Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Агроэкологические особенности почвозащитных систем земледелия в агроландшафтах лесостепи Среднего Поволжья Немцев Сергей Николаевич

Агроэкологические особенности почвозащитных систем земледелия в агроландшафтах лесостепи Среднего Поволжья
<
Агроэкологические особенности почвозащитных систем земледелия в агроландшафтах лесостепи Среднего Поволжья Агроэкологические особенности почвозащитных систем земледелия в агроландшафтах лесостепи Среднего Поволжья Агроэкологические особенности почвозащитных систем земледелия в агроландшафтах лесостепи Среднего Поволжья Агроэкологические особенности почвозащитных систем земледелия в агроландшафтах лесостепи Среднего Поволжья Агроэкологические особенности почвозащитных систем земледелия в агроландшафтах лесостепи Среднего Поволжья Агроэкологические особенности почвозащитных систем земледелия в агроландшафтах лесостепи Среднего Поволжья Агроэкологические особенности почвозащитных систем земледелия в агроландшафтах лесостепи Среднего Поволжья Агроэкологические особенности почвозащитных систем земледелия в агроландшафтах лесостепи Среднего Поволжья Агроэкологические особенности почвозащитных систем земледелия в агроландшафтах лесостепи Среднего Поволжья
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Немцев Сергей Николаевич. Агроэкологические особенности почвозащитных систем земледелия в агроландшафтах лесостепи Среднего Поволжья : Дис. ... д-ра с.-х. наук : 06.01.01 Кинель, 2005 417 с. РГБ ОД, 71:06-6/61

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Природные условрія лесостепи среднего Поволжья 12

1.1. Почвенно-климатические условия лесостепи Среднего Поволжья... 12

1.2. Природные условия Ульяновской области 18

ГЛАВА 2. Агроэкологические проблемы современного земледелия - 23

2.1. Влияние длительного антропогенного воздействия на физические свойства черноземов 23

2.2. Роль обработки почвы в воспроизводстве почвенного плодородия в почвозащитных системах земледелия 35

2.3. Эрозия почв в агроландшафтах Среднего Поволжья 42

2.3.1. Эрозия почв, степень проявления и ущерб от нее 42

2.3.2. Состояние изученности эрозии почв в Ульяновском Предволжье 47

2.3.3. Принципы построения адаптивно-ландшафтных систем земледелия 48

ГЛАВА 3. Программа исследований, схема опытов, методика наблюдений, учетов 59

3.1. Схема полевых опытов, методика наблюдений, учетов и лаборатор ных анализов 59

3.2. Агротехника в полевых опытах 67

ГЛАВА 4. Основные элементы почвозащитной системы земледелия в лесостепи среднего поволжья на плакорно-равнинных агроландшафтах 68

4.1. Севообороты в почвозащитном земледелии 68

4.1.1. Чистые, занятые и сидеральные пары в полевых севооборотах 70

4.1.2. Роль многолетних бобовых трав в севооборотах 79

4.1.3. Выбор предшественников и видов севооборотов в лесостепи 83

Среднего Поволжья

4.1.4. Типы и виды севооборотов для лесостепи Среднего Поволжья 91

4.2. Агроэкологическая эффективность систем обработки почвы в лесостепи Среднего Поволжья 94

4.2.1. Агрофизические свойства и динамика влажности почвы 97

4.2.2. Биологическая активность почвы и содержание элементов минерального питания 114

4.2.3. Сорный компонент агрофитоценозов и его структура в зависимости от систем основной обработки почвы 129

4.2.4. Урожайность культур и продуктивность звена севооборота в зависимости от систем обработки почвы 143

4.2.5. Экономическая и энергетическая эффективность систем обработки почвы 163

ГЛАВА 5. Противоэрозионные комплексы в почвозащитном земледелии на склоновых типах агроландшафтов 176

5.1. Ландшафтное районирование в лесостепи Среднего Поволжья 176

5.2. Особенности формирования и агроэкологическая эффективность почвозащитных систем обработки почвы 181

