное строение пахотного слоя. Плотность колебалась от 0,92 до 1,15 г/см3. Наиболее оптимальное сложение пахотного слоя было по вариантам - дисковое лущение + вспашка (1,13-1,15), вспашка + культивация (1,1-1,09) и по плоскорезной обработке (1,01-0,98 г/см3).
Наименьшая плотность сложения наблюдалась по вариантам - лемешное лущение + вспашка (0,99-0,92), поздняя вспашка (0,93-0,95) и безотвальная обработка (0,96-0,92 г/см3). Невысокой плотности сложения по этим обработкам соответствовала более высокая порозность, что обусловлено глыбистостью пашни.
На серой лесной почве к весне разница в плотности и порозности по отвальной обработке сглаживается, по безотвальной и плоскорезной обработкам она сохраняется и летом. В течение вегетационного периода плотность сложения, порозность и твердость почвы под влиянием погодных условий и растений изменились в значительных пределах. Как в оптимально-увлажненные, так и в засушливые годы, плотность серой лесной почвы к концу вегетационного периода повышается независимо от приемов основной обработки почвы (табл. 3.1.2.4 и приложение 4), однако по безотвальной и плоскорезной обработке степень уплотнения меньше, чем по отвальной вспашке.
В таблицах 3.1.2.4, 3.1.2.5 и приложении 12 дается динамика плотности, твердости и порозности почвы в течение вегетационного периода по фазам развития растений: всходы, колошение и полная спелость зерна.
Данные таблицы 3.1.2,4 показывают, что в засушливые годы различия в строении пахотного 0-24) слоя почвы по вариантам отвальной обработки менее значительны, чем при безотвальных приемах обработки. Плоскорезная обработка во все сроки проведения анализов наиболее рыхлое сложение пахотного слоя, особенно его верхней части.
Из таблицы 3.1.2.5 видно, что в оптимально-увлажненных условиях плотность сложения пахотного слоя по всем вариантам опыта выше, чем в засушливых условиях. Это связано с тем, что осадки являются главным фактором изменения плотности под культурами в течение их вегетации (П.К. Иванов, 1969). Наиболее плотное сложение пахотного слоя, особенно в его нижней части, наблюдалось на вариантах: дисковое лущение + вспашка, лемешное лущение + вспашка и поздняя вспашка. Более рыхлое сложение отмечено в верхней части слоя (0-12 см) почвы по плоскорезной обработке.
Определение твердости серой лесной почвы показывает, что ее изменение находится в прямой зависимости от изменения плотности почвы (объемной массы). Из приложения 5 видно, что в течение 9 ротации 4-хпольного зернового севооборота бессменные длительные приемы основной обработки почвы по-разному влияли на ее твердость. Приемы отвальной обработки по твердости имели несущественные различия, а приемы безотвальной обработки резко отличались как между собой, так и от отвальных обработок, особенно горизонт 0-12 см пахотного слоя. В среднем за 36 лет в слое 0-12 см в фазе полных всходов твердость почвы на варианте дисковое лущение + вспашка равнялась — 3,9, в фазе колошения - 13,1 и полной спелости - 20,5 кг/см2, а на варианте плоскорезной обработки она была соответственно 6,8; 19,0; 24,8 кг/см2.
Экономическая и энергетическая эффективность изучаемых приемов основной обработки почвы.
Расчет экономической эффективности проведен на основе технологических карт по действующим нормативам и расценкам в годы проведения исследований. Расчеты экономической эффективности (табл. 4.1-4.3) показали, что в среднем за годы исследований наиболее экономически эффективными оказались варианты - вспашка с предварительным лущением и с последующей культивацией. На этих вариантах получен наибольший чистый доход с 1 га: 4511,0-4642,8 руб., самый высокий уровень рентабельности - 75,9-77,5 %. Поздняя вспашка и безотвальная обработка были менее экономически эффективными по сравнению с контролем — дисковое лущение + вспашка, где чистый доход составляет 3597,0-3915,3 руб., уровень рентабельности 60,2-66,3 %. Лемешное лущение + вспашка и плоскорезиая обработки по уровню рентабельности и суммы прибыли резко не отличались, хотя имелась некоторая разница в пользу лемешного лущения + вспашка.
Показатели экономической эффективности менялись в зависимости от погодных условий. Так, чистый доход с 1 га от предварительного лущения в засушливых условиях было на 168,8 руб. больше, чем от ранней вспашки с последующей осенней культивацией, а в оптимально-увлажненных условиях он выше на 733,1 руб. по вспашке + культивация в сравнении с пожнивным лущением.
При рассмотрении экономической эффективности приемов основной обработки почвы на фоне гербицидов установлено, что наиболее эффективной оказалась плоскорезная обработка, где получен чистый доход 7028,8 руб. и самый высокий уровень рентабельности — 120,8 %, это намного выше, чем по вариантам дисковое лущение + вспашка и вспашка + культивация.
Следует отметить высокую экономическую эффективность применения гербицидов на посевах зерновых культур по безотвальным обработкам и поздней зяби. Энергетическая оценка (табл. 4.1-4.3) изучаемых приемов основной обработки почвы показала, что на вариантах отвальной обработки почвы затрачивается больше энергии, чем безотвальной и плоскорезной обработках и составили соответственно 30645-30657 МДж/га, 30366 и 30ІО7 МДж/га.
