Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Роль системы земледелия в повышении плодородия почв и продуктивности пашни (обзор литературы) 8
Глава 2. Условия и методики проведения исследовании 24
2.1. Природно-климатические условия 24
2.2. Методики проведения исследований и схемы опытов 27
2.3. Агротехника в опытах 30
Глава 3. Влияние чередования полевых культур на плодородие почвы и продуктивность пашни 31
3.1. Место и роль озимых культур в севообороте 3 3
3.2. Место яровой твердой пшеницы в севообороте 38
3.2.1. Влияние предшественников яровой твердой пшеницы на динамику запасов продуктивной влаги в почве 39
3.2.2. Занятые пары и их значение в плодородии почвы и продуктивности пашни 41
3.2.3. Засоренность посевов яровой твердой пшеницы в зависимости от ее места в севообороте 44
3.2.4. Влияние предшественников на урожай и качество зерна яровой твердой пшеницы 47
Глава 4. Роль системы основной обработки почвы в плодородии и формировании урожая яровой твердой пшеницы 51
4.1. Динамика запасов доступной влаги в зависимости от способов основной обработки почвы 52
4.2. Основная обработка почвы и засоренность посевов яровой твердой пшеницы 55
4.3. Влияние способов основной обработки почвы в севообороте на урожай и качество зерна яровой твердой пшеницы 59
4.4. Запасы продуктивной влаги и урожайность яровой твердой пшеницы в зависимости от способов обработки пласта многолетних трав 61
Глава 5. Средства химизации и биологизации земледелия, их значение в сохранении плодородия и окультуренности почвы 65
5.1. Изменение содержания гумуса в почве при интенсификации земледелия 67
5.2. Роль минеральных удобрений в изменении кислотности и пищевого режима почвы 69
5.3. Минеральные удобрения и урожайность яровой твердой пшеницы 75
Глава 6. Зональные особенности технологии возделывания яровой твердой пшеницы 80
Глава 7. Влияние системы земледелия на плодородие почвы и продуктивность пашни 86
Глава 8. Агроэкономическая и биоэнергетическая оценка эффективности системы земледелия 97
8.1. Агроэкономическая оценка 97
8.2. Биоэнергетическая оценка 98
Выводы 101
Рекомендации производству 104
Список литературы 105
Приложения 122
- Методики проведения исследований и схемы опытов
- Влияние предшественников яровой твердой пшеницы на динамику запасов продуктивной влаги в почве
- Влияние способов основной обработки почвы в севообороте на урожай и качество зерна яровой твердой пшеницы
- Роль минеральных удобрений в изменении кислотности и пищевого режима почвы
Введение к работе
Алтайский край - крупнейший регион Сибири, где имеются благоприятные почвенно-климатические условия для получения высококачественного зерна озимой и яровой твердой пшеницы. В условиях перехода к новым экономическим отношениям, резкого роста цен на энергоносители, при отсутствии необходимого набора современной сельскохозяйственной техники и резкого спада объемов применения органических и минеральных удобрений отмечаются негативные процессы в изменении потенциального плодородия, снижении урожайности возделываемых культур и качества производимой продукции. Для стабилизации и дальнейшего роста продуктивности пашни и сохранения плодородия почвы необходимо внести коррективы в ранее освоенные системы земледелия.
Зональные системы земледелия, разработанные до 1984 года, были ориентированы на защиту почвы от эрозии и зерновую специализацию в растениеводстве. В этот период они сыграли огромную роль в увеличении производства зерна в крае.
Вместе с тем, рекомендованные этими системами интенсивные технологии возделывания полевых культур, особенно пшеницы, носили, как правило, затратный характер, так как в них не было достаточно четких рекомендаций по оптимизации взаимодействия факторов жизни растений, их интегрированной защиты от засухи, сорняков, болезней, вредителей. Не было конкретных разработок и научного обоснования минимизации совокупных затрат на поддержание благоприятных для вегетирующих культур водного, воздушного, теплового, пищевого режимов в почве. При реализации этих систем имело место их упрощение, формальное освоение, низкая культура земледелия и факторы неустойчивой работы хозяйственного механизма.