5.2.1. Снегонакопление и сток талых вод с водосборов 181

5.2.2. Влияние систем обработки склоновых земель на водно-физические, агрохимические и биологические свойства почв 191

5.2.3. Изменение засоренности почвы и посевов в зависимости от систем обработки 219

5.2.4. Влияние систем основной обработки почвы в склоновых агро-ландшафтах на урожай и его структуру 224

5.2.5. Экономическая эффективность систем обработки почвы на склоновых агроландшафтах 229

5.3. Почвозащитное и водорегулирующее значение лесных полос и гидросооружений 232

5.4. Источники загрязнения агроландшафтов тяжелыми металлами и приемы их детоксикации 253

ГЛАВА 6. Модели адаптивно-ландшафтных систем зем леделия в лесостепи среднего поволжья и опыт их освоения на примере опх «новоникулинское» 269

б.І.Почвенно- климатические особенности хозяйства, развитие эрозионных процессов 270

6.2. Противоэрозионные сооружения и организация территории 275

6.3. Почвозащитные севообороты на склоновых типах агроландшафтов 281

6.4. Ландшафтное картирование территории 287

6.5. Основные элементы адаптивно-ландшафтной системы земледелия в ОПХ «Новоникулинское» 301

6.6. Модели адаптивно-ландшафтных систем земледелия на разных типах агроландшафтов 310

Выводы 317

Предложения производству 322

Литература

Введение к работе

Сельское хозяйство лесостепных районов Среднего Поволжья в конце восьмидесятых - начале девяностых годов XX века развивалось на принципах широкого использования химико-техногенных средств интенсификации (минеральные удобрения, химические средства защиты растений, большие объемы мелиоративных работ и др.). Однако возросшие уровни интенсификации сельскохозяйственного производства и антропогенные нагрузки на почву привели к целому ряду негативных моментов: усилились процессы эрозии, возросли темпы дегумификации с устойчиво не компенсируемой минерализацией гумуса, снизилась продуктивность сельскохозяйственного производства.

Особо большой ущерб приносит в лесостепи Среднего Поволжья водная эрозия. В этой зоне на склонах размещается более 60% пашни. С таких полей ежегодно стекает огромное количество воды, сносится почвенный покров, заиливаются поймы малых рек, пруды и водохранилища, активизируются процессы оврагообразования.

Не комплексное использование элементов почвозащитного земледелия снижает экономическую эффективность средств, вкладываемых в интенсификацию растениеводства (химизацию, мелиорацию и механизацию сельскохозяйственного производства).

В этой связи особую актуальность приобретает разработка и освоение почвозащитных систем земледелия в отдельных зонах, ориентированных на природоохранный характер всех её элементов.

Агроландшафтное почвозащитное земледелие должно обеспечивать получение высоких и устойчивых урожаев при одновременном повышении почвенного плодородия, защиту почв от водной и ветровой эрозии, охрану окружающей среды.

Почвозащитную направленность должны определять и системы земледелия на плакорно-равнинных типах агроландшафтов. Особое значение здесь приобретают вопросы предотвращения нарастающей деградации почв (ухудшения физических свойств, переуплотнения, слитизации и др.) и усиленной потери гумуса.

Первоочередной задачей является биологизация и экологизация интенси фикационных процессов в земледелии с целью повышения продукционных, средоулучшающих и ресурсовозобновляющих функций агроэкосистем и агро-ландшафтов (А.А.Жученко, 2000).

Агроэкологическая обстановка настоятельно требует внедрения ландшафтной системы земледелия в разных природных зонах и отдельных хозяйствах. Суть ландшафтного подхода заключается в одновременном комплексном, упорядоченном и эффективном использовании природных и антропогенно преобразованных территорий. Прежде всего организация ландшафта как система должна предусматривать оптимальное соотношение между пашней, лугово-пастбищными, лесными и другими природными и антропогенными компонентами. Это одно из важных условий успешного функционирования не только аг л роценоза, но и компонентов природных биоценозов, оно позволяет оптимизи ровать взаимоотношения между угодьями, регулировать процессы круговорота биогенных элементов, рационально использовать природные и антропогенные ресурсы для получения максимально высокого урожая экологически безопасной продукции.

