Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы 6
Глава П. Условия и методика проведения опытов 18
2.1. Почвенно-климатические условия 18
2.2. Программа проведения исследований . 21
2.3. Методика и техника проведения сельскохозяйственных работ на опытных участках 22
2.4. Методика исследований 24
Глава Ш. Физические свойства, биологическая активность ти пищевой режим почвы в зависимости от способов ее обработки 27
3.1. Плотность, твердость, строение пахотного слоя почвы 27
3.2. Влажность почвы 35
3.3. Биологическая активность почвы 50
3.4. Пищевой режим 52
Глава ІУ. Влияние сочетаний способов обработок почвы и гербицидов на засоренность посевов сахарной свеклы 59
Глава У. Условия роста сахарной свеклы в зависимости от сочетаний обработок почвы и гербицидов. 79
Глава УІ.Продуктивность сахарной свеклы и экономическая эффективность сочетания основной, предпосевной, междурядных обработок почвы и гербицидов 113
Выводы и предложения производству 143
Список использованной .литературы 146
Приложения 160
- Обзор литературы
- Почвенно-климатические условия
- Плотность, твердость, строение пахотного слоя почвы
- Влияние сочетаний способов обработок почвы и гербицидов на засоренность посевов сахарной свеклы
- Условия роста сахарной свеклы в зависимости от сочетаний обработок почвы и гербицидов.
Введение к работе
Продовольственной программой СССР на период до 1990 года, принятой майским 1982 года Пленумом ЦК КПСС намечено довести среднегодовое производство сахарной свеклы до 102...103 млн.тонн по СССР, а по Украине до 60 млн.тонн.
Увеличить производство свеклы можно двумя путями: или расширить площади посева, или повысить урожай и качество сахарной свеклы. В настоящее время увеличение свекловичного производства должно идти по пути повышения урожайности этой культуры, используя достижения науки и передового опыта по возделыванию сахарной свеклы с минимальными затратами ручного труда. В последние годы глногие хозяйства переходят на возделывание сахарной свеклы по новой технологии. Одной из главных причин, тормозящих ее внедрение в более широких масштабах - большая засоренность полей. По данным Всесоюзного научно-исследовательского института защиты растений из-за сорняка в целом по стране ежегодно на каждом гектаре теряется до 50 ц сахарной свеклы. При этом снижается эффективность многих агроприемов. Применение гербицидов влечет за собой изменения в технологии возделывания сахарной свеклы. Так, до недавнего времени считалось, что только тщательная, интенсивная обработка почвы способствует созданию оптимальных условий для жизни растений и очищению почвы от сорняков. Однако, как показывают исследования ученых, как в нашей стране так и за рубежом, с применением селективных гербицидов широкого спектра действия отпадает необходимость в интенсивной обработке междурядий. Сетью ВШІС изучался вопрос о влиянии основной обработки почвы на предпосевную; имеются данные, что последняя в значительной мере зависит от способов зяблевой обработки, предложены производству рекомендации по междурядной обработке посевов. Однако комплексных _ 4 - исследований по разработке сочетания зяблевой, предпосевной и междурядных обработок почвы с применением химических мер борьбы с сорняками в основных районах свеклосеяния на данном этапе проведено недостаточно. Вовсе не изучены эти вопросы в условиях Западной Лесостепи УССР.