В настоящее время в крае, как и по всей стране, активно идут процессы формирования многоукладности. Совместно с законами рынка они должны
5 обеспечивать востребовательность, конкурентоспособность и самоокупаемость производимой продукции.
Разнообразие почвенных, природно-климатических и экономических условий предопределяет необходимость зонального подхода к разработке системы мер повышения эффективности и устойчивости земледелия. В рамках зональных технологий каждое хозяйство должно осваивать свою индивидуальную систему земледелия, на каждое поле севооборота иметь дифференцированный применительно к его условиям агрокомплекс.
В хозяйствах стала внедряться энергоресурсосберегающая технология возделывания культур, которая требует усовершенствования всей существующей системы земледелия.
Целью проводимых исследований являлась оценка эффективности интенсификации основных звеньев системы земледелия хозяйства в условиях предгорий Алтая.
Для выполнения поставленной цели предусматривалось решение задач:
Определить наиболее рациональную структуру посевных площадей и чередование полевых культур в севообороте.
Выявить влияние средств химизации на плодородие и окультуренность почвы.
Найти оптимальные варианты системы основной обработки почвы в севооборотах.
Установить влияние сочетания звеньев системы земледелия на плодородие почв и продуктивность пашни.
Дать агроэкономическую и биоэнергетическую оценку системы земледелия колхоза им. И.Я.Шумакова.
Научная новизна: На основе длительных производственных исследований установлено влияние основных звеньев системы земледелия в предгорной зоне Алтайского края на плодородие черноземов, продуктивность озимой и яровой твердой пшеницы.
Определена агроэкономическая эффективность основных предшественников, системы основной обработки почвы и средств химизации, их совместное влияние на формирование агрофитоценоза, продуктивность зерновых культур и качество зерна.
Установлена производственно-экономическая целесообразность применения энергоресурсосберегающей системы земледелия при выращивании яровой твердой пшеницы на черноземах предгорий Алтая, эффективность ее применения в использовании почвенно-климатических ресурсов и воспроизводства почвенного плодородия.
На защиту выносятся:
основные закономерности и особенности динамики запасов доступной влаги по различным предшественникам, способам обработки и уровням химизации;
динамика почвенного плодородия в зависимости от особенностей системы земледелия;
формирование продуктивности агрофитоценозов в зависимости от технологий возделывания яровой твердой пшеницы;
изменение качественных показателей конечной продукции при различном сочетании звеньев системы земледелия.
Практическая значимость и реализация результатов исследований.
Разработанная система земледелия в колхозе им. И.Я.Шумакова позволила стабилизировать и существенно увеличить производство зерна озимой и яровой твердой пшеницы.
Ресурсосберегающие и почвозащитные технологии производства высококачественного зерна внедрены в хозяйствах Змеиногорского района на общей площади более 40 тысяч га с экономией материально-технических ресурсов около 899 тыс. рублей.
Разработанная система земледелия и ее апробация в производственных условиях может успешно применяться и в других предгорных районах края, обеспечивать получение 2,5-3,5 т/га высококачественного зерна яровой твер-
7 дой пшеницы с получением дополнительной прибыли в размере 280-640 рублей с гектара.
Освоение рекомендованной системы земледелия в колхозах им. И.Я.Шумакова, «Восход» и «Красная Гвардия» способствовало получению на площади 17500 гектаров урожайности зерновых 2,28 т/га, что на 0,42 т/га превышает среднерайонные показатели.
Апробация работы:
Основные положения диссертации доложены:
на расширенном заседании кафедры земледелия и защиты растений АГАУ в 2003 году;
проблемы качества зерна яровой твердой пшеницы - в министерстве Российской Федерации в 1983 году;
на научно-практических конференциях по научно-обоснованному ведению растениеводства в АПК Змеиногорского района в 1998-2002 годах;
на факультете повышения квалификации специалистов АПК в г. Барнауле в 2001 году;
на юбилейной международной научно-практической конференции в г. Барнауле в 2003 году.
Публикация результатов работы. По материалам диссертации опубликовано 5 статей.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 120 страницах машинописного текста, содержит 22 таблицы и 7 рисунков. Состоит из введения, 8 глав, выводов и рекомендаций производству. Список литературы включает 204 источника, в том числе 6 на иностранном языке.
