Введение к работе
Актуальность темы. В условиях роста негативного антропогенного влияния на биосферу, в том числе и в сельском хозяйстве, разработка приемов, способствующих повышению экологической безопасности, является приоритетным направлением развития современной науки. Применительно к производству растениеводческой продукции данная задача может быть решена только на основе полного вовлечения биологических ресурсов в реальное агропроизводство, т. е. на основе биологизации земледелия.
В Республике Татарстан основными сельскохозяйственными культурами являются зерновые злаковые, доля которых в структуре посевных площадей превышает 75-80%, что ограничивает возможность использования научно-обоснованных севооборотов. В этих условиях даже самое широкое применение удобрений, пестицидов и других средств интенсификации земледелия, часто, не приводит к повышению урожайности полевых культур, а только нарушает баланс органического вещества, снижает плодородие почвы, ухудшает экологическую ситуацию. Вместе с тем, повышение урожайности возможно только при решении главной задачи -воспроизводства почвенного плодородия.
Вследствие диспаритета цен на продукцию промышленности и сельского хозяйства, дороговизны минеральных удобрений и больших производственных затрат на внесение навоза, вынос с урожаем питательных веществ не возвращается в почву, что приводит к неизбежному снижению плодородия почвы и урожая сельскохозяйственных культур.
Для покрытия потребности в органическом веществе и достижения бездефицитного баланса гумуса в земледелии необходимо использовать все доступные и экономически оправданные источники органических удобрений.
Однако, в настоящее время все еще недостаточно уделяется внимание применению биологических средств повышения плодородия почвы и урожайности возделываемых культур. Незначительные площади отводятся под многолетние бобовые травы, сидеральные пары, слабо внедряется использование сидерата, измельчение и заделка соломы в почву. Кроме того, из-за несоблюдения научно-обоснованной системы обработки почвы,
поступившее в почву органическое вещество быстро минерализуется,
не превращается в гумус. !
В условиях жесткой конкуренции на аграрном рынке, главным
направлением развития растениеводства Республики Татарстан
является !
внедрение ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур, в которых одним из основных элементов является биологизация земледелия.
В связи с этим, изучение эффективности биологизации земледелия с использованием различных удобрений и способов основной обработки почвы при возделывании зерновых культур в зернопаровом звене севооборота является актуальным.
Цель и задачи исследований. Разработать и обосновать для условий Предкамья Республики Татарстан биологизированные технологии возделывания озимой ржи и яровой пшеницы с использованием органических, зеленых1 и минеральных удобрений в сочетании различными способами основной обработки серой лесной почвы в зернопаровом звене севооборота, обеспечивающие повышение урожайности и качества зерна.
Задачи исследований. і
-
Выявить влияние изучаемых (приемов на агрофизические показатели плодородия почвы. ;
-
Изучить влияние элементов биологизации земледелия на содержание органического вещества, водный и пищевой режимы, биологическую активность почвы. !
-
Оценить воздействие изучаемых приемов на фитосанитарное состояния агроценоза, рост и развитие растений, урожайность и качество зерна. ;
-
Дать экономическую и энергетическую оценку возделывания зерновых культур в зависимости от | изучаемых агротехнических
Приемов. і
Научная новизна. Впервые в условиях серых лесных почв Предкамья Республики Татарстан в зернопаровом звене севооборота разработаны и рекомендованы конкретные элементы биологизации земледелия (сидеральный пар, промежуточный сидерат, солома) в сочетании с расчетными дозами минеральных удобрений на фоне комбинированной системы основной обработки почвы.
Установлено, что при использовании биологических факторов эффективность основной обработки почвы и удобрений повышается
Положения, выносимые на защиту:
1. Применение элементов биологизации (сидеральные пары, промежуточные культуры в качестве сидератов, заделка измельченной соломы) на комбинированной обработки почвы улучшает основные показатели почвенного плодородия, условие для роста и развития растений и повышает урожайность сельскохозяйственных культур.
2.Комбинированная обработки почвы в сочетании с приемами биологизации в зернопаровом севообороте способствует увеличению содержания гумуса в почве.
3. Использование промежуточного сидерата и соломы зерновых культур на удобрение дает существенную экономию средств химизации (минеральных удобрений, пестицидов), что повышает экономическую и энергетическую эффективность производства продукции в зернопаровом звене севооборота.
Практическая значимость. Исследованиями доказаны экологическая целесообразность и экономическая эффективность применения сидерального пара, соломы и промежуточного сидерата в сочетании с комбинированной обработкой почвы. Использование разработанных приемов позволяет повысить плодородие почвы, продуктивность севооборотов и конкурентоспособность зернового производства.
Реализация результатов исследований. Основные результаты исследований опубликованы в статьях и тезисах научно-практических конференций, используются в практической работе специалистами хозяйства различных форм собственности при возделывании зерновых, а так же в учебном процессе ФГОУ ВПО «Казанский ГАУ».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.
Апробация работы. Результаты исследований доложены и
получили положительную оценку на заседаниях кафедры общего
земледелия, научных конференциях профессорско-
преподавательского состава и аспирантов агрономического факультета Казанского ГАУ (2002-2005 г.), IV научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Республики Татарстан (Казань, 2004), в сборнике Казанской ГАВМ (журнал: «Ученые записки - Казанской ГАВМ, 2006), в журнале Земледелия, Агро — XXI
Структура и объем диссертация. Диссертация изложена на 211 страницах компьютерного текста, состоит из введения, шести глав, выводов и рекомендаций производству, включает 23 таблиц, 10 рисунков, 70 приложений. Список' литературы состоит из 222 наименований, в том числе 11 иностранных авторов.
