Содержание к диссертации
Введение
Глава I. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕНОСТИ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ 7
Глава 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 26
2.1. Характеристика водно-физических свойств почвы опытного участка 27
2.2. Погодные условия 1979...1982 гг. 29
2.3. Методика исследований и агротехника в опытах 33
Глава 3. ВЛИЯНИЕ ИЗУЧАЕМЫХ ФАКТОРОВ НА ЗАСОРЕННОСТЬ,ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПИЩЕВОЙ РЕШИ ПОЧВЫ 40
3.1. Агрофизические свойства почвы 40
3.2. Засоренность почвы и посевов 56
3.3. Пищевой режим почвы 68
Глава 4. УРОЖАЙНОСТЬ, ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ И КАЧЕСТВО УРОЖАЯ 76
4.1. Урожайность и биометрия 76
4.2. Водопотребление пшеницы 97
4.3. Содержание, вынос и коэффициенты использования питательных веществ из удобрений 105
4.4. Технологические качества зерна НО
4.5. Посевные качества семян 115
4.6. Зоотехнический анализ зерна и соломы 118
Глава 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИЗУЧАЕМЫХ ПРИЕМОВ АГРОТЕХНИКИ 122
ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА 129
ВЫВОДЫ 132
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 136
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 137
ПРИЛОЖЕНИЯ (I...52) 166
- СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕНОСТИ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ
- Характеристика водно-физических свойств почвы опытного участка
- Агрофизические свойства почвы
- Урожайность и биометрия
- ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИЗУЧАЕМЫХ ПРИЕМОВ АГРОТЕХНИКИ
Введение к работе
В Продовольственной программе принятой на майском (1982 г.) Пленуме ПК КПСС подчеркивается, что ускоренное и устойчивое наращивание производства зерна по-прежнему остается ключевой проблемой развития сельского хозяйства.
Западная Сибирь является крупным регионом страны по производству товарного зерна. Только Омская область должна довести его ежегодный валовый сбор к 1990 году до 4,5 млн. тонн, или не менее одной тонны на гектар пашни.
Решению этой задачи в районах неустойчивого увлажнения в значительной мере может способствовать дальнейшее расширение площади и высокопроизводительное использование орошаемых земель - одного из наиболее эффективных приемов интенсификации земледелия и стабилизации объемов производства продукции.
Орошение в Западной Сибири сравнительно новое дело. Болев' интенсивное развитие оно получило здесь за последние 10 ...15 лет. В настоящее время в регионе орошается около 300 тыс. гектаров сельскохозяйственных угодий. Большой прирост орошаемых земель ожидается и в будущем. Только в Омской области планируется увеличить их до 350...400 тыс. гектаров.
Внушителен и общий мелиоративный фонд пашни, который может быть использован под орошение без существенных дополнительных мероприятий - около 7 млн. га в южной лесостепной подзоне и
12...ІЗ млн. га в целом по Западной Сибири(Р.В.Ковалев и др., 1978).
С ростом орошаемой пашни возрастут и плановые задания по производству зерна на поливе. В ближайшее время роль орошаемых земель будет особенно значительна в ускоренном размножении семян вновь районированных и перспективных сортов с целью ускорения сортосмены.
Вместе с тем опыт выращивания зерновых культур на орошении, особенно новых интенсивных сортов, в Западной Сибири весьма незначителен. Отсюда и сравнительно низкая урожайность их в условиях производства - в Омской области от 12 до 25 ц/га зерна в зависимости от года (1975...1982 гг.).
В этой связи разработка технологической системы выращивания интенсивных сортов зерновых культур на основе рационального режима орошения, совершенствования приемов зяблевой обработки почвы и применения удобрений имеет первостепенное значение.
Исследования проводилась по заданию ГК СМ СССР по науке и технике от 20.05.1977 г. і 240, п.9 "Разработать технологию возделывания сортов яровой пшеницы интенсивного типа на орошаемых землях в условиях Сибири" и тематике института по проблеме О.Ц. 034, задание 07.02.04.01 "Разработать рекомендации по выращиванию на орошаемых землях ... яровой пшеницы с урожайностью 40-45 ц зерна с гектара".