Автор принимал непосредственное участие на всех этапах проведения исследований и выражает искреннюю благодарность доктору сельскохозяйственных наук, профессору Яшутину Н.В., кандидату сельскохозяйственных наук, доценту Дробышеву А.П., заслуженному агроному РФ Меркулову И.А., сотрудникам лаборатории и механизаторам колхоза им. И.Я. Шумакова за ценные советы и помощь в проведении исследований.
Методики проведения исследований и схемы опытов
В современных условиях сельское хозяйство находится в тяжелом состоянии. Причин этому много. Среди них: экономический хаос последнего десятилетия, деструктивная политика на развал отечественного сельского хозяйства, экономический пресс западных монополий, диспаритет цен на производимую продукцию на селе. Они создали такие условия для основной массы сельхозпроизводителей, что последние оказались под давлением многомиллионных долгов, без возможности обновлять сельскохозяйственную технику, применять органические и минеральные удобрения, широко использовать биологические и химические средства защиты растений. Во многих хозяйствах стала нарушаться технология возделывания сельскохозяйственных культур, что привело к резкому уменьшению плодородия почвы в последние годы, увеличению засоренности посевов, снижению урожайности и ухудшению качества произведенной продукции. Особенно отрицательно это сказалось на основной сельскохозяйственной культуре Алтайского края — пшенице, занимающей в структуре посевных площадей наибольшую площадь. Возможность получить «живые» деньги привела к тому, что многие хозяйства увеличили площадь посева пшеницы. Пытаясь увеличить ее производство, они стали допускать нарушения технологии возделывания, в том числе в севооборотах. Отсутствие удобрений, упрощенное понимание минимальной обработки почвы, игнорирование сортосмен и сортообновлений, посев неклассными семенами привели к уменьшению объемов и резкому снижению качества продукции. По технологическим качествам пшеница стала соответствовать 3 и 4 классу, а часто и неклассной.
Возник вопрос: как в современных условиях получать высокие урожаи пшеницы с хорошим качеством? Одним из основных приемов в решении этого вопроса является подбор хороших предшественников для нее и соблюдение севооборотов. Это позволяет: - использовать свойства растений разных биологических групп угнетать или стимулировать друг друга (например, горохо-овсяная смесь дает более высокие урожаи, чем посевы этих культур в чистом виде; озимая пшеница и рожь хорошо подавляют сорняки, специализирующиеся на посевах яровых зерновых и т.д.); - способность бобовых культур к азотфиксации позволяет накапливать азот, формировать более благоприятные условия по азотному питанию для последующих культур; - мульчирование отдельных полей соломой с целью создания органической подушки на поверхности поля, сохранения влаги и накопления питательных веществ; - сокращение числа и глубины обработок почвы с одновременным уменьшением использования химических обработок. Исследованниями Г.Т.Руденко (1968), Р.Н.Романовской, И.П. Витченко (1977), В.Я.Метелева, ПИТалышева (1977), А.Ф.Неклюдова (1980), Н.ВЛшутина, А.П.Дробышева, Н.Д. Иоста (2000) установлено, что из всех агротехнических мероприятий правильным, научно обоснованным севооборотам принадлежит ведущая роль в повышении урожайности и качества получаемого зерна. Севооборот не случайно называют основой культурного земледелия, так как его влияние на факторы плодородия почвы и урожайность сельскохозяйственных культур наиболее многогранно. Только в севообороте можно осуществлять наиболее рациональную систему обработки почвы, с наивысшей отдачей использовать минеральные удобрения, эффективно вести борьбу с сорняками, вредителями и болезнями растений.