Сахарная свекла в Лесостепной зоне Волынской области занимает 40 тыс.га. Среднеобластной урожай - 270 ц/га при себестоимости 2...3,7 рубля и затратах 1,4...1,68 часов на центнер корнеплодов. Снижение себестоимости центнера свеклы с 2,0 до 1,7 рубля обеспечило бы получение экономического эффекта на площади 30 тыс. га 2 млн.700 тыс.рублей в год. Применение оптимальных сочетаний основной, предпосевной и междурядной обработок почвы при применении гербицидов дало бы возможность- уменьшить засоренность посевов сахарной свеклы и снизить интенсивность междурядных рыхлений; весной получать дружные равномерные по длине рядка всходы, а следовательно, создать предпосылки для формирования густоты механизмами; повысить урожай корнеплодов и сбор сахара с единицы площади, уменьшить затраты труда и средств на производство свеклосы-рья. В связи с высокими темпами химизации и механизации сельского хозяйства, необходимость создания единой системы, в которой были бы увязаны основная, предпосевная, междурядная обработки и гербициды, выдвигается на первый план. Необходимость такой увязки вызывается еще и тем, что агротехнические приемы носят комплексный характер, а каждый, отдельно взятый, прием, выполняющий ту или иную функцию, не в состоянии решать задачи, возложенные на систему в целом. Эти условия определили задачи наших исследований -изучить, разработать и внедрить оптимальные сочетания способов обработок почвы при возделывании сахарной свеклы, которые при минимальных затратах позволили бы стабильно получать высокие урожаи корнеплодов и сахара.
С этой целью нами в 1970-1982 г.г. изучались сочетания разных способов основной, предпосевной и междурядной обработок почвы. Экспериментально обосновано повышение продуктивности сахарной свеклы в условиях Правобережной Лесостепи УССР на черноземах оподзоленных при сочетании улучшенной зяби, предпосевной обработки культиваторами типа УСМК-5,4, почвенных гербицидов, двух рыхлений почвы в междурядиях; на сильно засоренных полях в условиях достаточного увлажнения - полупар, почвенные гербициды, предпосевная обработка почвы культиваторами типа УСЖ-5,4..оборудованными стрельчатыми лапами, четыре рыхления почвы в междурядиях.
На защиту выносятся материалы по обоснованию целесообразности этих сочетаний.
Предложения вытекающие из материалов исследований внедрены в 1982 г. на площади 7,1 тыс.га с экономическим эффектом 107 руб./га. /Приложение 19/.
Работа выполнена в 1970-1973 гг. в учебно-опытном хозяйстве "Родниковка" Уманского СХИ, в 1976-1982 гг. на базе Волынской государственной с.-х. опытной станции.
При подготовке и оформлении рукописи большую помощь оказали доктора с.-х. наук Рубин С.С, Глуховский B.C., доктор технических наук, профессор Савич П.В., кандидаты с.-х. наук Новикова Л.С. Ещенко В.Е., Моепанок А.З., Забаштанский С.А. Всем им, оказавшим неоценимую помощь и доброжелательную поддержку, автор выражает глубокую благодарность.
В системе приемов высокой культуры земледелия важное значение имеет зяблевая обработка почвы, которая прежде всего должна обеспечить выполнение требований: создавать условия для улучшения водно-воздушного и питательного режимов почвы; уничтожать сорную растительность, вредителей и возбудителей болезней, максимально уменьшать запасы семян и вегетативных зачатков сорняков в почве. Система зяблевой обработки начинается с лущения стерни. Большое значение лущению жнивья придавали Н.С.Соколов /1935/, В.Р.Вильяме /1947/, А.Н.Мельничук /1957/, И.А.Макодзеба, В.С.Подопригора /1958/, Л.С.Новикова /1962/, А.Задонцев, З.Борисоник, М.ІЗутаенко /1964/, П.Г.Семихненко /1964/ и др.
Создаваемый при помощи лущения запас влаги способствует прорастанию семян сорняков. В результате лущения уменьшается также количество многолетних сорняков, к такому выводу пришли А.Н.Мельничук /I960/, А.Г.Сулима /1963/, Д.И.Буров /1970/ и другие. В исследованиях А.Н.Мельничука /1957/, С.С.З убина, И.М.Карасюка /1963/, А.П.Кучеренко, С.С.рубина /1964/, С.С.іубина, А.З.Моспан-ка /1967/ лемешные лущильники обеспечивали большое накопление и сохранение влаги в почве чем дисковые. В опытах А.Н.Мельничука /1963/, А.П.Кучеренко /1966/, А.З.Моспанка /1967/, И.М.Карасюка /1970/, В.И.Белецкого /1971/ важное значение имело повторное лущение жнивья.
