Содержание к диссертации
Введение
1. Краткий обзор литературы о влиянии многолетних трав на плодородие почв и продуктивность сельскохозяйственных культур в последействии 7
2. Комплексная оценка агроклиматических условий периода исследований 16
2.1. Метеорологические условия 16
2.2. Характеристика почв опытного участка 20
2.3. Цель и задачи исследований 22
2.4. Схема опытов и методика исследований 23
2.5. Агротехника возделывания сельскохозяйственных культур в опытах, характеристика изучаемых в опытах сортов 27
3. Агробиологические особенности роста, развития и формирования урожая зерновых и кормовых культур 30
3.1 Изменения водно-физических показателей почвы в зависимости от продолжительности использования многолетних трав 30
3.2. Полевая всхожесть и сохранность растений 39
3.3 Влагообеспеченность и водопотребление посевов по годам исследований 43
3.3.1. Водопотребление и его составляющие в посевах зерновых и кормовых культур по годам исследований 43
3.4. Пищевой режим и динамика потребления питательных веществ в посевах 50
3.5. Микробиологическая активность почвы по пласту многолетних трав и его обороте в посевах зерновых культур 59
3.6. Засоренность посевов зерновых культур в зависимости от предшественника 67
4. Фотосинтетическая продуктивность посева как основа формирования высоких урожаев сельскохозяйственных культур 72
4.1. Продуктивные процессы фотосинтетической деятельности растений зерновых культур и их связь с площадью листьев и фотосинтетическим потенциалом 72
4.2. Продуктивность фотосинтеза и суточные приросты биомассы 80
5. Сравнительная оценка продуктивности зерновых и кормовых культур в зависимости от предшественника 86
5.1. Структура урожая 86
5.2. Урожайность культур в зависимости от предшественника 92
5.3. Влияние предшественников на качество зерна и химический состав кормов 99
6. Агроэнергетическая и экономическая эффективность технологий выращивания зерновых и кормовых культур 106
Основные выводы и предложения производству ПО
Литература 114
Приложение 129
- Метеорологические условия
- Изменения водно-физических показателей почвы в зависимости от продолжительности использования многолетних трав
- Продуктивные процессы фотосинтетической деятельности растений зерновых культур и их связь с площадью листьев и фотосинтетическим потенциалом
- Урожайность культур в зависимости от предшественника
Введение к работе
Главной задачей в сельском хозяйстве продолжает оставаться повышение и стабилизация урожайности всех сельскохозяйственных культур, при этом повышение урожайности культур должно идти за счет более полного использования природных условий. Кроме этого, в комплекс условий, обеспечивающих значительное повышение урожайности, входят агротехнические, экологические, промышленные и многие другие факторы.
Процесс создания урожая связан с наличием определенных внешних условий, с их динамикой во времени, с различной способностью растений использовать почвенные и климатические условия и противостоять неблагоприятным физическим, химическим и биологическим воздействиям.
Нижнее Поволжье считается зоной рискованного земледелия за счет небольшого количества выпадающих атмосферных осадков. В связи с этим ослабление влияния неблагоприятных факторов в земледелии достигается применением севооборотов.
Правильный выбор предшественников позволяет улучшить свойства почвы: увеличить содержание питательных веществ, очистить поле от сорняков, увеличить запасы влаги, что существенно влияет на рост и урожайность последующих культур.
Используя в качестве предшественников бобово-мятликовые смеси многолетних трав при одновременном применении других агротехнических мероприятий, можно улучшить физико-химические свойства почвы, повысить ее плодородие и увеличить урожай последующих культур.
В Нижнем Поволжье в подзоне светло-каштановых почв преобладают почвы с малой водопрочностью структуры, подпахотные слои имеют уплотненный горизонт, что затрудняет впитывание талых вод и весенне-летних осадков и ведет к перенасыщению верхних горизонтов влагой, уменьшению водопроницаемости, что в конечном итоге снижает влагообеспеченность и плодородие почвы.
Актуальность темы: Проблема сохранения плодородия почв Нижнего Поволжья не только продолжает оставаться крайне актуальной, но из года в год осложняется. Основной причиной падения плодородия почв является недостаточное внесение органических и минеральных удобрений, отсутствие многолетних трав в полевых севооборотах, поэтому в современной экономической обстановке введение в севооборот многолетних трав является одним из высокоэффективных приемов пополнения почв органическим веществом и восполнения естественного воспроизводства плодородия почвы.