В условиях перехода к новым экономическим отношениям и высокой антропогенной нагрузки на агроландшафты важное значение имеет постоянное совершенствование систем земледелия. Одним из основных звеньев системы являются научно-обоснованные и адаптированные к местным условиям структура посевных площадей и севообороты. Они способствуют повышению продуктивности пашни, качества продукции, сохранению плодородия почвы и снижению энергетических затрат. Чередование различных по биологическим особенностям культур в севооборотах с разными сроками сева и уборки позволяет значительно уменьшить затраты на регулирование почвенных режимов, обеспечить защиту растений от сорняков, вредителей и возбудителей болезней, более равномерно использовать технику в напряженные периоды сельскохозяйственных работ. Одним из важных резервов повышения валовых сборов зерна в предгор ной зоне Алтайского края является увеличение доли озимых культур в струк туре посевных площадей. Они обеспечивают более высокую урожайность и служат хорошим предшественником для яровых зерновых культур. Озимые могут быть важным звеном биологического земледелия, предусматривающе го возможность интенсификации земледелия в основном за счет эффективно го использования биологического потенциала и почвенно-климатических факторов урожая. ( В условиях дефицита ресурсов для увеличения производства конкурентоспособной продукции растениеводства, сохранения и воспроизводства природных ресурсов достойное внимание должно быть уделено озимой пшенице. Из-за суровых климатических условий Сибири, нарушений в технологии возделывания она еще не получила широкого распространения. В последние годы идет успешная селекционная работа по выведению зимостойких сортов. В отдельные годы по разным причинам наблюдается снижение урожайности озимой пшеницы, но потенциал ее урожайности значительно выше яровой пшеницы.
Целесообразность возделывания озимой пшеницы подтверждается исследованиями ученых СибНИИСХоза, Новосибирского и Алтайского ГА У, практикой передовых хозяйств Сибири. Так, по девятилетним данным ее урожайность в условиях Омской области составляла 4,84 т/га, что на 1,97-2,31 т/га превышала яровую пшеницу, в Новосибирской области в среднем за три года урожайность озимой пшеницы была на уровне 2,92 т/га, озимой ржи - 2,74, яровой пшеницы по пару - 2,00 т/га.
Влияние предшественников яровой твердой пшеницы на динамику запасов продуктивной влаги в почве
В условиях дефицита ресурсов для увеличения производства конкурентоспособной продукции растениеводства, сохранения и воспроизводства природных ресурсов достойное внимание должно быть уделено озимой пшенице. Из-за суровых климатических условий Сибири, нарушений в технологии возделывания она еще не получила широкого распространения. В последние годы идет успешная селекционная работа по выведению зимостойких сортов. В отдельные годы по разным причинам наблюдается снижение урожайности озимой пшеницы, но потенциал ее урожайности значительно выше яровой пшеницы.
Целесообразность возделывания озимой пшеницы подтверждается исследованиями ученых СибНИИСХоза, Новосибирского и Алтайского ГА У, практикой передовых хозяйств Сибири. Так, по девятилетним данным ее урожайность в условиях Омской области составляла 4,84 т/га, что на 1,97-2,31 т/га превышала яровую пшеницу, в Новосибирской области в среднем за три года урожайность озимой пшеницы была на уровне 2,92 т/га, озимой ржи - 2,74, яровой пшеницы по пару - 2,00 т/га.
Озимая пшеница менее зимостойка, чем рожь. В зоне узла кущения она переносит морозы -16...- 18 С. В Сибири озимая пшеница весной выходит из под снега нередко с погибшими листьями, но от узла кустится наиболее активно при температуре 8...10 С (Ф.М. Куперман, 1973). Весеннее кушсние оставшихся растений от зимнего повреждения проходит наиболее успешно. В среднем продуктивная кустистость озимой пшеницы в два раза выше яровой. Для повышения зимостойкости необходимо рациональное соотношение азота, фосфора и калия в почве и применение рядкового внесения фосфорных и калийных удобрений. Если планируются глубокие обработки в паровом поле, то их проводят не менее чем за месяц до посева (Ф.М. Куперман, Г.А. Макарова, A.M. Шульгин, 1974; В.И. Пономарев, 1975).
