Введение к работе
Актуальность темы. Озимая пшеница как продовольственная культура пользуется устойчивым спросом на зерновом рынке. В земледелии Ульяновской области она является доминирующей культурой, занимая более одной третьей площади посевов зерновых культур, а ее вклад в накопление зерновых ресурсов-40%.
В современных адаптивных системах земледелия севообороту отводится ключевая роль в реализации продуктивного потенциала сортов, сохранении почвенного плодородия, особенно в регулировании режима органического вещества, фитосанитарного состояния посею в, защиты почвы от эрозии.
В условиях земледелия лесостепи Поволжья наибольшую урожайность озимая пшеница формирует в зернопаровых севооборотах за счет лучшей обеспеченности посевов влагой и элементами минерального питания. Однако очевидны экологические и энергетические издержки парования в связи с невосполнимыми потерями органического вещества почвы (Кирюшин В.И.,1995;МэрозовВ.И., 1996; Куликова АХ, 2001; Лыков A.M., 2004).
В случае размещения озимой пшеницы по непаровым (колосовым) предшественникам, что обусловлено сложившейся структурой посевных площадей, факторами ограничивающими урожайность выступает фитосанитар-ная напряженность и почвоутомление. В итоге продуктивный потенциал сортов озимой пшеницы реализуется не в полной мере при значительном варьировании урожайности и валовых сборов зерна по годам (Немцев Н.С. и др., 2000; Карпович КИ. и др., 2002; Чуданов И А., 2003).
Эти обстоятельства дают основание поиска путей повышения продуктивности озимой пшеницы, возделываемой в севооборотных ротациях с чистыми, занятыми и сидеральными парами, чтобы более полно использовать агроклиматические ресурсы на формирование урожайности при одновременном воспроизводстве почвенного плодородия за счет биогенных ресурсов, воспроизводимых в агроэкосистемах.
Цель и задачи исследований. Изучить совокупное действие факторов биологизации севооборотов на плодородие чернозема выщелоченного, формирование урожайности и продуктивность паровых звеньев с озимой пшеницей.
Достижение цели со прово ждалось решением следующих задач:
выявить эффективность видов пара севооборотов в регулировании агрофизических показателей плодородия почвы;
изучить режим влажности и водопотребление озимой пшеницы в зависимости от видов параи систем удобрений;
изучить фитосанитарное состояние посею в, видоюй состав и структуру сорного компонента агрофитоценозов, исследовать вредоносность подмаренника цепкого (Galium aparine L.) в посевах озимой пшеницы;
выявить действие и взаимодействие видов пара в севооборотах и систем удобрений на формирование урожайности озимой пшеницы и качество зерна;
- дать экономическую, агро- и биоэнергетическую оценку эффективно
сти факторов биологизации в регулировании плодородия почвы и накопле
нии урожая в паровых звеньях севооборотов.
Научная новизна. Выявлена сравнительная эффективность видов пара на фоне двух органоминеральных систем удобрений навоз + NPK, солома + NPK в формировании урожайности озимой пшеницы и качества зерна. Исследовано воздействие факторов биологизации в повышении продуктивности паровых звеньев севооборотов и в регулировании плодородия чернозема выщелоченного. Проведена экономическая, агро- и биоэнфгетическая оценка продукшвносш звеньев севооборотов с озимой пшеницей. Выявлена возможность сокращения техногенных затрат за счет приемов биологизации. Дана количественная оценка вредоносности подмаренника цепкого (Galium aparine L.) в агроценозе озимой пшеницы, которая описывается уравнениями логистической и линейной функций.
Практическая значимость. Результаты проведенных исследований позюляют рекомендовать на вьпцеяоченном чфноземе лесостепи Поюлжья применение измельченной соломы гороха и вики в занятом пару как источник биологического азота, возделывать викоовсяную смесь на сидфат под озимую пшеницу с целью регулирования режима органического вещества и повышении продуктивности паровых звеньев севооборотов.
Основные положения, выносимые на защиту:
применяемые факторы биологизации положительно воздействуют на агрофизические показатели плодородия и водный режим почвы;
задачам подавления сорных растений в большей степени отвечают звенья севооборотов с чистым и сидфальным парами;
экономический порог вредоносности подмаренника цепкого (Galium aparine L.) в посевах озимой пшеницы окупающий затраты на подавление сорняка составляет 2...4 шт./м2;
зерновая продуктивность звеньев севооборотов с занятыми парами имеет преимущество пред чистым паром: на 1 ц недобора урожая озимой пшеницы в занятых парах получено 3,35...4,15 ц зфна гороха и 3,46...4,87 ц зфнавики;
органоминфальная система удобрений с участием соломы и сидфа-тов в наибольшей степени обеспечивает компенсацию потфь гумуса и является менее затратным и энфгетически эффективным мфоприятием в оптимизации гумусового состояния почвы по фавнению с органоминфальной системой удобрений навоз+NPK.