В данной ситуации особую значимость приобретают исследования по оценке влияния многолетних трав на плодородие и продуктивность зерновых и кормовых культур в последействии пласта многолетних трав, что весьма актуально для науки и практики сельскохозяйственного производства.
Возделывание многолетних трав позволяет оптимизировать водно-физические показатели пахотного слоя и создать предпосылки для более полного использования и сохранения плодородия почв, а при высокой стоимости минеральных удобрений это наиболее доступное средство повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Научная новизна: Впервые для зоны светло-каштановых почв проведена комплексная агрономическая оценка последействия разновозрастного пласта многолетних трав и черного пара как предшественников для яровых зерновых, крупяных и кормовых культур и их влияние на урожайность и качество продукции.
Получены новые экспериментальные данные по оценке пласта многолетних трав и его оборота на некоторые водно-физические, агрохимические и биологические показатели плодородия почвы.
Показана высокая энергетическая и экономическая эффективность возделывания зерновых, крупяных и кормовых культур по пласту многолетних трав и черному пару.
Основные положения, выносимые на защиту: Влияние пласта многолетних трав и его оборота на водно-физические, агрохимические и биологические по- казатели плодородия почвы, влияние одновидовых посевов многолетних трав и бобово-мятликовых травосмесей на продуктивность зерновых и кормовых культур, определение экономической и агроэнергетической оценки возделывания культур.
Практическая ценность работы: Освоение разработанной технологии возделывания зерновых культур в последействии бобово-мятликовых травосмесей и одновидовых посевов люцерны позволяет увеличить урожайность, повысить плодородие почв, увеличить экономическую и энергетическую эффективность возделывания сельскохозяйственных культур в подзоне светло-каштановых почв.
Апробация. Результаты исследований докладывались на ежегодных конференциях молодых ученых, на межвузовской научно-практической конференции, проходивших в Волгоградской сельскохозяйственной академии (2000, 2001, 2002 гг..).
Метеорологические условия
Опыты были проведены в учхозе «Горная Поляна», Городищенского района, центральная усадьба которого находится от центра города Волгограда в 25 км на юго-запад.
Климатические условия - один из важнейших факторов географической среды, который оказывает влияние на развитие почв и растительности, на интенсивность эрозионных процессов, на режим рек, животный мир и деятельность человека.
Осадки - один из наиболее изменчивых элементов климата и вместе с тем один из важнейших факторов в сельском хозяйстве. Среднее годовое количество осадков в районе исследования колеблется в пределах 300-450 мм. Однако в засушливые годы среднегодовое количество осадков составляет около 150 мм.
В 2000 г. сумма годовых осадков составила 511,6 мм, практически такое же количество осадков было в 2001 г. - 510,2 мм, с той только разницей, что в весенне-летний период их выпало на 104,2 мм меньше, чем в 2001 г., при - 347 мм в 2000 г., что естественно повлияло на урожайность сельскохозяйственных культур. Показатели по количеству осадков в 2002 г. в период с марта по август месяц были ниже предыдущих двух лет на 144,1 мм, что на 202,9 мм меньше, чем в 2000 году. За весене-зимний период по годам выпало следующее количество осадков: в 1999-2000 гг. - 206,6 мм, в 2000-2001 - 159,8 мм и в 2001-2002 гг. - 266,2 мм, что оказало определяющее влияние на весенние запасы продуктивной влаги.
Исследования показали, что годовая сумма осадков характеризует лишь потенциальную влагообеспеченность почв. Решающее значение в формировании урожая яровых культур имеют распределение осадков по периодам вегетации растений. Одной из особенностей климата является высокая температура, что в значительной степени изменяет водный режим растений, при этом потребление воды и расход ее на транспирацию весьма сильно изменяется в процессе роста растений и формировании урожая.
Среднегодовая температура воздуха изменяется от 5,2 - 5,5С в северных районах области до 7,7 - 8,3С на юге территории. В отдельные годы эта величина может изменяться очень сильно (А.Н. Сажин, 1993).