Ко времени посева в метровом слое почвы необходимо иметь достаточное количество влаги - 120-150 мм, а в пахотном — 25-30 мм (СП. Ларионов, 1964). Исследования, проведенные в колхозе им. И.Я.Шумакова Змеиногорского района, доказывают возможность успешного выращивания в предгорной зоне Алтайского края озимой и твердых сортов яровой пшеницы. Озимую пшеницу здесь стали выращивать с 1972 года, когда ею было занято только 72 га и получено 3,11 т/га высококачественного зерна. В последующие годы она высевалась на площади от 300 до 1300 га. Максимальный урожай этой культуры был получен в 1980 году — 5,68 т/га при содержании клейковины 27,8%. Для определения наиболее эффективной технологии возделывания озимой пшеницы были изучены различные предшественники: пар чистый и занятый горохо-овсяной смесью на зеленый корм, многолетние травы, зернобобовые и озимые культуры после чистого пара. Посев проводился во второй половине августа на глубину 4-6 см с нормой высева 5 млн. всхожих зерен на га. Урожайность озимой пшеницы в среднем за 8 лет (1973-1980 гг.) составила по чистому пару 3,94 т/га, по другим предшественникам - в интервале от 1,14 по пласту многолетних трав до 1,28 т/га по занятому горохо-овсяному пару (табл. 2). Основным фактором формирования такой урожайности является запас доступной влаги в метровом слое почвы ко времени посева: по чистому пару 173,7 мм, по другим предшественникам от 60,5 до 64,2 мм (табл. 3). Посевы озимой пшеницы по непаровым предшественникам отличались высокой изреженностью и засоренностью. Часто такие посевы приходилось пересевать. Некоторые поля, где озимая пшеница была посеяна по непаровым предшественникам, на следующий год после уборки из-за большой засоренности вынуждены были оставлять под пар и в течение всего летнего периода бороться с сорняками агротехническими методами, а иногда приходилось применять и обработку гербицидами. Это приводило к нарушению существующих севооборотов и большим дополнительным затратам. По этой причине в хозяйстве с 1981 года озимая пшеница возделывается только по чистому па РУ На фоне минеральных удобрений озимая пшеница имеет еще более высокие преимущества в урожайности перед яровой за счет более эффективного использования элементов питания из удобрений на фоне высокой влагообес-печенности в осенний и весенний периоды. Если в годы с внесением под зерновые культуры до 40 кг д.в. на 1 гектар преимущество озимой перед яровой составляло 0,4-0,6 т/га, то на фоне около 150 кг д.в. прибавка урожая была равна 1,2-1,3 т/га. Анализируя данные таблицы 4 об экономической эффективности возделывания озимой пшеницы по различным предшественникам в севообороте, необходимо отметить более высокую окупаемость затрат и чистый доход при посеве ее по чистому пару. - в условиях предгорий Алтая возделывать озимую пшеницу возможно только по чистому пару; - выращивать озимую пшеницу на зерно в условиях предгорий Алтая по непаровым предшественникам не целесообразно; - озимую пшеницу с урожайностью 4,0-6,0 тонн с гектара можно получить в условиях предгорий Алтая только при соблюдении всех агротехнических приемов ее возделывания и при посеве по чистому удобренному пару. Для получения устойчивых урожаев яровой твердой пшеницы с высоким качеством зерна при недостаточном обеспечении минеральными удобрениями особое значение приобретают предшественники. Подбор наилучших предшественников под яровую твердую пшеницу давно привлекает внимание ученых и специалистов, В период освоения новых земель (начало и середина прошлого века) лучшими предшественниками под яровую пшеницу считались пласт и оборот пласта целины, залежи многолетних трав. Однако по мере «старения» целинных земель и гонения на травопольную систему земледелия посевы пшеницы по этим предшественникам были сведены до минимума. Во многих районах посев пшеницы бессменно по старопахотным землям сопровождался кризисными явлениями в производстве зерна этой культуры и объемах его закупки.
Одной из причин такого положения была недостаточная научная проработка новых эффективных технологий возделывания яровой пшеницы на старопахотных землях, характеризующихся пониженным плодородием, большой засоренностью, неустойчивым водным и питательным режимами почв и другими негативными свойствами.