Апробация работы. Результаты исследований и положения диссфта-ции докладывались и обсуждались на Всфоссийских научно-практических конффенциях: «Региональные проблемы народного хозяйства» (Ульяновск, 2004 г.); «Афарная наука в XXI веке: проблемы и пфспективы» (Саратов, 2007 г.), опубликованы в научно-теоретическом журнале «Вестник Ульяновской ГСХА» (2006 г.), в «Научном вестнике» - Технологического инсппута (Димитровфад, 2006 г.), в матфиалах международной научной конффенции (Н. Новгород, 2007 г.), в матфиалах Всфоссийского «Круглого стола» (Уль-
яновский НИИСХ, 2007 г.), в научно-теоретических журналах «Вестник Саратовского ГАУ» (Саратов, 2007 г.) и «НиваПоволжья» (Пенза, 2008 г.).
По результатам исследований опубликовано 8 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 112 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 6-ти глав, выводов и предложений производству, включает 23 таблицы, 11 рисунков, 23 приложения. Список цитированной литературы включает 333 источника отечественных и зарубежных авторов.
Научная работа проводилась в 2002...2006 годах в многолетнем стационарном пол евом опыте кафедры земледелия Ульяновской ГСХА, который был основан в 1975 году в соответствии с методикой Координационного совета по севооборотам ВАСХНИЛ-РАСХН. Объект наших исследований паровые звенья в 4-х экспериментальных севооборотах (фактор А) на двух фонах органоминеральных систем удобрений (фактор В). В 1-ом, 2-ом и 3-ем севооборотах 1 фон - органоминеральная система удобрения навоз+NPK, 2 фон - органоминеральная система удобрения солома+NPK, в 4-ом 1 фон - си-дерат+NPK, 2 фон - сидерат+солома+NPK. Навоз вносили в паровые поля по 40 т/га, измельченную солому после обмолота зерновых культур, гороха и вики. В качестве сидерата использовали смесь вики с овсом. Заделка сидерата проводилась в фазу цветения вики — начала образования метелки овса.
Дозы удобрений рассчитывались балансовым методом на запланированный урожай: гороха 2,0 т/га, вики 1,5 т/га, зеленой массы викоовсяной смеси на сидерат20,0 т/га, озимой пшеницыпо чистому пару 3,5 т/га, а после сидерального и занятых паров- 3,0 т/га.
Почва опытного поля- чернозем выщелоченный среднемощный сред-несуглинистый. По содержанию гумуса почва относится к малогумусным -от 5,35 до 5,15 %. Реакция почвенной среды в пахотном слое почвы слабокислая, рН 6,2...6,4. Содержание подвижного фосфора и обменного калия высокое, соответственно, 300..350 и 200...250 мг/кг почвы. Степень насыщенности почвы основаниями составляет 96,4...97,9 %, сумма поглощенных оснований 25,5...27,8 мг-экв./100 г почвы.
Метеорологические условия в годы исследований отличались от сред-немноголетних как по количеству осадков, так и по термическому режиму. Отмечались как засушливые периоды, так и с избыточным увлажнением. В целом выращивание озимой пшеницы проведено в контрастных погодных условиях характерных природно-климатической зоне, что позволило дать объективную оценку изучаемым агротехническим приемам биологизации севооборотов.
В стационарном опыте проводились наблюдения, учеты и анализы:
фенологические наблюдения- в соответствии с ГОСТом 10842-64 согласно методике государственного сортоиспытания культур;
учет густоты стояния растений методом пробной площадки. Подсчи-тывались растения на трех отрезках из двух смежных рядков по 111 см. Учет
проводили в пфиод полных всходов, юзобношения весенней вегетации озимой пшеницы и пфед уборкой;
влажность почвы - тфмостатно-весовым методом (Роде АЛ., 1969). Определения проводились чфез каждые 10 см на глубину до 100 см в трехкратной повторности Пфед посевом, уходом в зиму, в пфиод юзобношения вегетации, колошения и пфед уборкой озимой пшеницы;
определение строения (сложения) пахотного слоя почвы методом насыщения в цилиндрах, плотность почвы (объемная масса) - с использованием цилиндра-бурадля отбораобразцапочвы с ненарушенным сложением;
структурно - агрегатный анализ по методу НИ. Саввинова фракционированием почвы в воздушно сухом состоянии (сухое просеивание) по сло-ям0...20 и20...40 см. Водопрочность структуры почвы на приборе ИМ Бак-шеева;
общая микробиологическая активность - методом разложения льняных полотен. Тканевые полосы закладывались в слой почвы 0...30 см в период юзобношения вегетации озимой пшеницы(экспозиция 60 суток);
засоренность посевов количественно-весовым методом в фазу кущения весной и пфед уборкой озимой пшеницы(ДрспеховБ.А. и др., 1987);
анализ структуры урожая - методом разбора сноповых образцов по методике Госсортсети (1971), учет урожая: - методом сплошного обмолота. УрожайзфнаприюдилсякН % влажности и 100 %чистоте;
клейковинапо ГОСТу 27839-88, белок (ГОСТ 10846-74), ИДК на при-боредляопределения качества клейковиныИДК-1;
экономическая оценка - по системе натуральных и стоимостных экономических показателей с использованием нормативов и расценок, принятых для производственных условий учхоза Ульяновской ГСХА; эколого-экономическая оценка по методике Г.И. Рабочева и др., (2005);
агро- и биоэнфгетическая оценка эффективности проводилась в соответствии с методикой ЕМ. Базароваи др., (1983), В.М. Володина, (2000).
Данные результатов исследований подвфгались математической обработке методами диспфсионного и корреляционно-регрессионного анализа (ДэспеховБА., 1985). -