ИССЛЕДОВАНИЙ !
Исследования проводили в 2002-2005 гг. на опытном поле кафедры общего земледелия ФГОУ ВПО Казанский ГАУ, которое расположено в Предкамской зоне Республики Татарстан. По гранулометрическому составу почва опытного участка серая лесная среднесуглинистая, которая является типичной для республики и занимает 38,4 % в структуре пашни. I
Содержание гумуса в пахотном слое (по Тюрину) - 3,59 %, подвижного фосфора - 162 мг/кг почвы (по Кирсанову), обменного калия - 193 мг/кг почвы, рН сол - 5,4. |
Исследования проводили в зернопаровом звене севооборота: сидеральний пар - озимая рожь - яровая пшеница. Сидеральний пар-горох, сорт Труженик, норма высева 1,2 млн. шт./га. Озимая рожь -сорт Эстафета Татарстана, норма высева 4,5 млн. шт./га. Яровая пшеница - сорт Люба, норма высева 6,0 млн. шт./га . Изучали следующие варианты:
-
Внесение минеральных удобрений, рассчитанных балансовым методом на планируемую урожайность1 (озимая рожь - 4,0 т/га, яровая пшеница 3,0 т/га) под каждую культуру (контроль, условное обозначение минеральный). |
-
Внесение сидерата +NPK — промежуточный посев ярового рапса на сидерат после уборки овса, озимой ржи и яровой пшеницы. После уборки предшественников двукратное дискование вдоль и поперек БДТ-3; прикатывание катками!ЗККШ-6; посев зернотравяной сеялкой (СЗТ-3,6) на глубину 1-2 см, прикатывание посевов. В первой декаде октября заделка зеленой массы рапса (3,5-5,0 т/га) дискованием БДТ-3 на 8-10 см (условное обозначение сидерат).
-
Солома + NPK -измельчение и разбрасывание соломы овса (3,3-3,9 т/га) озимой ржи (3,6-4,1 т/га),|яровой пшеницы (4,0-4,8 т/га) во время уборки. Внесение компенсирующей дозы азота 10 кг д. в. на 1 т соломы. Заделка в почву двукратным дискованием на глубину 8-10 см (условное обозначение солома). !
4. Солома + сидерат - сочетание второго и третьего вариантов.
Варианты опыта закладывали на различных способах основной обработки почвы: I. отвальный способ система основной обработки почвы (вспашка). II. комбинированный способ основной обработки почвы (комбинированная обработка). На первом способе под все культуры проводили разноглубинную вспашку: под озимую рожь и яровую пшеницу на 20-22 см, под сидеральный пар 24-26 см. На комбинированной обработки почвы применялись: под сидеральный пар - вспашку плугом ПЛН-4-35 на глубину 24-26 см, под озимую рожь и яровую пшеницу - безотвальное рыхление плугом со стойками СибИМЭ на 20-22 см.
Опыт был заложен в двух закладках. Повторность опыта четырехкратная. Учетная площадь делянок 70 м2. Размещение делянок в повторностях систематическое. Сидеральный пар горох сорт -Труженик, озимой ржи - Эстафета Татарстана, яровой пшеницы -Люба. Агротехника возделывания, за исключением изучаемых приемов, общепринятая в зоне.
Метеорологические условия вегетационного периода 2002 г были засушливыми, а 2004-2005 гг. и, особенно, в 2003 г - достаточно увлажненными. Однако в целом погодные условия в годы исследований были достаточно благоприятными для развития зерновых культур.
В опытах проводили следующие наблюдения, учеты и анализы: плотность сложения почвы, определяли в динамике по слоям 0-10 и 10-20 см с помощью патронов объемом 500 см3; твердость почвы -твердомером И. Ф. Голубева; структурно-агрегатный состав почвы -по методу Н. И. Саввинова; влажность почвы — термостатно-весовым методом; глыбистость пашни, после осенней обработки почвы -методом наложения сетчатой рамки площадью 0,25 м2 (ГОСТ 2911-54); водопроницаемость почвы - методом рамок; нитратный азот, в динамике - экспресс методом на ионометре универсальном ЭВ-74, подвижные формы фосфора и обменного калия - по Кирсанову (Аринушкина Е. В., 1970); интенсивность распада клетчатки -аппликационным методом по И. С. Петровой; содержание гумуса- по И. В. Тюрину; количество пожнивно-корневых остатков - методом отмывания и сушки после уборки; полноту всходов по методике государственного сортоиспытания (1961); листовую поверхность - по В. и Ю. Россе (1969); засоренность посевов - количественно-весовым
методом (Б. А. Доспехов и др., 1977); распространенности и развития
болезней учитывали по А. Е. Чумакову и Т. И. Захаровой (1990);
структуру урожая — методом снопового анализа по методике НИИСХ
Юго-востока; убирали урожай сплошным комбайнированием;
физические и технологические качества зерна определяли согласно
ГОСТам; статистическую обработку данных проводили методом
дисперсионного анализа при помощи персонального компьютера
(Литтл, Хиллз, 1981); экономическую эффективность изучаемых
вариантов рассчитывали на основе технологических карт,
энергетические затраты - по методике ресурсно-экологической
оценки эффективности земледелия на биоэнергетической основе
(Володин В. М. и др., 1999). |