Научная новизна. Впервые в Западной Сибири проведено исследование различных приемов основной обработки лугово-черноземной почвы под новые интенсивные сорта яровой пшеницы, выращиваемые при орошении. Изучено их влияние на элементы почвенного плодородия. Выявлены закономерности действия обработки почвы и удобрений на урожай и его качество. Определены биоклиматические коэффициенты суммарного испарения влаги в условиях оптимизации режи- мов почвы - влажности и питания. Дана экономическая оценка изучаемых приемов агротехники при выращивании интенсивных сортов яровой пшеницы.
На защиту выносятся. Результаты полевых исследований, в которых установлено: оптимальные способ и глубина основной обработки почвы под пшеницу в зависимости от предшественника; влияние приемов обработки почвы и удобрений на урожай и его качество; суммарное водопотребление по фазам развития пшеницы и биоклиматические коэффициенты; агроэкономическая эффективность технологических приемов выращивания интенсивных сортов яровой пшеницы.
Краткое содержание работы. Обобщены четырехлетние (1979... 1982 гг.) данные по сравнительному изучению пяти вариантов зяблевой обработки почвы на четырех фонах питания и оптимальном режиме орошения при выращивании пшеницы первой (Алмаз и Иртышанка 10) и второй (Омская 9) культурой после однолетних трав. Установлено, что сложение почвы, водопроницаемость и структурное состояние ее в период вегетации пшеницы практически не зависят от способа и глубины обработки почвы. Одинаково и их влияние на мобилизацию элементов питания, но плоскорезные обработки почвы в сравнении со вспашкой способствуют увеличению весеннего запаса влаги в метровом слое на 15...22 мм и значительно повышают ветроустойчивость почвы. Посев пшеницы по пшенице, в сравнении с размещением ее после однолетних трав приводит к возрастанию количества и массы сорняков, более чем в 2 раза.
Урожайность пшеницы зависит от способа и глубины обработки почвы, дозы удобрений и сорта. Лучшими вариантами технологии являются: для сорта Алмаз и Ирты- танка 10 при размещении пшеницы после однолетних трав - плоскорезная обработка на 12...14 см при дозе удобрении И/бО^90^40» что обеспечивает соответственно 35,1 и 45,2 ц/га зерна; по сорту Омская 9 (предшественник - пшеница) - вспашка на 25...27 см при дозе Л/90^90^40 ~ ^'"^ и максимальшя урожайность на фоне удвоения дозы - 50,4 ц/га. При сравнительном изучении сортов зерновых культур в отдельном (специальном) опыте наивысший урожай получен по пшенице сорта Омская 9 (53,4 ц/га), ячменю - Носовский 9 (54,1 ц/га) и овсу - Сельма (40,0 ц/га).
Автор не претендует на полноту освещения затронутых вопросов, поскольку технологическая система выращивания пшеницы интенсивных сортов включает проработку целого комплекса вопросов и требует дальнейшей разработки на основе новых достижений сельскохозяйственной науки и практики.
Вместе с тем соблюдение технологии рекомендуемой на основе проведенных нами исследований позволяет поднять урожайность пшеницы до 45...50 ц/га зерна при неизменных материальных ресурсах, но рациональном использовании удобрений и воды.
Искреннюю благодарность автор выражает научному руководителю к.с.-х.н. В.Ф.Гофу, а также к.биол.наук С.С.Синицыну и В.Ф. Зенченко, к.э.н. Б.С.Кошелеву и Я.Ф.Шину, О.С.Дмитренко и коллективу лаборатории орошаемого земледелия за помощь в проведении исследований по данной теме и ценные консультации.
