Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1. Приемы и способы основной обработки почвы в севооборотах 6
1.2. Использование биологических факторов в севообороте 15
ГЛАВА II. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 26
2.1. Почвенно-климатические условия Республики Татарстан 26
2.2. Агрометеорологические условия в годы проведения исследований 30
2.3. Характеристика почвы опытного участка 40
2.4. Схема опыта 41
2.5. Агротехника и характеристика вариантов опыта 41
2.6. Методика проведения анализов и наблюдений 43
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 47
3.1. Агрофизические показатели почвы 47
3.2. Водный режим 56
3.3. Засоренность почвы, посевов и развитие болезней 63
3.4. Биологическая активность почвы 76
3.5. Пищевой режим 80
3.6. Рост и развитие растений 94
3.7. Урожайность и качество урожая. 101
ГЛАВА IV. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 108
4.1 Экономическая эффективность применения различных способов обработки почвы на фоне биологических факторов
4.2 Энергетическая оценка применения различных способов обработки почвы на фоне биологических факторов
ГЛАВА V. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 116
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 119
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 121
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 122
ПРИЛОЖЕНИЯ 139-180
- Приемы и способы основной обработки почвы в севооборотах
- Почвенно-климатические условия Республики Татарстан
- Агрофизические показатели почвы
- Экономическая эффективность применения различных способов обработки почвы на фоне биологических факторов
- ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Введение к работе
Актуальность темы. В Республике Татарстан при специализации земледелия на производстве зерна, зерновые культуры в полевых севооборотах нередко составляют 70-85%, что затрудняет реализацию основных принципов плодосмена. В этих условиях даже самое широкое применение удобрений, пестицидов и других средств интенсификации земледелия, как правило, не приводит к повышению урожайности полевых культур, поскольку нарушается баланс органического вещества и происходит снижение плодородия почвы.
Для покрытия потребности в органическом веществе и достижения бездефицитного баланса гумуса в земледелии необходимо использовать все доступные и экономически оправданные источники органических удобрений.
Несмотря на это, в настоящее время все еще недостаточно уделяется внимание применению биологических средств повышения плодородия почвы и урожайности зерновых культур. Мало площадей многолетних бобовых трав, недостаточно внесение органических удобрений, слабо внедряется использование сидератов, недостаточно применяется солома как органическое удобрение. Часто из-за несоблюдения научно-обоснованной системы обработки почвы, поступившее в почву органическое вещество быстро минерализуется, не превращается в гумус.
В связи с этим, изучение элементов биологизации земледелия в сочетании с минеральными удобрениями, при различных способах основной обработки почвы является актуальной задачей сельскохозяйственной науки и производства.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИР Казанского ГАУ (номер государственной регистрации 01.860.070307).
Цель и задачи исследований. Цель исследований - разработка и обоснование эффективности способов основной обработки серой лесной почвы на фоне биологических факторов в зерновом звене севооборота в условиях Предкамья Республики Татарстан.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
– определить влияние изучаемых приемов на некоторые агрофизические показатели плодородия почвы;
– определить влияние различных способов основной обработки почвы при биологических факторах на водный и пищевой режимы, биологическую активность почвы;
– установить характер изменения фитосанитарного состояния посевов;
определить влияние изучаемых приемов на рост и развитие культурных растений, урожайность и качество урожая;
рассчитать экономическую и энергетическую эффективность изучаемых приемов.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Применение способов основной обработки почвы на фоне совместного применения соломы и сидерата способствует существенному улучшению основных показателей плодородия почвы, условий роста и развития растений и повышению урожайности сельскохозяйственных культур.
2. Использование промежуточного сидерата и соломы зерновых культур на удобрение дает существенную экономию минеральных удобрений, что повышает экономическую и энергетическую эффективность производства продукции в зерновом звене севооборота.
Научная новизна. Впервые в многофакторном стационарном опыте в условиях серых лесных почв Предкамья Республики Татарстан в зерновом звене севооборота проведены исследования и разработаны эффективные способы основной обработки серой лесной почвы на фоне биологических факторов.
Практическая значимость. Исследованиями доказаны экологическая целесообразность и экономическая эффективность заделки соломы на удобрение и промежуточного сидерата при комбинированной системе основной обработки почвы. Использование рекомендованных приемов позволяет повысить плодородие почвы и продуктивность зернового звена севооборота.
Реализация результатов исследований. Основные результаты исследований опубликованы в научных статьях и тезисах докладов на научных и научно-практических конференциях, которые используются в практической работе специалистов сельского хозяйства.