Наиболее высокая среднемесячная температура в летний период в 2001 году наблюдалась в июле месяце и достигала 26,9С, что на 7,6С и 3,5С больше, чем в июне и августе месяце. В 2000 же году в летний период средняя месячная температура воздуха была практически на одном уровне, от 20,3С (июнь) до 24,2С (июль). Показания изменения температуры в 2002 г. варьировали от 20,6С в июне месяце до 27С в июле. Для начального периода развития поздних яровых культур (май - июнь) в 2000 году сложились очень неблагоприятные условия, так положительная среднемесячная температура в мае месяце составила +1,2С, в июне месяце + 19,3С. В 2001 году этот период характеризовался небольшой разницей.
Для ранних яровых культур более благоприятные условия для всходов и начального роста отмечались в 2000, так температура третьей декады апреля составляла 13,1 С, тогда как в 2002 г. за этот период она достигала 8,3С, в 2001 году-12,1 С.
Из климатических факторов, определяющих высокую испаряемость и эффективность использования выпадающих осадков необходимо учитывать и относительную влажность воздуха. При этом этот показатель оказывает определенное влияние на показатели величины урожая и качество зерна.
Так среднемесячная относительная влажность воздуха в летний период в 2000 году была наиболее высокой в июне месяце - 61%, в июле - 60%, а в августе месяце влажность воздуха снизилась до 56%, что на 5% и 4% ниже. В 2001 году максимальная величина относительной влажности отмечена также в июне месяце (64%), в июне на 22%, в августе - на 19% меньше, чем в первом летнем месяце. Отмеченные закономерности сохранялись и в 2002 году, но наиболее низкие показания были в июле месяце (43%) и августе месяце - 47%.
Анализируя влажность за три года, мы можем сделать вывод, что наиболее низкая относительная влажность воздуха была в июле-августе месяцах в последние два года.
Анализируя метеорологические данные, можно сделать заключение, что наиболее благоприятные условия в важные периоды роста и развития зерновых и кормовых культур складывались в 2000 году, что оказало определяющее влияние на урожайность сельскохозяйственных культур.
Неравномерность осадков колеблется по сезонам. Весенне-летние осадки выпадают неравномерно и носят ливневый характер, поэтому большая часть стекает в балки и овраги. Иногда за сутки выпадает до 25% среднего количества годовых осадков, в некоторые теплые периоды, по целым месяцам не бывает осадков.
Одной из особенностей климата зоны исследований является высокая температура в теплое время и низкая - в холодное. Безморозный период в среднем начинается с 15 апреля и продолжается до 14 октября, что составляет 181 день. Наиболее высокая температура воздуха бывает в июне, июле и августе месяцах. В течении трех летних месяцев средняя месячная температура колеблется в пределах 24С. средняя минимальная температура января из многолетних наблюдений равна - 18,4С и 19С, но в отдельные дни она может опускаться до -35С. Следовательно здесь наблюдается значительная амплитуда колебаний воздуха, что свидетельствует о резко континентальном климате. Резкое нарастание температуры в весенний период приводит к быстрому таянию снега и, вследствие этого, меньшему накоплению почвенной влаги, так как талые снеговые воды не успевают полностью просочиться в почву. В годы с малоснежными зимами и довольно низкими температурами происходит вымерзание озимых культур. Высокие температуры воздуха в конце июня месяца и в июле неблагоприятно действуют на растения многих сельскохозяйственных культур и, главным образом, зерновых культур. При этом прекращается налив зерна, наступает преждевременная спелость, что приводит к значительному снижению урожайности сельскохозяйственных культур.
Изменения водно-физических показателей почвы в зависимости от продолжительности использования многолетних трав
Большое агротехническое значение многолетних трав в засушливых условиях зоны исследований возрастает в связи с обострением общей экологической обстановки и оказывает определяющую роль в создании и повышении плодородия почв. Переход на севообороты с короткой ротацией активизирует процессы разрушения структуры, что вызывает снижение продуктивности зональных почв, в еще большей степени это обусловлено недостаточным внесением органических удобрений. По исследованиям К.Г. Шульмейстера (1995), на формирование 1 т урожая зерновых культур по неудобренному фону разрушается примерно 1 т гумуса. В зоне исследований отмеченные негативные процессы по данным К.Г. Шульмейстера (1995), В.Н. Чурзина, Г.С. Егоровой, СВ. Хусаинова (2001), Г.С. Егоровой, П.М. Лемякиной, Н.А. Кириличевой (2001), частично могут быть приостановлены за счет расширения посевов многолетних трав. Многолетние травы за счет обогащения почв органическим веществом способствуют созданию прочной комковатой структуры почв.
