Введение к работе
Актуальность темы. На полях сельскохозяйственных предприятий работает энергонасыщенная тяжелая техника. Существующие технологии возделывания сельскохозяйственных культур требуют многократного прохода по полю тракторов и другой техники. Только ходовые системы тракторов дважды покрывают следами поверхность поля за один сезон. Поворотные полосы, объезды препятствий на поле подвергаются 3-9 кратному воздействию движителей техники (Бондарев А.Г., 1985). При суммарном многократном воздействии происходит накопление уплотнения в пахотном и в подпахотных горизонтах. Разрушается структура, нарушается водный, воздушный и пищевой режимы почвы. При этом наиболее острым становится вопрос возможности ее естественного разуплотнения, особенно в подпахотных горизонтах (Пронин В.А., 1990). Особую тревогу вызывает снижение плодородия черноземных почв, так как это отражается наибольшим недобором сельскохозяйственной продукции (Юшкевич Л.В., 2001).
Однако воздействие ходовых систем машин на черноземы Северного Зауралья пока изучено недостаточно, особенно на подпахотные слои (Слесарев В.Н., 1985). Для большей части территории эта проблема особенно злободневна в связи с повышенной уязвимостью почвенного покрова. В пашне Тюменской области черноземы и близкие к ним лугово-черноземные почвы занимают 436 тыс. га, или 27% всей пашни. Это самая ценная часть земельного фонда области. Именно от них зависит обеспечение нужд области сельскохозяйственной продукцией.
Цель работы – исследование воздействия движителей техники на изменение элементов плодородия чернозема выщелоченного и урожайность зерновых культур в лесостепи Северного Зауралья.
Задачи исследований:
- установить глубину воздействия движителей тракторов класса тяги 3 и 5 на уплотнение пахотного и подпахотных слоев чернозема выщелоченного;
- изучить влияние уплотнения почвы движителями трактора на её водно-физические свойства;
- выявить особенности естественного разуплотнения деформированной почвы пахотного и подпахотных слоев чернозема выщелоченного;
- изучить влияние уплотнения почвы на формирование урожайности зерновых культур;
- дать экономическую оценку урожайности зерновых культур при различном уплотнении почвы.
Научная новизна. В условиях лесостепи Северного Зауралья на основе комплексного исследования впервые установлена аккумуляция уплотнения подпахотных слоев чернозема выщелоченного, маломощного, среднегумусного, тяжелосуглинистого до глубины 40-50 см под четырехкратным воздействием движителей тракторов 3 и 5 класса тяги.
Между плотностью сложения подпахотных горизонтов и урожайностью овса установлена тесная обратная зависимость. Определена равновесная плотность сложения пахотного слоя чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого, которая находится в пределах 1,11-1,17 г/см3, а оптимальная для роста и развития овса – 1,10-1,20 г/см3.
Практическая значимость.
При разработке и применении ресурсосберегающих технологий исключение из технологического цикла весенне-полевых работ колесных тракторов класса тяги 5 по фону глубокого рыхления почвы позволит уберечь подпахотный слой чернозема от переуплотнения и не допустить снижения продуктивности зерновых.
Периодическое применение мелкой обработки чернозема выщелоченного в системе основной обработки почвы позволит на 30-40% уменьшить уплотняющую техногенную нагрузку на почву пашни. Применение результатов исследований в учебном процессе укрепит базу экологической безопасности сельскохозяйственного производства.
Основные положения, выносимые на защиту:
1) Уплотнение чернозема выщелоченного, сохраняющееся до конца вегетации пшеницы, достигает глубины 40-50 см под четырехкратным воздействием колес трактора 5 класса тяги и гусениц трактора 3 класса тяги.
2) Наибольшую продуктивность зерновых 2,68-2,57 т/га обеспечивает отвальная основная обработка почвы при средней плотности сложения – 1,20 г/см3 в слое 0-50 см при двукратном проходе трактора 3 класса тяги.
Апробация работы. Материалы исследований доложены и обсуждены на Международных научно-практических конференциях: «Пути повышения эффективности сельскохозяйственного производства в Сибирском регионе» (Тюмень, 2009 г.), «Перспективы инновационного развития АПК» посвященной 420-летию земледелия в Зауралье (Тюмень, 2010 г.).
Личный вклад соискателя. Полевые и лабораторные исследования, анализ и математическая обработка экспериментальных данных за все годы исследований проводились при личном участии соискателя.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы, в том числе одна в рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК РФ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 144 страницах. Состоит из введения, пяти глав, выводов, предложений производству, списка литературы, который включает 140 источников, в том числе две работы зарубежных авторов. В работе содержится 40 таблиц, 3 рисунка, 44 приложения.