На фоне с применением гербицидов затраты увеличились по всем приемам обработки, это обусловлено дополнительным расходом затрат на опрыскивание посевов гербицидами и увеличением урожайности культур.
Накопление энергии в урожае варьировал по вариантам, и зависело в основном от его величины. Наибольшая величина энергии в урожае отмечена по отвальным приемам обработки - 38745-39565 МДж/га, наименьшая по поздней зяби - 35521 МДж/га. По вариантам с обработкой посевов средствами защиты растений сохраняется такая же закономерность, как и без обработки.
Коэффициент энергетической эффективности в целом по опыту и по годам сильно варьировал. В засушливых условиях по всем вариантам коэффициент был меньше 1, кроме плоскорезной обработки по фону гербицидов и составил 1,08. В оптимально увлажненных условиях создавались лучшие условия для развития растений, что способствовало формированию высокой урожайности, в связи, отмечается значительное повышение коэффициента энергетической эффективности. По отвальным обработкам он составил 2,20-2,30, по безотвальным обработкам 2,10-2,16, а на фонах с гербицидом соответственно 2,34-2,41 и 2,44-2,51. Самый низкий показатель был по поздней вспашке 2,08 и с применением гербицидов 2,22.
В целом можно сказать, что в оптимально-увлажненных условиях наибольший чистый доход, уровень рентабельности, содержание энергии в урожае и коэффициент энергетической эффективности получен по варианту вспашка + культивация, а в засушливых - дисковое лущение + вспашка, на фоне гербицидов по плоскорезной обработке.
1. Приемы основной обработки почвы оказывают значительное влияние на ее агрофизические показатели. Так, в засушливый осенний период получена более равномерная глубина обработки почвы, и ее наименьшая глыбистость по плоскорезной обработке и вспашке с предварительным дисковым лущением жнивья; на остальных вариантах опыта глыбистость почвы более высокая (14,0-32,0 шт./м2). В вариантах лемешное лущение + вспашка, вспашка + культивация и безотвальная обработка наблюдалась более высокая рыхлость пахотного слоя, особенно верхнего горизонта (0-12 см).
2. Изменение твердости и плотности пахотного слоя за вегетационный период зависело от количества выпавших осадков и в меньшей мере от приемов и условий осенней обработки. Уплотнение почвы за этот период происходило по всем вариантам опыта, меньше - по безотвальной и плоскорезной обработкам.
3. На протяжении девяти ротации 4-х польного зернового севооборота минерализация органического вещества в большей степени проявляется при отвальной вспашке, чем при безотвальных рыхлениях. При безотвальной системе обработки почвы в ней ускоряются процессы окультуривания пахотного слоя почвы, при этом плоскорезная обработка сопровождается улучшением агрономически ценных структурных (размером 0,25-10 мм) и водопрочных агрегатов.
Корневая система культурных растений размещалась более равномерно в пахотном (0-24 см) слое при обычной вспашки, а по плоскорезной обработке преимущественно в верхнем 0-12 см слое почвы.
4. Накопление влаги и содержание основных элементов пищевого режима в почве зависели от приемов основной обработки и метеорологических условий вегетационного периода растений. В оптимально-увлажненные годы наилуч ший водный и пищевой режим создавался по вспашке с дополнительной осен ней культивацией и вспашке с предварительным лемешным лущением (125,0 126,2 мм в слое 0-100 см в фазу выхода в трубку), а в засушливые годы - по вспашке с предварительным дисковым лущением (122,7 мм).
Запас продуктивной влаги интенсивно снижался в течение вегетации по безотвальным обработкам (от 5,1 до 8,1 мм по сравнению с контролем) из-за высокой засоренности посевов. Вспашка через 25-30 дней после уборки вызывала сильное иссушение пахотного слоя (102,6 мм) и ухудшение пищевого режима почвы.
5. Химическая прополка посевов способствовала улучшению водного и пищевого режимов почвы по всем вариантам опыта, но особенно по плоскорез ной обработке (на 12,5 мм по сравнению с контролем), что дает возможность использовать ее в качестве основного приема. Плоскорезная обработка значительно повышала нитрифицирующую способность и биологическую активность почвы, особенно ее верхнего 0-12 см слоя.
Таким образом, плоскорезная обработка почвы является высоко эффективным агромелиоративным приемом по накоплению и сохранению влаги выпадающих осадков. Годовой влагонакопительный эффект ее равен 30-50 мм. Она стабилизирует водный режим почвы, особенно во время сильных засух.
6. Наименьшая засоренность посевов наблюдалась по вариантам вспашка + культивация и лущение + вспашка. Безотвальные способы обработки почвы и запаздывание со вспашкой на 25-30 дней после уборки способствовали сильному росту засоренности посевов и увеличивали количество семян сорняков в пахотном слое. Применение гербицидов привело к сглаживанию разницы в засоренности посевов по всем приемам обработки, особенно резко снизилась засоренность посевов по безотвальным способам (5,6-8,5 раза), однако лучшие показатели были по варианту вспашка + культивация.
7. Лучшие условия для роста и развития растений создавались на вариантах вспашка + культивация, дисковое лущение + вспашка, худшие по безотвальной обработке и поздней зяби.
Химическая прополка на посевах благоприятствует росту и развитию растений, увеличению интенсивности процессов фотосинтеза и накопления су 123 хого вещества. Плоскорезная обработка почвы с применением гербицидов оказывает эффективное влияние на ростовые процессы и развитие растений.