Вспашка зяби, как технологический процесс, позволяющий создать оптимальные условия для роста и развития растений, давно привлекает внимание ученых. Они считают глубокую пахоту основой культуры земледелия и залогом высоких урожаев сахарной свеклы. О необходимости глубокой вспашки писал К.А.Тимирязев /1948/. По его мнению глубокая вспашка важна как средство "задержания возможно большего количества воды в самой почве, при помощи ее разрыхления, то есть глубокой, особенно, осенней вспашки".
О большом значении глубокой вспашки зяби в борьбе с сорняками писали Л.Щекачев /1932/, Б.К.Игнатьев, Г.С.Доброквашин /1935/, Н.Шевелев /1937/, В.П.Кондратюк /1956/, Д.А.Зуркацкий, В.В.Яро-венко /1961/, С.А.Котт /1961/, В.П.Ступаков /1979/.
Один из крупнейших ученых-агрономов А.А.Измаильский /1949/ указывал, что влажность почвы зависит от вида и строения ее поверхности даже больше, чем от осадков.
В опытах И.М.Карасюка Д970/, А.П.Кучеренко /1966/ наилучший результат в борьбе с сорняками дает обработка почвы, состоящая из двух лущений дисковыми и лемешными орудиями, периодических боронований и культивации.
Почвенно-климатические условия
Опыты проводились в учебно-опытном хозяйстве Уманского с.-х. института "Родниковка" в 1970-1973 гг. Почвы опытного участка - черноземы оподзоленные тяжелосуглинистые на лессе. Они по профилю имеют хорошо выраженный иллювиальный горизонт, простирающийся на значительную глубину. Большая часть его хорошо гумуси-рована.
Почва содержит песчано-крупно-пылеватых частиц размером больше 0,01 мм - 48,7%, микрочастиц меньше 0,01 мм - 51,22%, в том числе элементов меньших 0,001 мм - 30,58%. По механическому составу по М.М.Годлину, такие почвы относятся к пылеватым тяжело-суглинистым разностям. Удельный вес твердой фазы почвы колеблется в пределах 2,30...2,35. Плотность в большей степени зависит от погодных условий и обработки почвы, амплитуда колебания ее -от 0,97 до 1,37 г/см3. Почва опытного участка содержит невысокий процент гумуса. Для нее характерна слабокислая реакция почвенного раствора и высокая степень насыщения основами /приложения I, 2,3,4/.
Климатический режим района умеренно-континентальный и обуславливается рядом фактором /географического, радиационного, поч-венно-растительного и геоморфологического порядка/, а также перемещения типов воздушных масс через территорию местности. Сумма активных температур составляет от 2000 до 2900. Среднегодовая температура воздуха +7,5С, с абсолютным максимумом в июле +38С и абсолютным минимумом в феврале -34,7С. Средняя минусовая температура наблюдается только в зимние месяцы. Наиболее холодные месяцы - январь /среднемесячная -5,8С/ и февраль /-5,ІС/. В годы исследований в зимние месяцы наблюдались довольно большие колебания температуры. Осенние и весенние месяцы, как правило, теплые, среднемесячные температуры в марте и ноябре близки к нулю. Первые осенние заморозки наблюдались в среднем в первой декаде октября, наиболее поздние в начале ноября. Весенние морозы заканчивались в третьей декаде марта, однако, самые поздние заморозки иногда бывали и в начале Ш декады мая.
Период со среднесуточной температурой выше 5,0 продолжается с 8 апреля до 29 октября /204 дня/, а с температурой 10 - с 26 апреля по 5 октября /162 дня/.
Промерзает почва на глубину в среднем до 50 см /42...43 см/ с минимумом 2 см в декабре и максимумом 80 см в феврале-марте.