Состояние изучености вопроса и обоснование исследований
История развития сибирского земледелия свидетельствует о том, что эффективность использования пашни неразрывно связана с научно-обоснованной технологией выращивания сельскохозяйственных культур с учетом конкретных почвенно-климатических условий (М.З. Журавлев, 1932; А.И.Шевлягин, 1959; А.Н.Каштанов, 1974; Н.З.Ми-лащенко и др., 1979). Раодональное использование земель немыслимо без учета свойств почвы (К.П.Горшенин, 1955; Н.Д.Градобоев и др., I960; А.С.Мигуцкий, 1966; Н.И.Богданов, 1976), рационального применения приемов механической обработки почвы (Т.С.Мальцев, 1955; А.И.Бараев, 1975; Н.И.Фольмер, 1975; A.M.Ситников, 1979, 1981), правильного использования удобрений (А.Е.Кочергин, 1968; И.И.Синягин и др., 1974; Н.К.Болдырев, 1977; Г.П.Гамзиков, 1981) и удовлетворения потребности растений в почвенной влаге (В.С.Мезенцев, И.В.Карнацевич, 1969; И.Ф.Хруппа, В.Г.Марьясов, Г.Л.Дол-гушин, 1969; К.Я.Феско, 1973; В.П.Сахончик, 1974; М.М.Яблокова, 1980). Эти мероприятия направлены на регулирование основных факторов жизни растений, от которых главным образом зависит урожайность сельскохозяйственных культур. Поэтому значимость их в оптимизации условий роста и развития растений, как и степень изученности рассматривается в отдельности.
Обработка почвы. Опыт орошаемого земледелия Поволжья (Орошаемое земледелие ..., 1967; Рекомендации ..., 1980), Украины (Орошаемое земледелие..., 1971) и других районов европейской части СССР (Орошаемое земледелие..., 1965; К.Г.Іьгов, 1979; П.Д.Шевченко, В.И.Кобзарь, 1982) свидетельствует, что система обработки орошаемых земель отличается от неорошаемых и также имеет свои региональные и зональные особенности.
По мнению большинства исследователей в условиях орошения наиболее целесообразным способом основной обработки почвы является глубокая (от 25 до 40 см, в зависимости от зоны) вспашка плугами с предплужниками (П.К.Иванов, 1967; П.Я.Биленко, 1967; С.Д.Лысогоров, 1971, 1974; С.И.Репетун, 1978; В.И.Филин и др., 1981).
Существенный вклад в развитие теории глубокой отвальной обработки почвы внесли классики русского земледелия А.Т.Болотов (1771), А.В.Советов (1950), П.А.Костычев (1951), И.А.Стебут (1957). Основываясь на достижениях земледелия европейской части России и обобщая зарубежный опыт, они считали глубокую вспашку основным приемом повышения потенциального плодородия почвы.
Согласно учению В.Р.Вильямса верхний слой почвы вследствие разрушения почвенной структуры теряет свое плодородие и нуждается в ежегодном оборачивании. Он утверждал, что никакой прогресс в сельскохозяйственном производстве немыслим при глубине пахотного слоя меньше 20 см (В.Р.Вильямс, 1949), т.е. эту глубину он считал предельно допустимой для основной обработки любой почвы.
Обосновывая необходимость ежегодной вспашки с целью улучшения водного и пищевого режимов почвы, классики земледелия видели в этом агроприеме и единственную возможность борьбы с сорной растительностью. Трудами многих ученых доказано, что глубокая вспашка в сравнении с мелкой снижает засоренность посевов (И.И.Малахов, 1934; С.А.Котт, 1961; Б.А.Смирнов, В.И.Смирнова, 1973).
В условиях орошения высокая эффективность глубокой вспашки объясняется прежде всего большей водопоглотительной способностью почвы и лучшим очищением ее от сорняков. По данным П.К.Иванова, Е.И.Баландиной, П.А.Григорьева (1966) увеличение глубины основной обработки каштановой почвы с 20...22 см до 32...35 см в условиях Поволжья способствовало увеличению запасов влаги перед первым поливом на 14,5 мм и снижало засоренность посевов яровой пшеницы более, чем в 2 раза.