Результаты исследований используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Казанского ГАУ».
Апробация работы. Результаты исследований доложены на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов агрономического факультета ФГОУ ВПО «Казанском ГАУ» и на заседаниях кафедры общего земледелия (2004, 2005, 2006 гг.), IV научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Республики Татарстан (Казань, 2004), где получили положительную оценку.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 научные статьи.
Обьем работы. Диссертация изложена на 180 странице компьютерного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству, включает 25 таблиц, 10 рисунков, 41 приложение. Список литературы состоит из 204 наименований, в том числе 14 иностранных авторов.
Почва опытного участка. Исследования проведены в 2003-2006 гг. на стационарном опытном поле кафедры общего земледелия ФГОУ ВПО «Казанского ГАУ». Мощность пахотного слоя составляет 24-26 см и основные показатели пахотного горизонта следующие: содержание легкогидролизуемого азота в пахотном горизонте (по Тюрину – Кононовой) – 13,2 мг на кг почвы; подвижного фосфора и обменного калия (по Кирсанову) – соответственно 162 и 193 мг на кг почвы; рН солевой вытяжки – 5,6; гидролитическая кислотность – 3,71 мг/экв; сумма поглощенных оснований – 26,73 мг/экв; насыщенность основаниями – 86,4%. Содержание гумуса (по Тюрину) – 3,59%.
Схема опыта. Для достижения поставленной цели исследования проводились в звене севооборота: озимая рожь – яровая пшеница – однолетние травы по следующим вариантам:
I фон – без биологических факторов (контроль) + NPK
1. Вспашка
2. Безотвальное рыхление
3. Комбинированный способ обработки
II фон – сидерат + NPK
4. Вспашка
5. Безотвальное рыхление
6. Комбинированный способ обработки
III фон – солома+сидерат + NPK
-
Вспашка
-
Безотвальное рыхление
-
Комбинированный способ обработки
Агротехника и характеристика вариантов опыта.
I фон–- без биологических факторов – внесение только минеральных удобрений на запланированные урожаи по расчетно-балансовому методу в севообороте под каждую культуру. Запланированные урожаи: озимой ржи – 40 ц/га; яровой пшеницы – 30 ц/га; однолетних трав на зеленую массу – 120 ц/га.
II фон – сидерат на фоне расчетных доз минеральных удобрений на планируемые урожаи аналогичные I фону. Посев сидеральной культуры ярового рапса сорта «Ярвэлон» проводился сразу после уборки предшественника с нормой высева 18 кг/га, сеялкой СЗТ-3,6 на глубину 2-3 см после двухкратного дискования орудием БДТ-3 на глубину 8-10 см и предпосевной культивации КПС-4,0 с последующим прикатыванием. Во второй половине октября зеленую массу сидерата (35-50 ц/га) заделывали тяжелыми дисковыми боронами на глубину 8-10 см.
III фон – солома + сидерат: Уборку озимой ржи и яровой пшеницы проводили с одновременным измельчением и разбрасыванием соломы (40-50 ц/га), заделка которой проводилась орудием БДТ-3 на глубину 8-10 см, с последующим прикатыванием катками 3ККШ-6. Посев и заделка промежуточного сидерата проводились как и на II фоне опыта.
Обработка почвы. По каждому фону изучались три способа основной обработки почвы с предварительным лущением стерни орудием типа БДТ.
1. Постоянная разноглубинная вспашка плугом ПН-4-35. Глубина обработки под озимую рожь – 20-22 см; под яровую пшеницу – 22-24 см; под однолетние травы – 22-24 см (условное название варианта «вспашка» – контроль).
2. Длительное безотвальное рыхление плугом ПН-4-35 со стойками СибИМЭ на глубину, аналогичную при вспашке (условное название «безотвальная»).
3. Комбинированный система основной обработки – чередование различных способов обработки: под озимую рожь – поверхностная обработка орудием БДТ-3 на глубину 8-10 см; под яровую пшеницу и однолетние травы – безотвальное рыхление плугом ПН-4-35 со стойками СибИМЭ на глубину 22-24 см (условное название "комбинированная").
Опыт заложен в четырехкратной повторности в двух закладках. Размещение вариантов систематическое. Учетная площадь делянок 70 м2. Всего количество вариантов – 9, делянок – 72.
