Введение к работе
Актуальность темы. В условиях южной лесостепи при слабом ресурсном обеспечении современного земледелия, паровое поле едва ли не единственное средство повышения урожайности, качества и стабильности производства зерна. Пары должны восприниматься как важнейшее средство интенсификации земледелия, обеспечивающее возможность: улучшения фитосанитарного состояния полей, успешного подавления сорняков, накопления влаги и нитратного азота, внесения органических удобрений и мелиорантов. Но существует ряд негативных моментов, связанных с парованием: распыление структуры почвы и, как следствие, развитие эрозионных процессов, усиление минерализации гумуса, задержка возврата вложенных средств в год парования как минимум на год (Земледелие…, 2003).
В засушливых условиях южной лесостепи Омской области основой использования пашни являются короткоротационные полевые зернопаровые севообороты с чистым паром (Неклюдов, 1990). Существенно сократилось внесение минеральных и органических удобрений и снизилось качество обработки почвы. В связи с уменьшением поступления органического вещества в почву усилилось разложение гумуса, что в комплексе с эрозионными процессами приводит к снижению его содержания (Гамзиков, 1992; Красницкий, 1999) .
Для решения данных проблем необходим поиск альтернативных направлений более эффективного использования пашни. В связи с этим исследования, направленные на использование, наряду с чистыми парами, занятых и сидеральных, изучение их эффективности в южной лесостепи имеют важное значение для производства зерна и сохранения плодородия лугово-черноземных почв в зональных севооборотах. К несомненным преимуществам зеленых удобрений относятся их экологическая безопасность и возможность существенного сокращения энергозатрат, связанных с применением удобрений вообще и органических в частности.
Цель исследований – выявить продуктивность и эффективность полевых севооборотов с различными видами пара, их влияние на воспроизводство плодородия лугово-черноземной почвы при минимальном применении средств химизации в условиях южной лесостепи Омской области.
Задачи исследования:
– установить влияние севооборотов с различными видами пара на физическое состояние лугово-черноземной почвы;
– дать оценку водного и питательного режимов лугово-черноземной почвы в севооборотах;
– изучить влияние севооборотов с различными видами пара на изменение содержания гумуса в лугово-черноземной почве;
– выявить степень засоренности посевов в севооборотах в зависимости от вида пара;
– дать оценку продуктивности севооборотов с разными видами пара и определить их экономическую и биоэнергетическую эффективность.
Научная новизна работы. В условиях южной лесостепи Омской области на основе комплексной оценки полевых зернопаровых севооборотов с различными видами пара на лугово-черноземной почве выявлено улучшение физических свойств почвы за счет замены в севооборотах чистого пара на сидеральные и занятый донниковый. Установлено более экономное расходование влаги на создание товарной продукции при введении в севообороты занятых паров. Доказано увеличение количества лабильных форм органического вещества в почве, способствующее стабилизации ее гумусового баланса и накоплению нитратного азота, при использовании в качестве предшественника яровой пшеницы занятых и сидеральных паров по сравнению с чистым паром. Показано, что при минимальном применении средств химизации выход зерна с гектара пашни севооборотов с занятыми и сидеральными парами не уступает выходу зерна в севообороте с чистым паром, а выход кормовых единиц существенно увеличивается при введении в севообороты занятых паров. Получена более высокая экономическая и биоэнергетическая эффективность севооборотов с сидеральным донниковым и занятыми парами, чем севооборота с чистым паром.
На защиту выносятся:
– сравнительная оценка полевых зернопаровых севооборотов с чистым черным, занятыми и сидеральными донниковыми, горохоовсяными и рапсовыми парами;
– результаты влияния полевых зернопаровых севооборотов на стабилизацию гумусового баланса и улучшение агрофизических, агрохимических и биологических свойств лугово-черноземной почвы;
Практическая значимость и реализация результатов исследований. Замена чистого пара занятыми и сидеральными в полевых зернопаровых севооборотах способствует стабилизации гумусового баланса и улучшению агрофизических, агрохимических и биологических свойств лугово-черноземной почвы, позволяет повысить экономическую и биоэнергетическую эффективность севооборотов.
Результаты исследований внедрены в 2006–2007 гг. на полях КФХ «Ланцов» Любинского района Омской области на площади 200 га и способствовали получению урожайности зерна яровой пшеницы в среднем 2,41–2,45 т/га, что на 0,46–0,50 т/га больше, чем в севообороте с чистым паром. При этом чистый доход от введения в зернопаровые севообороты занятых и сидерального донникового паров составил 2300–3216 руб./га, рентабельность – 121–144%.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно-практических конференциях: международных (Новосибирск, 2004; Омск, 2006; Нижний Новгород, 2007), региональной (Омск, 2006) и опубликованы в шести научных работах общим объемом 1,5 п. л., в том числе две работы опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 217 страницах. Состоит из введения, семи глав, выводов и предложений производству, содержит 47 таблиц, 4 рисунка, 49 приложений. Библиографический список включает
220 наименований, в том числе 6 на иностранных языках.
Полевые опыты проводились в 2001 – 2006 гг. на опытном поле Омского ГАУ. Почва опытного участка лугово-черноземная среднемощная малогумусовая среднесуглинистая. Содержание гумуса в пахотном слое (0–20 см) перед закладкой опыта составляло 3,92%, подвижного фосфора – 154, обменного калия – 236 мг/кг почвы, рН – 6,9. В годы исследований наблюдались различные метеорологические условия. Среднегодовая температура воздуха и количество осадков все шесть лет были выше нормы. По показателям ГТК вегетационного периода выделялись один острозасушливый (0,70), один нормальный (0,93) и четыре благоприятных (1,24–1,46).
Стационарный опыт развернут во времени и пространстве со схемой севооборота: пар – пшеница – пшеница. Изучалось семь видов пара: донниковые
(с подсевом донника под предшествующую культуру), горохоовсяные (с посевом смеси в первой декаде мая) и рапсовые (июльского срока посева) пары, которые каждый представлены сидеральными и занятыми. В качестве контроля взят чистый черный пар. Площадь делянок 75 м2, повторность в опыте трехкратная.
Технология возделывания полевых культур в опыте применялась в соответствии с рекомендациями для южной лесостепи. В исследовании проводились наблюдения, учеты и анализы за агрофизическими (плотность, структурность и водопрочность структуры), агрохимическими показателями, засоренностью почвы и посевов, за ростом и развитием растений по общепринятым методикам (НИИСХ Юго-Востока, СибНИИСХ и др.). Учет урожайности зерна проводился методом сплошного комбайнирования (Сампо) с пересчетом на 14%-ную влажность и 100%-ную чистоту. Зеленая масса парозанимающих культур учитывалась с 10 м2 и переводилась на абсолютно сухое вещество (Доспехов, 1979). Экономическая и биоэнергетическая оценка севооборотов проводилась по методике СибНИИСХ (Шеметов, 1977; Неклюдов, 1993). Все материалы, полученные в ходе исследований, подверглись математической обработке (Программа гр. ИВЦ г. Омск СибНИИСХ, 2004).