По наблюдениям кафедры общего земледелия УСЗШ в 1952 г. глубина промерзания почвы достигла 130 см.
Оттаивание почвы в годы проведения опытов начиналось в конце марта и обычно заканчивалось в I декаде апреля. С этого времени начинается прогревание почвы.
С 15 апреля температура на поверхности почвы достигает +10 и к I мая она повышается до 10...15. Полевые работы начинались в 1971 - 3/ІУ., в 1972 г. - 18 марта, в 1973 г. - 30 марта.
Среднегодовая скорость ветра составляет 3,6 м/сек, а наибольшая - наблюдается в зимние и весенние дни.
Осадков за год выпадает в среднем 517,4 мм, а в период с температурой выше +10 от 332 до 416 мм. Основная часть осадков /183,6 мм или 37,1$/ приходится на летние месяцы. Осенью и весной выпадает почти одинаковое количество осадков 110,9...110,5 мм или 22,3...23,5$, а зимой лишь 85,3 мм или 17,1$. В отдельные годы наблюдаются значительные отклонения от этих средних данных /приложение 5/. Так, от подъема зяби /П половина сентября/ до начала полевых работ /П половина марта/ в среднем за 70 лет выпадает 208,0 мм /100%/. За годы исследований количество выпавших осадков за этот период было: в 1970-71 гг. - 309 мм /143%/; в 1971-72 гг. - 254 мм /122#/, 1972-73 гг. - 251 мм /121 / /приложение 6/. В целом же осадки по периодам года распределялись крайне неравномерно. Если от начала полевых работ до уборки урожая количество осадков превышало норму, то от уборки предшественника до зяблевой вспашки /конец сентября - начало октября/ в отдельные годы выпадало только 64 % осадков. Недостаток влаги в такие годы отрицательно сказывается на появлении всходов сорняков, а значит и на очищении от них полей, идущих под свеклу.
Западная Лесостепь, в частности, Лесостепная зона Волынской области имеет благоприятные условия для выращивания сахарной свеклы. Почвенный покров представлен,в основном, малогумусными черноземами, темно-серыми и серыми оподзоленными почвами. Суммы активных температур за период со среднесуточной температурой выше 10 составляют 2400...2500. Безморозный период длится 155...160 дней. Средние даты последних весенних заморозков приходятся на третью декаду апреля, в отдельные годы - на первую декаду мая; первых осенних - на начало октября. В отдельные годы бывают значительные отклонения от средних дат в ту или иную сторону. Длительность периода со среднесуточной температурой свыше 5 - 205...210 дней. Среднемноголетнее количество осадков 618 мм, за вегетационный период 408 мм. В 1977 г. выпало 587,0 мм, а за вегетационный период 355,0 мм; в 1978 г. - соответственно 691 и 476,0; в 1979 - 484 и 237, -в 1980 - 721 и 494 мм; в 1981 - 532 и 319 мм; в 1982 - 316 и 221 мм. За вегетационный период насчитывается в среднем 60...65 дней с осадками не меньше одного ми-лиметра за сутки, из них 25...28 дней бывает с осадками не мень - 21 ше 5 мм. Устойчивый переход через ноль отмечается во второй декаде марта, продолжительность весеннего сезона 70-80 дней. В первой декаде апреля - переход среднесуточной температуры воздуха через 5, а в третьей декаде - через 10. В конце сентября отмечается переход среднесуточной температуры воздуха через 10, а в конце октября через 5. Зима длится около 3,5 месяца, мягкая с частыми, но преимущественно небольшими осадками. Самые низкие температуры /-23,-24/ отмечаются в январе и феврале. Средняя температура самого холодного месяца января составляет -5. Устойчивое промерзание почвы продолжается около НО дней. Средняя высота снежнего покрова 12...14 см. Содержание воды в снежном покрове колеблется от 6...13 мм до 38...63 мм.