Технология предпосевной обработки и мер ухода за посевами общепринятая в Предкамской зоне Республики Татарстан. Посев кондиционными семенами районированных сортов (озимая рожь: сорт Эстафета Татарстана – с нормой высева 4,5 млн.; яровая пшеница – сорта Люба – 5,5 млн.) всхожих семян на 1 га. Учет урожайности проводился методом сплошной уборки поделяночно, прямым комбайнированием. Намолоченное зерно с каждой делянки взвешивалось непосредственно в поле на напольных весах. Натура чистого зерна со стандартной влажностью определялась по пробам массой 2 кг, которые отбирались при взвешивании урожая. Биологический урожай с каждой делянки определялся методом взятия снопов и их анализом.
Агрометеорологические условия вегетационных периодов в годы исследований в целом были благоприятны для развития озимой ржи и яровой пшеницы (ГТК за вегетацию в 2003 г. – 1,27, в 2004 г. – 1,21 и в 2005 г. – 1,04).
В опытах проводили следующие наблюдения, учеты и анализы: плотность сложения почвы, по слоям 0-10 и 10-20 см определяли по Б. А. Доспехову и др. (1977); структурно-агрегатный состав пахотного слоя по методу Н.И. Савинова на всех повторностях опыта; влажность почвы термостатно-весовым методом (Доспехов и др., 1977; Роде, 1960); нитратный азот определяли в динамике экспресс методом на ионометре универсальном ЭВ-74, подвижные формы фосфора и обменного калия по Кирсанову (Аринушкина, 1970); биологическая активность почвы по интенсивности распада клетчатки, аппликационным методом по И.С. Петровой по слоям 0-10 и 10-20 см; засоренность посевов, количественно- весовым методом (Доспехов и др., 1977); учет развития и распространения обыкновенной корневой гнили по общепринятой методике (Методическое руководство по проведению теплично-полевых испытаний протравителей семян, фунгицидов и бактерицидов, 1990), в фазу полных всходов и перед уборкой; учет урожая методом взвешивания массы с учетной площади каждой делянки (сухая и зеленая масса); анализ качественных характеристик зерна яровой пшеницы проводили по соответствующим ГОСТ и ОСТ; статистическая обработка по Б. А. Доспехову (1985); расчет энергетических затрат по методике Е. И. Базарова (1983).
Приемы и способы основной обработки почвы в севооборотах
Как одни из главных условий, определяющих высокие урожаи сельскохозяйственных растений являются показатели плодородия и другие режимы почвы, которые поддаются эффективному воздействию человека. Они создаются и поддерживаются в благоприятном состоянии различными агротехническими приемами, в том числе и обработкой почвы. Обработка почвы, являющаяся одним из основных элементов системы земледелия, играет важную роль в повышении плодородия почвы, урожаев возделываемых культур (Мосолов, 1993; Кузнецов, Бачикин, 1988). В системе обработки почвы наиболее существенной является основная обработка - первичная операция после уборки предшествующей культуры, поэтому выбор научно-обоснованного способа основной обработки является важным фактором получения высоких урожаев сельскохозяйственньк культур в севооборотах (Хабибрахманов и др., 2001).
На разных этапах развития научного земледелия основные задачи обработки почвы понимались по-разному. Некоторые исследователи считали, что обработка должна способствовать размножению полезных микроорганизмов в верхних слоях почвы и придать почве наиболее благоприятное для растений строение (Костычев, 1949, 1985), которое способствует уменьшению сопротивления растущим корням и максимальному накоплению воды. Кроме того, по мнению Б. А. Доспехова (1977), важнейшей задачей основной обработки почвы является создание такого строения пахотного слоя, которое способно обеспечить для растений и полезных микроорганизмов сочетание благоприятных условий водно-воздушного, теплового и питательного режимов, накопления и сбережения влаги или удаления ее избытка.
При этом различные мнения были и на счет способа основной обработки почвы. Много десятилетий господствовала система обработки почвы, разработанная В. Р. Вильямсом (1946, 1949) и его учениками: подъем зяби и паров осуществляется отвальными плугами и используется связанные с этим приемы предпосевной обработки.
Долгое время вспашка являлась основным приемом зяблевой обработки почвы, однако поиски замены ее мелкими обработками не прекращались. Еще Д. И. Менделеев (1954) не считал оборачивание пласта почвы обязательным приемом ее обработки.
Оборачивание обрабатываемого слоя почвы нецелесообразно из-за нарушения постоянно действующего процесса дифференциации корнеобитае-мого слоя с устойчивым накоплением плодородия в верхних слоях почвы. Кроме того, при безотвальной обработке на поверхности сохраняются растительные остатки, повышается противоэрозионная устойчивость почвы (Макаров, 1998).