Рациональное обустройство территории агроландшафта должно базироваться на правильном землеустройстве, учитывающем биологические законы взаимосвязи между компонентами среды. Резко изменившаяся социально-экологическая обстановка и обострившиеся экологические противоречия, обу 1Ч словили необходимость адаптации земледелия не только к природным услови ям, но и к новым производственным отношениям. Для решения этой задачи необходима разработка систем земледелия, адаптивных применительно к различным категориям агроландшафтов и уровням интенсификации производства.

Цель работы и задачи исследований. Цель исследований - изучить агро-экологические особенности основных элементов почвозащитного земледелия и разработать модели адаптивных почвозащитных систем для плакорно-равнинных и склоновых агроландшафтов лесостепи Среднего Поволжья с учетом уровня интенсификации и техногенного загрязнения сельскохозяйственных угодий. В задачу исследований входило:

- разработать почвозащитные, агроэкологически эффективные системы обработки почвы на склоновых землях и в равнинной части рельефа, направленных на накопление и лучшее использование почвенной влаги, уменьшение засоренности посевов, повышение почвенного плодородия и увеличение урожайности сельскохозяйственных культур;

- изучить эффективность плодосменных севооборотов с учетом почвенно-климатических условий, их специализации с целью повышения продуктивности земледелия и улучшения плодородия почв;

- установить эффективность детоксикационных свойств известковых материалов и цеолитов на землях, подверженных техногенному загрязнению в зоне влияния источников загрязнения;

- изучить почвозащитное и водорегулирующее значение лесных полос и гидросооружений для основных типов агроландшафтов в противоэрозионном комплексе ОПХ «Новоникулинское»;

-определить экономическую и биоэнергетическую эффективность почвозащитных систем обработки почвы, выявить структуру затрат на возделывание сельскохозяйственных культур;

- дать агроэкологическую оценку созданным объектам противоэрозионно го комплекса и разработать модели адаптивно-ландшафтных систем земледелия для равнинных и склоновых типов агроландшафтов.

Поставленные на изучение вопросы, являются составной частью тематического плана Ульяновского научно-исследовательского института сельского хозяйства по государственному заданию: «Агроэкологическая эффективность почвозащитной системы обработки почвы под зерновые культуры, обеспечивающей получение высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур при минимальных затратах труда и средств» (номер государственной регистрации 01860042904), и в соответствии с заданием «Разработать научные основы почво-водоохранных ресурсосберегающих систем обработки черноземов в севооборотах Среднего Поволжья» (номер государственной регистрации I 1960006646).  

Природные условия Ульяновской области

Ульяновская область входит в зону лесостепи Среднего Поволжья. С севера на юг она имеет протяженность 250 км, с запада на восток - 290 км с общей площадью 37,2 тыс. кв.км. Р. Волга делит область на две части - более крупную правобережную и меньшую - левобережную, которые заметно различаются по рельефу.

Правобережная часть области, которая входит в состав Приволжской возвышенности, сильно расчленена гидрографической сетью. Средняя высота ее около 200 м. Многие водораздельные массивы достигают абсолютных высот 300 м и более. Левобережная часть - низменное Заволжье, современная и древняя долина реки Волга, отличается спокойным равнинным характером и небольшой высотой (от 50 до 150 м над уровнем Волги). Левобережная часть мало подвержена водной эрозии, правобережная — в значительной степени. При существующем подходе к использованию земельных ресурсов повсеместно остается опасность развития эрозии.

Исследования почв на территории области были начаты еще в прошлом столетии. Профессор В.В. Докучаев, (1964) провел обстоятельное описание почв бывшей Симбирской губернии. Общие указания о характере почв области имеются в работах А. Бессонова (1924), И.В. Тюрина (1930,1939) и др.