Плотность, твердость, строение пахотного слоя почвы
Одной из главных задач обработки почвы под сахарную свеклу следует считать создание такого физического строения почвы, которое на протяжении вегетации свеклы обеспечит ее оптимальными условиями по плотности, влажности и питанию. В свое время П.А.Кос-тычев /1893/, А.А.Измаильский /1894/ на основании исследований сделали вывод, что основная причина неурожаев в степной зоне -это непроизводительные потери влаги, в большой степени зависящие от строения почвы и способов ее обработки. В последнее время широко внедряется в производство минимальная или оптимальная обработка почвы, которая базируется на теории равновесной плотности, исходящей из того, что, в зависимости от механического состава и структуры, каждой почве соответствует своя равновесная плотность, до которой почва способна уплотняться и саморазрыхляться. Когда равновесная плотность близка или совпадает с оптимальной плотностью для данной культуры, переуплотнение для растений не опасно. По данным И.Б.Ревута /1970/, В.И.Белецкого /1971/, А.П.Ко-ломийца /1972/ самый высокий урожай сахарной свеклы получен при плотности почвы 1,2...1,3 г/см3. Многочисленные работы свидетельствуют об огромном значении сложения почвы и приемов обработки ее /основная, предпосевная, междурядная/ в регулировании физических процессов, протекающих в почве /А.Г.Дояренко, 1924,1925; А.Ф.Иоффе, И.Б.Ревут, 1959, Д.И.Буров, 1967, 1970/.
В наших опытах основная обработка почвы оказывала существенное влияние на физические свойства почвы /табл.2,3,4,5,6,7 и приложения 7,8/. Ранней весной плотность почвы отличалась не только по вариантам, но и по годам. Так, в 1971 году плотность /г/см3/ почвы в слое 0...I0 см составляла на контроле 1,16; на улучшенной зяби - 1,09; на полупаре 1,11 г/см3. В 1973 г. эти показатели соответственно равнялись 1,15;1,11 и 1,13 г/см3. Более рыхлое сложение почвы на полупаре и улучшенной зяби объясняется в первую очередь, дополнительными обработками в осенний период, октябрьской вспашкой улучшенной зяби и безотвалышм глубоким рыхлением полупара перед уходом в зиму. Несколько повышенную плотность обыкновенной зяби, повидимому, можно объяснить лишь отсутствием летне-осенних обработок. Иные условия в отношении плотности почвы сложились в 1972 г. Ранней весной она в слое 0...I0 см была гораздо ниже и на полупаре составила 1,02, на улучшенной зяби - 0,98, на обыкновенной зяби - 1,03 г/см3. Как будет видно, в дальнейшем, различие по годам в плотности почвы оказало влияние на условия жизни растений и урожай сахарной свеклы.
Влияние сочетаний способов обработок почвы и гербицидов на засоренность посевов сахарной свеклы
Сорняки являются одним из главных препятствий на пути внедрения прогрессивной технологии возделывания свеклы с наименьшими затратами труда. П.А.Костычев /1912/ считал глубокую вспашку важным средством борьбы с засорением почвы. Он писал: "Какая польза будет от того, что мы приводим почву в прекрасное механическое состояние, способствующее сохранению почвенной влажности, раз сорные растения истреблены не будут". Создавая оптимальные условия для роста и развития сахарной свеклы /обрабатывая почву, внося удобрения/, мы тем самым создаем и для сорняков, приспособившихся к ней, жизненно необходимые условия. Обладая мощной корневой системой, меньшей чувствительностью к колебаниям влажности и питательного режима, сорняки являются опасным конкурентом культурным растениям в борьбе за влагу, пищу и свет. Поэтому Президиум Верховного Совета РСФСР и Президиум Верховного Совета УССР в своих Указах, посвященных борьбе с сорняками, отмечают, что борьба с сорняками рассматривается, как важнейшее государственное мероприятие и первостепенная обязанность всех без исключения землепользователей.