В исследованиях структуру почвы определяли по методу Н.И. Савинова, контролем служили показатели водно-физических свойств светло-каштановых почв опытного участка до посева многолетних трав.
Анализ почвенных образцов показал определенные закономерности. При сравнении исходных данных после двухлетнего срока пользования установлено, что при осеннем сроке посева по структурности почвы и содержанию органического вещества показатели выше, чем при весеннем сроке посева. Хорошо развившись с осени, многолетние травы эффективнее используют весенние запасы влаги и питательные вещества, лучше развивают корневую систему, что способствует созданию мелко-комковатой структуры почвы. В связи с образованием мощной и сильноразветвленной корневой системы в почве накапливается большое количество корневых остатков, что создает благоприятные условия для накопления гумуса.
При определении процентного содержания водопрочных агрегатов (рис. 3.1; 3.2.) более высокие показатели при осеннем сроке посева были в травосмеси Эспарцет +Кострец +Волоснец (ЭКВ-77%) и ЭК (65,84%),что соответственно на 34,05% и 22,89% больше, чем на контроле (42,84%). При весеннем же сроке посева показатель содержания водопрочных агрегатов в травосмеси ЭКВ достигал 56,98%), что на 14,03% выше, чем на контроле (42,95%).
Разница процентного содержания водопрочных агрегатов на контроле с данными двухлетнего пользования дает возможность показать влияние продолжительности использования многолетних трав на водные свойства светло-каштановых почв. Возделывание бобово-злаковых травосмесей способствует уменьшению стока атмосферных осадков, создает условия для большого накопления влаги в почве, дает возможность более экономно использовать водные запасы в почве, позволяют использовать влагу глубоких почвенных горизонтов.
Анализ изменения показателей плотности твердой фазы (рис. 3.3.) в гори-зонте 0-10 см после двух лет пользования изменялся от 2,35 до 2,20 г/см при осеннем посеве и от 2,40 до 2,25г/см при весеннем сроке.
Величина плотности твердой фазы определяется соотношением в почве органических и минеральных частей почвы, следовательно, возделывание многолетних трав способствует накоплению в почве органического вещества.
Травосмеси из многолетних бобовых и злаковых трав играют большую роль в структурообразовании. Два важнейших для жизни растений фактора - воздух и вода гармонически сочетаются лишь в структурной почве. Исследованиями установлено, что смеси злаковых и бобовых трав являются определяющим фактором создания прочной мелко комковатой структуры почвы.
По данным определения общего количества агрегатов можно отметить (рис. 3.5; 3.6.), что более лучшие показатели отмечались при осеннем сроке посева в горизонте 0-10 см в травосмесях: Эспарцет + Житняк + Волоснец (ЭЖВ), ЭК, ЭКЖ. При весеннем сроке посева наибольший коэффициент структурности почвы составил в вариантах ЭК-4,6 и ЭКВ-4,5. В слое почвы 10 - 30 см при осеннем сроке посева наибольший коэффициент структурности почвы был отмечен у вариантов ЭЖВ и ЭКВ и достигал 4,18 и 3,72.
Важное агробиологическое значение имеют культуры многолетних трав, как показали исследования, также в обогащении почвы большой массой органического вещества в виде корневых и пожнивных остатков. Установлено, что в этом варианте особого внимания заслуживает набор трав и их смесей. Для изучаемых многолетних злаковых трав характерна густо разветвленная мочковатая корневая система, и они способны накапливать до 10 т/га корневых остатков. Пожнивно-корневые остатки злаковых трав оказывают определяющее влияние на формирование почвенных агрегатов оптимальной величины, и склеивают их продуктами своего разложения - гуминовыми соединениями.
Включение в травосмеси бобовых трав, наряду с улучшением структуры почвы решают и другую наиболее важную проблему - повышение плодородия почв за счет обогащения почвы органическим веществом с высоким содержанием азота.
Анализируя экспериментальные данные опытных учреждений, можно отметить, что в большинстве исследований отмечается высокое значение пласта многолетних трав и его оборота.
При изучении корневых систем многолетних трав были получены следующие результаты: при осеннем сроке посева травы оставляют после себя больше корневых остатков, чем при весеннем. Более высокие показатели при осеннем сроке посева были в смеси эспарцет + волоснец - 10,1 т/га (слой 0-50 см). При весеннем сроке соответственно в смеси эспарцет + волоснец -4,11 т/га (приложение 60).