Ульяновская область расположена в переходной полосе от зоны распространения подзолистых почв к зоне черноземов. Самыми распространенными являются черноземные почвы (67,2%), главный массив которых сосредоточен в северной части области на Приволжской возвышенности водораздела рек

Волги и Суры (Сурский, Цильнинский, Карсунский и большая часть Майн-ского, Ульяновского и Вешкаймского районов). Более распространенными почвами здесь являются выщелоченные глинистые черноземы, средние по мощности (А + В = ПО см), с содержанием гумуса в горизонтах А около 8-9%. В меньших размерах встречаются мощные среднегумусированные и тучные выщелоченные черноземы. Другие типы почв, а также другие почвенные разности черноземов встречаются редко в виде небольших пятен или полос.

Второй массив черноземных почв области находится в левобережной части. Он залегает на обширных волжских террасах и волнистых степных равнинах водоразделов рек Б.Черемшан и Кондурча (Чердаклинский, Старомайнский, Мелекес-ский, Новомалыклинский районы). Основными почвами здесь являются долинные суглинистые черноземы, выщелоченные и обыкновенные среднемощные (А+В=110 см) черноземы, с содержанием гумуса в горизонте А-6-10%.

Характерной особенностью выщелоченных, обыкновенных и тучных черноземов в области является высокое содержание гумуса, большая мощность гумусового горизонта и хорошая структурность почвы.

Серые лесные почвы занимают 24,6% от общей площади и распространены в основном на западе Правобережья - Инзенском, Вешкаймском, Барышском районах. Остальные почвы - пойменные аллювиальные, болотные солонцы и другие занимают небольшие площади. Черноземные, серые лесные и пойменные аллювиальные почвы плодородные и при хорошей агротехнике позволяют получать высокие урожаи всех сельскохозяйственных культур.

Среднегодовая сумма осадков по области колеблется от 250 до 500 мм. При этом на севере их выпадает больше, на юге - меньше; на более возвышенных территориях, которые чаще всего заняты лесом, их также выпадает больше, на равнинах - меньше. Влага повсеместно находится в первом для растений минимуме и часто выступает ограничивающим фактором урожая (рис.1; приложение 1).

Среднегодовая температура воздуха в Ульяновской области составляет 3-4С с нарастанием с северо-запада на юго-восток. Самым теплым месяцем является июль (+20С), наиболее холодным - январь ( 13С). Период с положительными температурами длится с апреля по октябрь, отрицательными — с ноября по март. Абсолютный минимум температуры падает на январь (-44-48С), максимум - на июль (+37-40С). Годовая амплитуда температуры наиболее теплого и холодного месяцев достигает 33. Средняя дата последних заморозков в Ульяновске - 14 мая, первого осеннего заморозка - 22 сентября. Продолжительность безморозного периода составляет 130 дней (приложение 2).

Роль обработки почвы в воспроизводстве почвенного плодородия в почвозащитных системах земледелия

Одной из основных причин снижения плодородия черноземных почв Среднего Поволжья является острый дефицит органического вещества, вследствие нарушения энергетического баланса, связанного с некомпенсируемым отчуждением элементов питания, с урожаем сельскохозяйственных культур, отрицательным балансом гумусообразования, недостаточным применением органических и минеральных удобрений.

Содержание органического вещества в почве является основным показателем почвенного плодородия, от количественного и качественного состава гумуса зависят биологические, агрохимические и агрофизические свойства почв, ее водный и тепловой режимы. Он является источником потенциального запаса питательных веществ, способствует обеспечению более высокой отдачи от минеральных удобрений.

Понижение потенциального плодородия почвы, вызванного потерями гумуса, ведет ко многим отрицательным последствиям: - снижается качество гумуса из-за уменьшения доли его подвижных фракций; - ухудшаются агрофизические свойства почвы, происходит постепенное падение урожайности.

По обобщенным данным А.П. Щербакова, И.И. Васенева и В.Т. Лобкова (2001), черноземы ЦЧО за последние 100 лет потеряли около трети общих запа-сов гумуса. Отрицательный баланс гумуса составляет в год 0,66 т/га.