Наряду с отвальной системой, в конце XIX столетия оригинальную систему бесплужной обработки развивал известный агроном И. Е. Овсин-ский (1899), далее Н. М. Тулайков (1962), Russell, Keen (1938), Russell (1942) доказывая, что в засушливых зонах глубокая вспашка ведет к излишней потере влаги и снижению плодородия почвы. Начиная с 60-х годов повсеместно были разработаны и широко внедрены в производство безотвальные способы обработки почвы.
В последние десятилетия в стране изучались и другие системы и приемы обработки почвы, которые могут быть использованы в биологическом земледелии: система обработки почвы, предложенная М. С. Мальцевым (1955), плоскорезная обработка (Бараев, 1971), комбинированная обработка почвы (Саранин, 1980; Пупонин, 1983; Хабибрахманов, 2002), комбинированно-ярусная обработка с использованием глубокой заделки навоза ярусными плугами (Сдобников, Кирдин, 1990).
Система обработки почвы, как и все составляющие системы земледелия, зависит от зоны и ландшафтных условий. Поэтому способы, приемы обработки почвы и их сочетание будут различным в неодинаковых природных условиях. Эти условия будут зависеть не только от типа или подтипа рельефа. Система обработки определяется гранулометрическим составом почвы, предшественниками и культурой под которую она будет применяться (Казаков, Чуданов, 1973,2001; Гареев и др., 2001).
Почвенно-климатические условия Республики Татарстан
Территория Республики Татарстан расположена в лесостепной зоне, в условиях умеренно-континентального климата и делится на три крупных района -Предволжье, Предкамье, Закамье.
Предволжье является северо-восточной частью Приволжской возвышенности и расположено на юго-западе республики. Климат умеренно-теплый и увлажненный; по природным условиям относится к лесостепи, преобладают черноземные и серые лесные почвы.
Закамье расположено к югу и юго-востоку от реки Кама и представляет собой возвышенную равнину, повышающуюся к юго-востоку. Климат умеренно-теплый, засушливый. Закамье по природным условиям относится к лесостепи, где преобладают черноземные почвы.
Предкамье занимает 21,74 тыс. км2 площади или 32,4 % территории республики, расположено к северу Камы, занимая водоразделы Волги, Вятки и Камы. Климат умеренно-прохладный, увлажненный. Преобладают серые лесные почвы.
Рельеф. Территория Республики Татарстан представляет собой главным образом равнину, которая расчленена многочисленными реками на отдельные районы, различающиеся по строению поверхности, слагающим породам и растительному покрову. В республике насчитывается более трех тысяч малых рек, все они принадлежат Волжскому бассейну. Река Кама дренирует половину территории. Главные притоки Камы - Меша, Бетька, Вятка, Тойма, Щумбут; левые - Белая, Зай, Ик, Шешма и другие. Крупные реки -Волга, Кама, Вятка, Белая и некоторые их притоки (Ик, Свияга, Иж) -сквозные. Географические и климатические условия республики отражаются в основном малыми реками. Кроме того, роль пойм малых рек особенно возросла в последние годы, так как строительство крупнейших гидротехниче 27 ских сооружений привело к затоплению 2 млн. га лугов в поймах рек Волги и Камы.
Почвенный покров республики разнообразен, наиболее распространены серые лесные, черноземные и дерново-подзолистые почвы. По гранулометрическому составу преобладают почвы средне - и тяжелосуглинистые.
Площадь земель сельскохозяйственного назначения Республики Татарстан составляет 4984,3 тыс. га, из них сельскохозяйственные угодья - 4452,8, в том числе пашня - 3666 тыс. га. В структуре сельхозугодий дерново-подзолистые почвы занимают 6,2 %, серые лесные - 38,4, черноземы - 39,3 аллювиальные (в основном это пойменные луга) - 4 %.
По степени выраженности подзолистого процесса дерново-подзолистые почвы делятся на дерново-сильноподзолистые, дерново-среднеподзолистые и дерново-слабоподзолистые почвы.
Серые лесные сформировались в результате развития дернового процесса под широколиственными лесами и луговыми травами. Они подразделяются на три подтипа: светло-серые, серые и темно-серые лесные. Светлосерые лесные тяжелосуглинистые почвы наиболее распространены в Пред-камье и Высоком Предволжье (Даутов, Миннебаев, Гайсин, 1985).