В Алтайском крае вопросы возделывания яровой пшеницы по разным предшественникам изучались длительное время (Руденко Г.Т., 1972; Морозов Н.Н., 1976; Метел ев В.Я., Талышев П.И., 1977). Их работы позволили дать определенную оценку предшественникам в различных почвенно-климатических условиях. Как показывают результаты их исследований, лучшими предшественниками пшеницы считаются те, которые оставляют после себя больше питательных элементов, влаги, свежих органических веществ и лучше очищают поле от сорняков, вредителей и болезней. Роль предшественников меняется по почвенно-климатическим зонам, применяемой технологии возделывания культур, в том числе применения удобрений и гербицидов, приемов обработки почвы и посева. Одной из задач наших исследований являлось определение наиболее оптимальных предшественников для яровой пшеницы в хозяйстве, их влияние на водный режим почвы, обеспеченность растений элементами питания, засоренность посевов и их роли в получении зерна высокого качества. С этой целью в наших опытах для сравнительной оценки изучались следующие предшественники для яровой твердой пшеницы: чистый пар, однолетние травы на зеленую массу (овес + бобовые), пласт многолетних трав, зернобобовые (горох, овес + бобовые) на зерно, озимые по чистому пару, пропашные (кукуруза), пшеница 1 года, пшеница 2 года.
Влияние способов основной обработки почвы в севообороте на урожай и качество зерна яровой твердой пшеницы
В современных условиях остро встал вопрос об энергоресурсосбережении в земледелии. Положительное влияние минимизации обработки почв на сохранение плодородия, предотвращение эрозии и снижение энергетических затрат отмечено многими учеными (В.Г.Холмов, 1980, 1986, 2000; Л.В.Юшкевич, 2002; А.П.Дробышев, 2002). Вместе с тем, в предгорной части Алтайского края экспериментальных работ по выявлению наиболее эффективных способов основной обработки проводилось крайне мало, нет научного обоснования способов, сроков и глубины обработки под различные культуры в севооборотах.
Основой энергоресурсосберегающих технологий в земледелии должны быть плодосменные севообороты с чередованием различных по биологии и воздействию на плодородие почвы культур, с разными сроками посева и уборки. Севообороты с озимыми, зернобобовыми культурами и многолетними травами при соответствующей системе обработки почвы в них способны создать условия для успешной борьбы с сорняками, сохранения плодородия почвы и повышения урожайности полевых культур.
Недостаточная проработка системы зяблевой обработки почвы в районах предгорий Алтая, в т.ч. в колхозе им. Шумакова, определила необходимость изучения разных приемов зяблевой обработки почвы под яровую твердую пшеницу, их влияние на урожай и качество зерна.
А.А.Роде (1965) писал, что почва является почти единственным источником влаги для растений. В своих работах В.В.Докучаев (1949), А.А. Измаильский (1969) указывают, что водный режим почвы зависит в большей степени от способа обработки почвы. Так, А.А. Измаильский, изучая водный режим почвы пашни и необработанной степи, пришел к выводу, что влажность почвы степи ниже влажности пашни. Количество влаги в пашне в более значительной мере зависит от сложения пахотного горизонта, чем от атмосферных осадков. Решающим условием получения высоких урожаев в условиях Западной Сибири являются мероприятия по накоплению и рациональному расходованию влаги.
Многими исследованиями ученых СибНИИСХоза, Новосибирского госаг-роуниверситета, АНИИЗиСа и других НИИ установлено, что в естественном сложении почва меньше теряет влаги на испарение, чем после рыхления.
В колхозе им. Шумакова до 1971 года вся основная обработка почвы проводилась отвально на глубину 22-25 см. Впервые плоскорезную обработку применили в 1971 году и обработали 1128 гектаров, к 1974 году довели до 4518 га. Увеличение объемов плоскорезной обработки было оправдано острозасушливыми погодными условиями: хозяйство получило в среднем 0,98 т/га зерна, а по плоскорезной обработке урожай был на 0,5-0,7 тонн выше, чем по отвальной. В последующие годы площадь под плоскорезной обработкой возрастала и, начиная с 1976 года она составляла 80-90% от всей площади зяблевой обработки. В то же время было замечено, что на плоскорезной обработке резко увеличивается количество сорняков. По этой причине с 1977 года в хозяйстве запретили проводить плоскорезную обработку без предварительного лущения стерни лущильниками ЛДГ-10, ЛДГ-15 с углом атаки 30-35. Поверхностная обработка позволяла заделывать пожнивные остатки, что оказывало благоприятное влияние на сохранение структуры верхнего слоя почвы, уменьшало испарение влаги и ее сток. Кроме того, это давало возможность уничтожить сорняки, такие как гречиха татарская (Fagopyrum tataricum), щирица обыкновенная (Amaranthus retroflexus), горчица полевая (Sinapis arvensis) и другие, которые после уборки ранних яровых культур (горох, однолетние травы, озимые по чистому пару) при благоприятных условиях могли до осени отрасти и дать всхожие семена.