Проведенные исследования показывают, что возделывание эспарцета в смешанных посевах с житняком и волоснецом, а именно в основном за счет мятли-кового компонента в полевых севооборотах в течение 2-3-х лет улучшаются водно-физические свойства почв: содержание водопрочных агрегатов, плотность твердой фазы, плодородие светло-каштановых почв.
Продуктивные процессы фотосинтетической деятельности растений зерновых культур и их связь с площадью листьев и фотосинтетическим потенциалом
Вопрос о связи фотосинтеза с урожаем рассматривается в многолетних исследованиях с момента его открытия.
Исследованиями последних лет (Г.П. Устенко, 1963; А.А. Ничипорович, 1965, 1966, 1976; А.С. Оканенко, 1965; Х.Г. Тооминг, Б.И. Гуляев, 1967; Д.А. Алиев. 1974, Ю.К. Росс, 1975; В.И. Филин, 1987; Н.Г. Деряга, 1988; Н.Н. Овчинников, Н.М. Шиханова, 1972, А.Ф Иванов, В.Н Чурзин, В.И. Филин, 1996; Г.С. Посыпанов, В.Е. Долгодворов, Г.В. Коренев, 1997; Н.Н. Третьяков, Е.И. Кошкин, Н.Н. Макрушин, 2000 и др.) развиты представления о ведущей роли в создании урожая таких важнейших показателей фотосинтетической деятельности растений в посевах, как площадь ассимилирующей поверхности и фотосинтетического потенциала (ФП) посевов. Формирование в посевах достаточной по размерам площади посева, очень важна с точки зрения поглощения листьями световой энергии для фотосинтеза. Однако, как указывают исследования ряда авторов, большая площадь листьев не всегда соответствует более высокому урожаю.
По нашему мнению, это связано с тем, что при чрезмерном развитии площади листьев в посевах, возрастает взаимное затенение листьев средних и особенно нижних ярусов, вследствие чего ухудшается их освещение, снижается усвоение углекислоты и чистой продуктивности фотосинтеза, что может привести к снижению урожая.
Фотосинтез у зерновых изучен достаточно полно, в большинстве работ установлено, что формирование листовой поверхности и фотосинтетического потенциала, как её производной, может значительно изменяться в широком диапазоне под влиянием многих факторов.
Исследованиями установлено (рис. 4.1. - 4.3), что показатель индекса площади листьев в период её максимальной величины носит временный характер и поэтому не может быть единственно необходимым, в связи с чем, кроме показателя максимальной величины листовой поверхности, большое значение имеет динамика формирования площади листьев по фазам развития.
Наблюдения показали, что оптимальный ход формирования площади листьев в посевах заключается в возможно быстром нарастании и сохранении её активного состояния до фазы колошения.
Динамику нарастания листовой поверхности зерновых культур (рис. 4.1) в наших исследованиях определяли в основные фенологические фазы развития культур.
По вариантам наибольшая площадь листьев отмечалась в посевах проса по пласту 3-х лет в фазу колошения, она составляла 63,9 тыс. м /га, несколько меньшая листовая поверхность у ячменя - 45, 2 тыс. м /га. Наибольшими показателями по предшественникам к концу вегетации характеризуются посевы проса в варианте - пласт 3-х лет и по пласту 2-х лет (55,78 - 38,7 тыс. м /га); на ячмене в начальный период развития культур фотосинтетическая листовая поверхность была практически одинаковой (от 7,1 до 7,7 тыс. м2/га), в остальные периоды развития наибольшие показатели были на контроле (от 41,27 до 45,22 тыс. м /га); на пшенице лучший вариант был - пласт 2-х лет, где площадь лис-товой поверхности в фазу выхода в трубку достигала 31,27 тыс. м /га, в фазу восковой спелости - 22,46 тыс. м2/га.
Однако подобный цикл роста и указанные величины площади листьев у изучаемых культур значительно изменялись в исследованиях 2001 года (рис. 4.2) и 2002 года (рис. 4.3.), что в основном связано с условиями влагообеспеченности.