Преобладающее большинство почв (33471,3 тыс. га) характеризуются тяжелым гранулометрическим составом; среднесуглинистые составляют -707,0 тыс. га, легкосуглинистые - 176,8 тыс. га. На долю песчаных и супесчаных почв приходится 97,7 тыс. га.
Следует отметить, что наблюдается устойчивая тенденция уменьшения площадей сельскохозяйственных угодий и их качественного ухудшения. Недостаточная обеспеченность почв питательными элементами остается главным фактором определения уровня урожайности сельскохозяйственных культур в республике.
Температурный режим. Продолжительность безморозного периода составляет 124-130 дней. Отмечается большая изменчивость и непостоянство температурного режима по отдельным годам. Летом максимальная температура может достигать +36...+38С, а зимой минимальная от -40 до -46С. Лето бывает обычно жаркое со значительными засушливыми периодами.
Средняя температура июня +16С, июля +19С, в отдельные дни температура держится на отметке +35С. При такой жаре и малой относительной влажности воздуха наблюдаются засухо-застойные явления, которые характерны в поздневесенние и раннелетние периоды. Также неблагоприятным сторонам климата РТ относятся суховеи. Интенсивные суховеи бывают продолжительностью до 7 дней. Преобладающие ветры летом юго-западные и западные. Средняя продолжительность периода активной вегетации 130 - 135 дней. Испаряемость за вегетационный период 486 мм.
Агрофизические показатели почвы
Заделка в почву соломы и промежуточных сидератов, а тем более приемы основной обработки почвы способствуют значительному изменению строения пахотного слоя. Немаловажную роль при этом играет качество разделки почвы. Вопросами влияния механической обработки на качественные показатели пахотного слоя почвы занимались многие исследователи (Вильяме, 1949; Качин-ский, 1963; Менделеев, 1966; Буров, 1969; Чуданов, 1986, 1995; Кравченко, 1986; Бондарев, 1994; Тараторима, 2002 и др.). Исследованиями этих авторов доказано, что качество разделки пахотного слоя оказывает большое влияние на производительность труда при процессах возделывания культур, интенсивность испарения влаги, на равномерность заделки семян и на количественный показатель засоренности посевов. В свою очередь качество обработки почвы зависит от механического состава, засоренности, влажности почвы от способа и глубины основной обработки.
В 10-20 см слое по вспашке макроагрегатов содержалось сравнительно
больше (53,5%), чем по безотвальному рыхлению (50,2), но меньше в сравнении с комбинированной обработкой (59,0%).
Такая разница между вариантами основной обработки объясняется, на наш взгляд, способом заделки пожнивно-корневых остатков. По вспашке и комбинированной обработке остатки урожая заделывались и в нижние горизонты, тогда как по безотвальной обработке только в верхний слой почвы при лущении стерни орудием БДТ.
При использовании средств биологизации, из-за большего поступления в почву свежей органики, содержание агрегатов размерами 0,25-10 мм существенно повысилось. Так, на фоне заделки сидерата по вспашке в верхнем слое их было 50,8%, а при использовании соломы + сидерат - уже 53,5. Сравнительно больше агрегатов было по комбинированной и безотвальной обработке: по сидератам - 59,2 и 56,6%, по фону солома + сидерат - 65,3 и 61,5%.
При биологизации, соответственно, сравнительно выше был и коэффициент структурности. Данный коэффициент при вспашке по сидерату равнялся 1,03, а по биологизации солома -f сидерат 1,15, против 0,95 на фоне контроля. При комбинированной обработке, коэффициент структурности был еще вы-ше:1,44 на фоне без биофакторов; 1,75 по сидерату и 2,17 по фону солома + сидерат.
И. А. Кузнецова и С. Н. Долгов (1975) утверждали, что устойчивое сложение бывает при наличии в почве не менее 40% водопрочных агрегатов с диаметром более 0,25 мм. По определению П. У. Бахтина (1969) структурное состояние почвы оценивается следующими параметрами: отличная структура больше 70% водопрочных агрегатов, хорошая - 70-55, удовлетворительная 55-40, неудовлетворительная - 40-20, плохая - меньше 20%.
Одной из центральных задач земледелия является сохранение и повышение плодородия почвы. Для земледельца важное значение имеет поддержание на оптимальном уровне плотность сложения почвы, как одного из факторов, определяющих водопроницаемость, аэрацию и пищевой режим почвы, развитие корневой системы растений, жизнедеятельность микроорганизмов и др. На первое место в процессе почвообразования П. А. Костычев (1949) выдвигал физические свойства и особенно плотность сложения, с которой связан весь комплекс физических, водных, температурных явлений в почве.