Внедрение плоскорезной обработки совместно с освоением севооборотов и увеличением доз минеральных удобрений позволило хозяйству увеличить урожайность яровой твердой пшеницы с 1,25 т/га в 1960-1965 гг. до 2,0 т/га в 1971-1980 гг., а в дальнейшем и до 2,65 т/га (1980-1990 гг.).
Начиная с 1995 года в сельскохозяйственном производственном кооперативе начались финансовые трудности, снизилась обеспеченность материально-техническими ресурсами, что выдвинуло настоятельную необходимость совершенствования систем и технологий земледелия с минимизацией производственных издержек без ущерба для плодородия почвы, величины и качества урожая. Одной из наиболее энергоемких технологических операций при возделывании сельскохозяйственных культур является основная обработка почвы, на ее выполнение приходится до 40% общих энергетических затрат и до 25% трудовых. С 1995 года стали внедрять поверхностную и мелкую основную обработку почвы, которые проводились лущильниками ЛДГ-10, ЛДГ-15, культиваторами КТС-10 и тяжелыми дисковыми боронами БДТ-7.
Наибольшие запасы продуктивной влаги в метровом слое перед уходом почвы в зиму имеет плоскорезная обработка, при этом по отвальной обработке и по мелкой они ниже на 10-30 мм. Особого различия в запасах влаги по отвальной и мелкой обработкам не наблюдается.
Весной перед лосевом за счет зимних и ранневесенних осадков происходит некоторое выравнивание запасов влаги среди непаровых предшественников по видам обработки. Незначительное преимущество в накоплении влаги наблюдается за чистым паром (17-30 мм), которое сохраняется до уборки. Особенно в засушливые годы.
При этом необходимо отметить следующее: запасы влаги перед посевом по отвальной обработке уступают запасам влаги по плоскорезной обработке на 15-25 мм, а по мелкой обработке за счет более плотной почвы и меньшего испарения влаги не уступают плоскорезной. По таким предшественникам как однолетние травы, зернобобовые и озимые по чистому пару они были даже выше. Запасы влаги перед уборкой яровой твердой пшеницы в зависимости от обработки не имеют существенных различий.
В современных условиях к основной обработке почвы необходимо подходить дифференцировано. На черноземах тяжелосуглинистых применением отвальной обработки под пропашные культуры и чередованием ее с поверхностной и глубокой безотвальной можно успешно регулировать основные факторы жизни растений (содержание влаги и питательных веществ, воздушный режим) и способствовать окультуриванию полей, в том числе очистке почвы и посевов от вредных организмов.
Роль минеральных удобрений в изменении кислотности и пищевого режима почвы
Природные ресурсы являются важнейшим стратегическим достоянием отдельных регионов и страны в целом. Почвы, составляющие часть окружающей природной среды, являются основным средством сельскохозяйственного производства. От их состояния, уровня плодородия во многом зависит продуктивность возделываемых сельскохозяйственных культур, уровень развития агропромышленного комплекса. Из всех областей Западной Сибири наибольшую распаханность имеет Алтайский край. Антропогенные воздействия способствуют проявлению многочисленных деградационных процессов, разрушающих почвенный покров и снижающих плодородие почв. Это, в первую очередь, развитие эрозии и дефляции, связанная с ними на 80% дегумифика-ция почв, дисбаланс органического вещества и основных элементов питания, переуплотнение, разрушение структуры почв и изменение других свойств, ухудшающих их физическое состояние, нарушение кислотно-щелочного состояния, прогрессирующие процессы подкисления, огромная засоренность почв пахотных угодий.
Основную часть потерь гумуса в почвах следует отнести за счет эрозионных процессов. Даже в умеренно эрозионных ландшафтах при уклоне 2-3 выщелоченные черноземы теряют в 3-6 раз больше гумуса, чем на равнинах (Кирюшин В.И., Лебедева И.Н., 1972).