Работы последних лет показывают, что под рабочей фотосинтетической поверхностью у ряда культур может быть не только листовая поверхность, но и площадь стеблей, частей колоса. Наблюдения показали, что это более характерно для изучаемых в опыте культур. Так у ячменя большая роль в фотосинтетической деятельности может принадлежать колосу, у пшеницы - пластинке последнего и предпоследнего листьев, у проса - метелке и верхним листьям.
Отмеченные закономерности в большей степени характерны для условий недостаточной влагообеспеченности во второй половине вегетации.
Как показывают данные (рис. 4.2) и приложение 13, развитие листовой поверхности у ячменя проходило в начальный период развития интенсивнее, чем у пшеницы. Но в конце развития культур листовая поверхность пшеницы увеличивается и даже по некоторым вариантам «обгоняет» по показателям ячмень.
На просе с фазы выхода в трубку наибольший прирост площади листьев отмечается на варианте - пласт 4-х лет (люцерна) и пласт 4-х лет. Наименьшая ассимиляционная листовая поверхность в период вегетации была на контроле.
В фазу колошения на просе по всем вариантам площадь листовой поверхно-сти была наиболее высокой (от 50,74 до 41,31 тыс. м /га), в остальные фазы развития происходило ее снижение.
В фазу кущения у ячменя развитие листовой поверхности проходило интен-сивнее (от 6,7 до 10,7 тыс. м /га), чем на пшенице (от 3,9 до 6,4 тыс. м /га), но к фазе колошения пшеница обгоняла в развитии ячмень.
У пшеницы по вариантам максимальные размеры площади листьев отмеча-лись в фазу колошения по пласту 4-х лет (люцерна) - 58,8 тыс. м /га и оборот пласта 2-х лет - 54,42 тыс. м /га, у ячменя наибольшие показатели соответст-венно были по вариантам - пласт 4-х лет (люцерна) - 42,4 тыс. м /га и контроль -45,1 тыс. м /га. 2002 год характеризовался неблагоприятным комплексом метеорологических условий (приложение 2), что привело к снижению листовой поверхности всех зерновых культур (рис. 4.3, приложение 14).
Листовая поверхность зерновых культур в начале развития (фаза кущения) была небольшой, так у проса наибольший показатель был по обороту пласта 4-х лет (люцерна) - 6,6 тыс. м /га, наименьший - на контроле и по пласту 4-х лет (4,9 и 5,0 тыс. м /га); на ячмене площадь листовой поверхности была выше (от 14,5 тыс. м /га (пласт 4-х лет) до 9,5 тыс. м /га (оборот пласта 4-х лет (люцерна)), чем на пшенице, где наибольший показатель был по пласту 3-х лет - 10,5 тыс. м2/га. Такая же закономерность в развитии наблюдалась в фазу колошения, где наиболее высокий показатель был на ячмене по пласту 3-х лет - 33,9 тыс. м /га, а на пшенице соответственно - 27,2 тыс. м /га.
На просе по вариантам в период вегетации максимальная площадь листьев отмечалась по обороту пласта 4-х лет (люцерна), на ячмене соответственно по пласту 3-х лет и на пшенице наиболее высокие показатели по листовой поверхности были получены по пласту 3-х лет и обороту пласта 4-х лет (люцерна).
Многие исследователи отмечают прямую зависимость ФП с урожаем.
Исследования показали, что нарастание площади листьев до максимума и дальнейшее уменьшение её у изучаемых культур идет различными темпами и зависит от биологических особенностей культуры, общей площади листьев, длины вегетационного периода и условий вегетации.
Величина ФП значительно изменялась по культурам в зависимости от предшественников и условий вегетации (приложения 15; 16; 17).
Урожайность культур в зависимости от предшественника
Одним из важных приемов получения устойчивых урожаев является размещение культур в севооборотах по лучшим предшественниками. Используя в качестве предшественника многолетние травы, возможно получить высокие урожаи с хорошим качеством продукции.
Исследованиями установлено, что урожай зерновых и кормовых культур в засушливых условиях создается главным образом за счет атмосферных осадков, аккумулированных в верхнем метровом слое и поэтому иссушающее действие многолетних трав на глубокие слои почвы не играет существенной отрицательной роли для урожая ячменя, яровой пшеницы и проса.
Как показали исследования, производительность пласта зависит также от возраста трав и сроков подъема пласта (табл. 5.4 - 5.6).