По данным анализов перед закладкой опытов на одном квадратном метре в слое 0...30 см содержится от 8,9 до 32,4 тысяч штук семян. Основная масса семян сорняков находится в верхнем слое 0...8 см и среднем 8...16 см. В слое 0...I0 см содержится в 2 раза больше семян, чем в остальном 10...30 см. Наибольший процент /около 80$/ приходится на группу поздних яровых, наименьший - на биогруппу многолетних.
В последнее время все большее число ученых приходит к выводу, что центр тяжести борьбы с сорняками необходимо перенести на систему зяблевой обработки почвы. Борьба с сорняками во время вегетации сахарной свеклы является несколько запоздалым приемом, поскольку сорняки, конкурируя с культурными растениями в борьбе за воду, пищу и свет, уже успели причинить вред культурным растениям. Борьба с сорняками агротехническими методами в период вегетации сахарной свеклы затруднена, так как при этом повреждаются и культурные растения /при бороновании и при междурядной обработке/. Используя рыхление междурядий в борьбе с сорняками, также невозможно добиться полного их истребления, так как остается необработанным рядок и защитная зона. Это ведет к новому засорению поля.
Условия роста сахарной свеклы в зависимости от сочетаний обработок почвы и гербицидов.
Одной из главнейших задач предпосевной обработки почвы является создание верхнего рыхлого слоя. Равномерная обработка дает возможность заделать семена на одинаковую глубину. Весной, когда почва выходит из зимы уплотненной, необходимо более интенсивное рыхление. Это подтверждается в наших опытах в условиях 1971 года. На делянках, где предпосевная обработка проведена культиваторами, оборудованными стрельчатыми лапами, растения развивались лучше, по сравнению с предпосевной обработкой культиваторами 2 КРН-2.8М и ВБИС-Р. Если же почва вышла из зимы рыхлой, то в этом случае предпосевная обработка паровым культиватором, оборудованным стрельчатыми лапами, дает отрицательный эффект, так как культиватор КПН-4А не обеспечивает разрыхления почвы на равномерную глубину. Поэтому семена сахарной свеклы, посеянные по такой обработке, заделываются на разную глубину. Отсюда неравномерность и недружность всходов /табл.33/, а следовательно, нет возможности исключить формирование густоты растений вручную. К тому же изреженная свекла является причиной большого недобора урожая.
Способы основной и предпосевной обработки почвы, воздействуя по разному на почву, создавали несколько отличные друг от друга условия для роста и развития растений сахарной свеклы. Если, как уже отмечалось выше, на период всходов влажность почвы была практически одинаковой /в пахотном слое/, то такие показатели, как плотность и температура, отличались по вариантам основной обработки. Анализируя динамику всходов сахарной свеклы, необходимо отметить более позднее появление всходов на делянках, обработанных по типу полупара, с предпосевной обработкой ВНИС-Р /табл.33/. Дружнее всего всходы появляются на улучшенной зяби. Подготовка почвы перед посевом культиватором КІШ-4А выравнивает действие зяблевой обработки на плотность и температурный режим в обрабатываемом слое. Поэтому на изучаемых способах основной обработки, где предпосевное рыхление почвы проводилось культиватором КПН-4А, существенного развития в динамике всходов не отмечено. Отличия наблюдаются также между способами предпосевной обработки. Так, если на улучшенной зяби через 21 день после посева в среднем за 1972-1973 гг. при предпосевной обработке ШИС-Р взошло 27,1 растений сахарной свеклы, то при культивации 2 КРН-2,8М - 24,8, а при КІШ-4А всего лишь 15,2 штук на погонный метр. Среднемноголетняя норма высева составляла 35 клубочков на метр рядка. Обработка почвы перед посевом ВНИС-Р обеспечила такую полевую всхожесть: на обыкновенной зяби 79, на улучшенной - 87, а на полупаре 65%.