А.Н. Каштанов (1993) обращает внимание земледельцев на тот факт, что в стране более половины пахотных земель имеют низкое содержание гумуса, что не позволяет успешно решать задачи по повышению продуктивности земель. В.В. Егоров (1978) отмечает, что потери гумуса в результате длительной распашки земель на черноземах достигают более 25% исходных запасов, ежегодно минерализуется на этих почвах 1-3 т/га гумуса.

Отмечена заметная активизация процессов минерализации гумуса за 3-4 последних десятилетия (А.А. Щербаков и др., 2001). Особенно возросли темпы потерь в последние годы в связи с нарушением сложившихся балансов органического вещества. Происходит снижение установившихся количественных уровней предельного содержания гумуса.

Все это свидетельствует о том, какое большое значение должно придаваться в современных почвозащитных системах земледелия обеспечению почв достаточным количеством органического вещества.

В целом необходимо отметить, что многие авторы (А.П. Щербаков, И.И. Васенев, В.Т. Лобков, 2001, Л.И. Брехова, Д.И. Щеглов, 2003 и др.) отмечают, что способность к восстановлению исходной агроэкосистемы на черноземах прогрессивно снижается, идет постоянное нарастание уровня деградации черноземов в пределах значительных территорий. Изменяется качественный состав и внутрипрофильное перераспределение гумуса. Он становится более обеднен подвижными фракциями.

По данным Ульяновского НИИСХ, ежегодная минерализация гумуса под зерновыми культурами составляет около 0,7-0,9 т/га, из них восстанавливается около 0,3-0,5 т/га корневых и пожнивных остатков. Потери гумуса при возделывании пропашных культур и на чистых парах достигают 2-2,2 т/га.

В почвах Среднего Поволжья за счет растительных остатков компенсиру-ется до 40% расхода гумуса на формирование урожаев сельскохозяйственных культур (Г.А. Сатаров, 1999).

В областях, расположенных в лесостепи Поволжья, отмечено резкое возрастание темпов потерь гумуса. В Самарской области за период с 1981 по 1990 гг. они составили 0,43-0,44 т/га, в Пензенской - 0,35-0,38, в Ульяновской - 0,30-0,37 т/га, а в 1995 г. они достигли соответственно 0,61; 0,69 и 0,55 т/га. Возросли площади земель, в которых содержание гумуса достигло критических для оптимального развития растений показателей. В Ульяновской области насчитывается 12% таких пахотных земель, 37% площади имеют показатели содержания гумуса ниже оптимального уровня.

На новом этапе развития зональных систем земледелия предусматривается создание сбалансированных и устойчивых агроландшафтов (А.Н.Каштанов, 1983; 1988; 1993; А.М.Лыков, 1988; М.И.Сидоров, 1988; А.П.Щербаков и др., 1992; В.И.Кирюшин, 1993, 1996; А.В.Вражнов, 1995; А.И.Шабаев, И.Ф.Медведев, 1998;Н.С.Немцев, 1998; К.И.Карпович, 1999).

Почва как зеркало ландшафта является биологической системой, и все процессы превращения веществ в ней определяются энергетическим потенциалом и жизнедеятельностью микроорганизмов (И.В.Тюрин, 1965; Л.Л.Шишов и др., 1985; В.А.Ковда, 1983, 1984; А.П.Щербаков, И.Д.Рудай, 1983; Ю.М.Возняковская, 1988; Н.К.Шикула, Г.В.Назаренко, 1990; М.И.Сидоров и др., 1992).

Сохранение и накопление почвенного плодородия наряду с наращиванием продовольственных ресурсов рассматривается как одна из важнейших задач государственного значения (Федеральная целевая программа, 1996; Закон о государственном регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения, 1998; А.М.Лыков, 1985; Н.К.Шикула, 1990; В.И.Кирюшин, 1993; В.И.Кирюшин и др., 1993).