Экспериментальных данных по этому вопросу для засушливой зоны светло-каштановых почв очень мало и поэтому, полученные результаты по оценке пласта и его оборота в сравнении с предшественником черный пар актуальны для науки и практики сельскохозяйственного производства.
По отношению к контролю (табл. 5.4.) у проса по пласту 2-х летнего срока пользования урожайность несколько снижалась, а по пласту 3-х лет отмечалось увеличение урожая на 111,7%. По суданской траве эффективность пласта значительна и составила соответственно 320,0 и 141,1%. Для этих культур были более благоприятные условия по влагообеспеченности в наиболее важные периоды их развития (июнь-июль), в этот период выпало 52 мм (июнь) и 100,8 (июль). Незначительную прибавку урожая яровой пшеницы по пласту 2-х лет (102,8%), по нашему мнению следует отнести за счет поздно вспаханного пласта трав (октябрь) и менее благоприятных условий по влагообеспеченности в начальные периоды роста и развития (апрель-май) и особенно мая месяца, когда в этот период выпало всего 13,1 мм осадков, из них 2,6 мм в первой декаде, что явно недостаточно для нормального развития яровой пшеницы, так как в это время происходит формирование зачаточного колоса и вторичных корней.
У ячменя наибольшая урожайность была получена по пару. В сравнении с пластом 2-х и 3-х летнего пользования многолетних трав в пару отмечалась большая влажность в период с апреля по сентябрь, черный пар за счет осенне-зимних осадков накапливал большее количество продуктивной влаги, что в основном способствовало получению более высоких урожаев. Это объясняется также биологией развития ячменя, большей его засухоустойчивость и более быстрым формированием первичной корневой системы в начальном периоде развития.
В 2000 году во второй половине вегетации выпало свыше 150 мм осадков, при этом по пласту многолетних трав отмечались благоприятные условия для развития поздних культур - суданской травы и проса, что можно объяснить и повышенным содержанием усвояемых форм азота, фосфора и калия.
В 2001 году, как показали исследования, эффективность использования многолетних трав была более высокой (табл. 5.5). Наиболее высокая урожайность всех культур отмечалась по пласту люцерны 4-х лет пользования и достигала 2,78 т/га у ячменя, 1,97 т/га у пшеницы и 1,33 т/га у проса, что связано с накоплением в почве большого количества корневых остатков, в результате чего увеличивается деятельность микроорганизмов, усиливается снабжение растений питательными веществами, что ведет к увеличению урожая. Так прибав ка к контролю по варианту - оборот пласта 2-х лет у ячменя составила - 138%, у пшеницы - 165% и проса - 268%. По обороту пласта 3-х летнего срока пользования прибавка была соответственно - 128%, 166% и 191%, при урожайности на контроле 1,91 т/га - по ячменю, 1,10 т/га на пшенице и 0,44 т/га на просе. Положительное действие многолетних трав на урожайность последующих зерновых культур полевого севооборота проявляется по обороту пласта 2-х лет пользования многолетних трав, и величина урожайности зависит от ботанического состава травостоя. В связи с изменением долевого участия бобового компонента, житняка, костреца и интенсивности побегообразования со второго года была отмечена разница между оборотом пласта 2-х и 3-х лет пользования, разница по ячменю составляла 10%, а проса - 77%. Урожай ярового ячменя по обороту пласта был больше чем по пласту за счет хорошей влагообеспеченности культуры в 2001 году, в результате чего число зерен в колосе было больше (16-17) и соответственно масса 1000 зерен составляла 44,8 - 47,9 г.
У проса наименьшая урожайность по всем вариантам в 2001 году была связана с плохим обеспечением культуры влагой (менее 90 мм) в фазу выметывания. В период июнь-июль выпало 46,8 и 0,3 мм осадков, что на 5,2 и 19,4 меньше, чем в 2000 году. Наряду с этим у проса наблюдалась задержка в начальные фазы развития в связи с низкой температурой и прохладной погодой в третей декаде мая и в начале июня (14,2 и 16,3С).
Биологическая урожайность у суданской травы более высокая была по пласту 4-х лет пользования и составила 18,32 т/га, что на 0,63 т/га больше, чем на контроле. Прибавка по отношению к контролю составляла 153%). Наименьший же показатель по урожайности был отмечен по обороту пласта 3-х лет пользования - 11,88 т/га, практически такой же показатель был на контроле - 12.00 т/га.