Применение удобрений способствует существенному снижению потерь гумуса. В длительных опытах отмечено удвоение содержания гумуса по сравнению с исходным при внесении 35 т/га навоза ежегодно в течение 12 лет (Иванова Р.С, 1982).
Действие минеральных удобрений на содержание гумуса в почвах проявляется неоднозначно. Одни исследователи (Тараканов И.Я., 1982) отмечают снижение органического вещества в почве при систематическом внесении минеральных удобрений. Другие (Тейт Р., 1991) показывают положительную роль минеральных удобрений в поддержании гумуса на исходном уровне. Существует и третья точка зрения (Столба П.Д., 1987), подтвержденная экспериментально, которая заключается в том, что длительное внесение минеральных удобрений в севооборотах способствует накоплению гумуса.
Многие ученые занимались изучением влияния минеральных удобрений в севообороте на накопление питательных веществ в почве. По данным А.Н.Власенко (1994) на среднесуглинистом выщелоченном черноземе накопление нитратного азота шло менее активно и составляло под пшеницей по пару после вспашки 145 кг/га, по глубокой и мелкой плоскорезной обработке - 124-128 кг/га и без основной обработки - 114 кг/га. С удалением пшеницы от пара оно уменьшалось до 40-48 кг/га. Так как нитратный азот подвижен и его накопление в сильной мере зависит от почвенных и климатических условий, то его влияние на плодородие почвы при длительном применении удобрений установить трудно. Количество подвижного фосфора и обменного калия более постоянно, и поэтому многие авторы указывают на то, что при длительном применении минеральных удобрений их содержание в почве увеличивается (И.И.Синягин, НЛ.Кузнецов, 1979).
Все применяемые минеральные удобрения в большинстве являются физиологически кислыми. При длительном применении повышенных доз происходит подкисление почвенного раствора (Н.В.Яшутин, А.П.Дробышев, Н.Д.Иост,2001).
Проанализировав многочисленные данные, ученые, занимающиеся проблемой плодородия почвы, пришли к выводу, что при интенсивном использовании земельных ресурсов необходима система мероприятий, позволяющая сохранить плодородие почвы (С.С. Соболев, 1958; А.Н.Каштанов, 1974; А.И.Бараев, 1975).
Минеральные удобрения в колхозе им. И.Я.Шумакова стали применяться с 1966 года и до 1990 года их объемы постоянно увеличивались. В работе мы ставили задачу изучить их действие на плодородие и в том числе на запасы питательных веществ в почве.
Одной из самых актуальных проблем современного земледелия является снижение плодородия почвы, в том числе уменьшение содержания гумуса. Как показывают данные агрохимического обследования почв в колхозе им. И.Я,Шумакова, начиная с 1969 года идет значительное уменьшение содержания гумуса. Так, если в 1969 году почв с содержанием гумуса менее 5% было всего лишь 3,6%, то в 1977 - 5,8%, в 1984 - 8,2%, а в 1994 - 13,6%. При этом почв с его содержанием от 5,1 до 6,0% за это время стало больше на 6,9%, а с интервалом от 6,1 до 7,0% меньше на 14,4%. При последнем обследовании почв с содержанием гумуса более 7,1% нет совсем, хотя при предыдущих обследованиях они были (рис. 2).
Все это говорит о том, что даже при соблюдении севооборотов и внесении минеральных удобрений при норме более 100 кг на 1 га действующего вещества процесс снижения содержания гумуса в почве не останавливается. Он может быть в какой-то степени замедлен, но не остановлен. Одной из причин такой закономерности является ежегодное глубокое рыхление почвы до 30 см. При этом игнорировались мероприятия по накоплению гумуса в почве. Разрыхление и свободный доступ кислорода к почвенным агрегатам и, как следствие, бурная микробиологическая деятельность способствуют минерализации органического вещества в почве с последующим вымыванием образовавшегося азота или восстановлением его до свободного азота (F.S.Stevenson, 1982; Е.Г.Чагина, Ю.И. Берхин 1986; Н.В.Яшутин, АЛ. Дро-бышев, Н.Д. Иост 2000).