Дегумификация почв стала глобальной проблемой и этот процесс особенно широко распространился на черноземах, которые традиционно считались обогащенными органическим веществом (ГЛ.Чесняк и др., 1983; В.А. Ковда, 1983; М.И. Сидоров, 1988, 1995; В.Н.Минеев, 1984; 1988); A.M. Лыков 1988; В.И. Кирюшин, 1993; А.П.Чичкин, 2001

Агротехника в полевых опытах

В производстве происходит реформирование хозяйств, изменение специализации, внедрение новых культур. Концентрация культур в хозяйствах в связи со специализацией еще больше повышает значимость размещения по лучшим предшественникам. Постоянное стремление увеличивать производство зерна и кормов вызвало необходимость обосновать размер чистого пара в засушливых условиях Среднего Поволжья, как важнейшего элемента севооборота, определить оптимальную его долю, расширить использование занятых паров, разработать приемы повышения их эффективности.

В производстве зерна в лесостепном Поволжье озимые являются ведущими культурами. Они занимают 20-28% пашни и обеспечивают получение 30-35% валового производства зерна. Дальнейшее увеличение производства зерна озимых требует использования всех имеющихся резервов повышения урожайности. Ведущее значение в этом имеют правильные севообороты, в которых обеспечивается более полное удовлетворение требований отдельных культур к условиям произрастания.

Агротехническая оценка предшественников озимых в лесостепном Поволжье определяется запасами влаги, имеющимися в почве перед их посевом, а они чаще всего недостаточны из-за отсутствия осадков и значительных потерь воды на испарение в весенне-летний период. Это отрицательно влияет на своевременность появления всходов озимых и осеннее развитие растений, что и определяет уровень будущего урожая.

По данным Самарского НИИСХ, гарантированное обеспечение всходов озимых возможно в Среднем Поволжье по раноубираемым непаровым предшественникам при осадках в третьей декаде июля - начале августа не ниже 60-65 мм, а используемых на зерно - 80-85 мм (В.А. Корчагин, 2003).

Р.Э. Давид (1965) считал, что получение всходов озимых по занятым парам обеспечивается в Поволжье при выпадении 100 мм осадков за период от уборки парозанимающих культур до посева озимых.

В условиях лесостепи Среднего Поволжья среднемноголетние осадки указанного периода приближаются к этому уровню. Однако степень выпадения их крайне неустойчива по годам.

Неблагоприятные годы по условиям накопления влаги к посеву озимых повторяются примерно один раз в 4 года. В засушливые годы только по черному пару сохраняется к посеву озимых достаточная для получения всходов влага (25,9 мм). По занятым парам в такие годы из-за сильного иссушения пахотного слоя получить полноценные всходы озимых практически невозможно (табл. 4).

По чистым парам создаются условия для ежегодного получения нормальных всходов и их последующего хорошего развития. По занятым парам можно получить всходы озимых только в умеренные по увлажнению и влажные годы. В метровом слое почвы запасы влаги в занятых парах уменьшаются по сравнению с чистыми (в засушливые годы) на 68,1-74,7, в умеренные - на 58,0-66,3 и во влажные - на 27,0-17,8 мм.

Накопленная на чистых парах за осенне-зимний период влага, способствует увлажнению почвы на глубину 100-150 см, является важным фактором, обеспечивающим активные биологические процессы в почве. Положительное влияние чистого пара на водный режим в засушливые годы сказывается не только на озимых, но и последующих культурах севооборота. По чистому пару складывается более благоприятный пищевой режим (табл. 5).

Типы и виды севооборотов для лесостепи Среднего Поволжья

В почвозащитном земледелии особое значение приобретает выбор направления по совершенствованию систем обработки почвы, обеспечивающий создание оптимальных агрофизических свойств, водного, воздушного и теплового режимов, снижение темпов минерализации гумуса.

Наиболее правильным при решении этой задачи будет экологический подход, предусматривающий максимальную адаптацию систем обработки к конкретным почвенно-климатическим условиям и возможным уровням интенсификации земледелия.

Видный знаток земледелия Поволжья академик Н.М. Тулайков (2000) отмечал, что «Нужно с особой резкостью подчеркнуть, что шаблонное применение одних и тех же приемов обработки для различных почв или для одинаковых почв, но в различных условиях погоды каждого отдельного года, всегда приводит к резко различным и часто отрицательным результатам». Он указывал, что «правильно продуманная система обработки почвы никогда не должна быть трафаретной в приложении к каждому отдельному случаю».