Опыты, проведенные на сероземах Киргизии с 1959 по.1981 гг. (Н.Д.Корнев, М.И.Доненко, Н.П.Охрименко и др., 1981) показывают, что вспашка на 30 см с углублением до 40 см, в сравнении с обычной вспашкой на 20...22 см способствует дополнительному накоплению влаги в весенний период (на 34,4 мм в 0...I00 см слое почвы), повышает обеспеченность почвы нитратным азотом, снижает засоренность и в конечном итоге повышает урожайность зерна ярового ячменя на 3,2 ц/га. К аналогичным выводам пришли и другие исследователи в условиях Поволжья (В.И.Филин и др., 1981), Украины (С.Д.Лысогоров, 1974) и Средней Азии (В.С.Зайцев, А.Р.Авердиев, В.В.Зайцев, Р.И.Багирова, 1981).
На основе обобщения опытных данных, полученных в европейской части СССР, М.З.Куравлев (1974) приходит к выводу, что наиболее эффективным способом основной обработки почвы при орошении в условиях черноземной лесостепи Западной Сибири следует считать вспашку на глубину 25...27 см.
Характеристика водно-физических свойств почвы опытного участка
Характеристика основных свойств почвы опытного участка произведена по данным 4-х опорных разрезов до глубины 3,0 м и 17-ти временным гидрологическим скважинам (Разработка режима орошения ..., 1976, 1977).
Показатели механического состава почвы, как известно, являются определяющими в оценке водно-физических свойств почвы. Анализ образцов почво-грунта опытного участка до 3-х метров свидетельствует о слоистом (многочленном) сложении профиля (прилож.2). Почва в пределах стационара,- согласно классификации Н.А.Качин-ского (1970) характеризуется с поверхности тяжелым суглинком (40..,.46$ физической глины). Профиль имеет четырех-пятичленное строение и является типичным для территории Омской области (Н.И.Богданов, 1976).
Агрегатный состав по данным сухого рассева свидетельствует о высокой оструктуренности почвы - агрегатов более 0,25 мм в 0...20 см слое около 85$. Благополучно обстоит дело и с содержанием водопрочных агрегатов (по Бакшееву) - около 40$. При этом количество их в подпахотном горизонте, как правило, больше, чем в пахотном (прилож. 3).
Агрофизические свойства почвы
В условиях орошения обработка почвы должна ., в первую очередь, улучшать водно-физические свойства пахотного горизонта, что особенно важно для почв лугово-чернозємного комплекса (В.П. Сахончик, 1974; В.П.Панфилов, 1975).
Важным показателем, определяющим потребность в обработке, является объемная масса (или плотность) почвы. Значение ее велико в регулировании водного, воздушного, теплового и питательного режимов почвы, т.е. величина плотности почвы в определенной мере характеризует ее эффективное плодородие (С.А.Модина, СИ. Долгов, 1966; П.К.Иванов, Л.И.Коробова, 1969; И.Б.Ревут, 1972; О.С.Гуляев, 1981; В.Н.Шептухов, А.И.Воронин, М. А. Шипи лов, 1982).
По многочисленным экспериментальным данным (А.И.Шевлягин, 1968; Р.У.Бахтин, 1969; А.П.Тиндаулисд1971; В.А.Ушкаренко,1974) каждому виду растений, в зависимости от почвенных особенностей, соответствует своя оптимальная плотность, при которой создаются наилучшие условия для роста и формирования урожая.
В настоящее время установлено, что для яровой пшеницы, выращиваемой на черноземах Западной Сибири, оптимальная плотность почвы находится в пределах 1,1...1,3 г/см3, при общей порозности 54...65 % (А.И.Шевлягин, 1968; A.M.Ситников, 1981), при этом мобилизационные процессы наиболее активно протекают при плотности 1,0...1,2 г/см3 (В.Н.Слесарев, 1979).
Полученные нами данные показывают, что в условиях оптимального увлажнения способ и глубина основной обработки почвы оказывают весьма незначительное влияние на ее плотность в период вегетации пшеницы.
Урожайность и биометрия
Известно, что для получения высокого урожая зерновых культур необходимо прежде всего получить дружные и равномерные всходы сильных растений определенной густоты, т.к. у растении, взошедших с запозданием, снижается продуктивность и они значительно страдают от сорняков, болезней и вредителей (Н.С.Петинов, 1959; А.С.Кружилин, 1977; П.М.Фокеев, 1978).
В наших исследованиях способ и глубина обработки почвы, как и фоны питания не оказали существенного влияния на густоту растений в период полных всходов, при одинаковой глубине посева (5...6 см), она в большей степени зависела от условий года (прилож. 26).
Обобщенные данные Н.С.Петинова (1959) свидетельствуют о том, что оптимальная температура воздуха для прорастания большинства -зерновых культур находится в пределах 18...25 С.
В наших опытах наибольшая густота всходов пшеницы всех сортов наблюдалась, как правило, в годы с повышенной теплообе-спеченностью - 1981 и 1982 гг. (табл. 25).
Влияние различных приемов агротехники на биомассу пшеницы начинает прослеживаться уже в период выхода в трубку, но отзывчивость на них зависит от биологических особенностей сорта. Так, прирост биомассы культуры на фонах А/Ж и 2(И/ЕК) по отношению к варианту "без удобрений" составил 10...38 % по сорту Алмаз, 68...87 % по сорту Иртышанка 10 и 108...180 % по сорту Омская 9 (табл. 26).
Экономическая эффективность изучаемых приемов агротехники
Важнейшей задачей сельскохозяйственного производства является наиболее эффективное использование земли, т.е. получение максимального количества продукции высокого качества при минимальных затратах труда, средств и материальных ценностей (оросительной воды, удобрений, горючего, гербицидов и т.д.).
Основными критериями экономической оценки возделываемых сельскохозяйственных культур в современных условиях следует считать окупаемость затрат труда и средств продукцией и чистым доходом, а также себестоимость и количество труда, затраченного на производство единицы продукции (В.И.Викулова, В.Е.Майдурова, И.Р.Ильин, 1982). Эти показатели вполне позволяют установить эффективность использования земли, трудовых и материальных средств, выявить степень хозяйственной выгодности той или иной технологии.
Для определения экономической эффективности выращивания пшеницы при орошении учтены стоимость продукции, воды, удобрений, ядохимикатов, семян, а также затраты труда и средств на полив, обработку почвы, внесение удобрений, ядохимикатов, посев и уход за культурой. Расчеты эти выполнены отделом экономики СибїЖСХо-за на ЭВМ. "Минск-32" по программе "Технологические карты" на основании составленных нами технологических карт.
Наряду с зерном при выращивании зерновых культур получают и ценную побочную продукцию - солому. Затраты труда на производство основной и побочной продукции распределены пропорционально их стоимости.
При расчете себестоимости и затрат труда на создание I центнера зерна для перевода соломы в зерно использован коэффициент равный 0,08 (Справочник ..., 1974). В расчете экономической эфн фективности приняты во внимание и кормовые достоинства зерновых культур.
В современных условиях отечественная и зарубежная практика показывает, что оценку питательности корма целесообразно вести по содержанию в нем брутто-энергии, которая представляет собой сумму энергии отдельных питательных веществ (Ю.К.Олль, 1971; Я.Лабуда и др., 1976). Расчет брутто-энергии проводился по следующей формуле:
У = s.7dZt 3.5Ег + 479Z3 + 417Z ± С, где У - сумма брутто-энергии, Гкал; Z - содержание сырого протеина, т; Zs- содержание жира, г; ZA - содержание клетчатки, г; 2L4 " содержание безазотистых экстрактивных веществ, г; С - показатель стандартного отклонения, равный 0,9.
Различные технологии выращивания пшеницы имеют неодинаковые показатели экономической эффективности и зависят преимущественно от фона питания, приемов основной обработки почвы и сорта.
На первой пшенице после однолетних трав (Алмаз и Иртышан-ка 10) показатели экономической эффективности практически не зависели от способа и глубины основной обработки почвы (прилож. 49 и.50). Однако предпочтение следует отдать мелкой (на глубину 12...14 см) плоскорезной обработке зяби на производство которой затрачено минимальное количество труда, средств и энергии.