Научными учреждениями Среднего Поволжья накоплены значительные й экспериментальные данные, позволяющие формировать дифференцированные с учетом особенностей природных зон системы обработки почвы.

Применяемая в засушливых условиях Поволжья отвальная обработка почвы, не обеспечивает максимальное накопление влаги за счет зимних осадков, которая так необходима для растений в засушливые годы. На вспаханных полях сильные ветры, господствующие в нашей зоне, сдувают большое количество снега в овраги, балки и низменные места, оставляя без покрова поля.

В последние годы в практике земледелия страны произошли существенные изменения в подходах к основной обработке почвы. Отвергнуто шаблонное требование повсеместного применения вспашки. На полях страны все шире внедряется почвозащитная обработка. Ведется широкий поиск оптимальных вариантов системы обработки почвы применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям (З.М.Азизов, Ю.Ф.Курдюков, 1988; И.А.Чуданов, 1999).

Многолетние исследования Ульяновского НИИСХ показывают, что главный недостаток вспашки заключается в создании избыточной рыхлости обрабатываемого слоя, которая приводит к дополнительным потерям влаги на испарение и развитие водной и ветровой эрозии. Постоянная вспашка ускоряет также процессы минерализации гумуса, деградацию земель.

Вспашка не решает капитально проблему борьбы с сорняками, так как ежегодное оборачивание почвы приводит к равномерному засорению семенами сорняков всего пахотного слоя. Вспашка требует больших энергетических затрат, чем обработка почвы безотвальными орудиями (Н.С. Немцев, 1996).

При безотвальной обработке оставленная на поверхности почвы стерня значительно снижает силу ветра и практически исключает проявление ветровой эрозии. Мульчирующий слой за счет стерни препятствует смыву верхнего слоя почвы, уменьшаются потери на испарение, на меньшую глубину промерзает почва, и улучшается впитывание влаги (И.И. Долотин, 1995).

Вместе с тем отмечено, что постоянные плоскорезные и минимальные об работки почвы имеют целый ряд негативных сторон. При длительном примене нии их в севооборотах возрастает засоренность посевов, усиливается диффе i ренциация пахотного горизонта по плодородию, ослабляются биологические процессы в почве. По этим причинам в сравнительно благоприятных по влаго-обеспеченности погодных условиях лесостепи постоянные плоскорезные и минимальные обработки почвы не имеют преимущества перед вспашкой.

В осваиваемом агроландшафтном земледелии системы обработки почвы должны строиться с учетом адаптивности, многовариантности, природоохранной направленности и малой энергоемкости. Адаптивность предполагает соответствие систем обработки почвы требованиям культуры и условиям, сложившимся в почвозащитной системе земледелия. Многовариантность подразумевает применение различных приемов обработки в зависимости от рельефа, глубины гумусового горизонта, гранулометрического состава почвы, погодных условий и степени засоренности полей. Природоохранная направленность предполагает снятие до минимума негативных последствий разных систем обработки по их влиянию на почву, возможность активного противодействия этим процессам (эрозия, переуплотнение и др.).

Малая энергоемкость требует использования менее затратных приемов минимализации основной и предпосевной обработки почвы, применения широкозахватных комбинированных агрегатов, уменьшения при определенных условиях количества технологических операций (Г.И. Казаков, 1997; К.И. Карпович, 1996; М.Г. Сираев, 2000).

На основе многолетних исследований в Ульяновском НИИСХ разработана с участием автора работы комбинированная почвозащитная система обработки почвы в плакорно-равнинном и склоново-ложбинном типах агроландшафтов, в наибольшей степени отвечающая новым требованиям. В основу ее положено рациональное сочетание в севооборотах безотвальных, отвальных и минимальных способов обработки почвы (Н.С. Немцев; К.И. Карпович, 1985, 1986, 1989).

Похожие диссертации на Агроэкологические особенности почвозащитных систем земледелия в агроландшафтах лесостепи Среднего Поволжья