Плотность сложения почвы оказывает существенное влияние на рост и развитие растений. Плотность является важнейшим фактором плодородия. Уплотненная почва в силу действия на нее тяжелых машин и орудий, которые способствуют ухудшению ее физических, агрохимических и биологических свойств, характеризуется повышенной эрозионной способностью. Наличие органического вещества существенно влияет на рыхлость пахотного слоя. Установлено, что увеличение количества органического вещества в почве на 0,1% почти во всех случаях соответствует уменьшению ее плотности на 0,035 г/см Внесение сидератов стабилизирует плотность почвы и способствует саморазуплотнению ее в осенне-зимний период. Как известно, серые лесные почвы характеризуются повышенной равновесной плотностью по сравнению с другими типами почв (Ильина, 1988).
В наших исследованиях различные способы основной обработки почвы и фоны биологизации существенно повлияли на плотность сложения почвы под всеми сельскохозяйственными культурами исследуемого звена севооборота (прил.2-6).
Существенное уплотнение почвы, по сравнению с биологизированными фонами, установлено на фоне без биофакторов (контроль), где кроме пожнив-но-корневых остатков не было дополнительного поступления органического вещества. Динамику плотности сложения пахотного слоя почвы рассмотрим на примере яровой пшеницы.
Экономическая эффективность применения различных способов обработки почвы на фоне биологических факторов
Механическая обработка является одним из древнейших способов изменения эффективного плодородия почв. Однако, затраты на ее проведение могут составлять более половины всех затрат на получение урожая. Поэтому совершенствование системы обработки почвы, являясь одним из основных путей уменьшения затрат на ее проведение, остается актуальнейшей проблемой земледелия. Совершенствование системы обработки почвы, особенно основной, кроме влияния на почвенное плодородие, водно-пищевой режим почвы, засоренность посевов и на другие факторы жизни культурных растений, обеспечивает разные показатели экономической и биоэнергетической эффективности (Казаков, 1995).
Эффективность зеленого удобрения определяется, прежде всего, прибавкой урожая удобряемой культуры, под которую непосредственно вносится сидерат, а также затратами на его выращивание. Успех зеленого удобрения в промежуточных посевах определяется также и способностью растений за относительно короткий период накопить достаточное количество биологической массы (надземной массы и корней в пахотном слое) на почвах с относительно невысоким плодородием, обеспечить стабильные урожаи по годам (Возняковская и др., 1992).
Расчеты экономической эффективности использования различных факторов биологизации при разных способах основной обработки на фоне расчетных доз минеральных удобрений показали, что в условиях серых лесных почв Предкамья Республики Татарстан возделывание зерновых культур экономически более выгодно при комбинированной системе основной обработки почвы (табл. 21).
Так, если по варианту вспашки на фоне без применения биологических факторов стоимость валовой продукции яровой пшеницы (в среднем за 2004 109 2005 гг.) составила 7175 руб./га, то по безотвальному рыхлению она была
выше на 475 рубля, а по комбинированной обработке - на 775 рубля. На фонах с биологическими факторами прибавка стоимости валовой продукции увеличивается: на варианте «сидерат» - на 850 рубля по вспашке, 1075 рубля по безотвальной обработке и на 1150 рубля по комбинированной обработке; на фоне солома+сидерат - по вспашке на 1500, по комбинированной обработке на 1900 рубля.
Самые высокие производственные затраты на возделывании изучаемых культур были при применении традиционной вспашки. Например, на фоне без биофакторов по вспашке затраты на 1 га составили 7069 руб., тогда как по безотвальному рыхлению 6980 руб., по комбинированной обработке еще ниже -6961 руб. Применение факторов биологизации, из-за уменьшения расчетных доз минеральных удобрений, привело к снижению производственных затрат: по сидерату до 6865 руб. по вспашке и до 6759 по комбинированной обработке; а на варианте солома+сидерат - до 6750 и 6643 рублей соответственно.
Сравнительно низкая себестоимость 1 ц зерна (168,6 руб.) и высокая рентабельность (48,2 %) получены по варианту комбинированной обработки на фоне солома+сидерат, к показателям которой были близки и показатели по безотвальному рыхлению (176,5 руб. и 41,5%). На вариантах с традиционной вспашкой по сравнению с комбинированной обработкой, себестоимость продукции была выше на 25,9руб. и уровень рентабельности снизилась на 19,7руб.
Возделывание яровой пшеницы с внесением только минеральных удобрений приводит к увеличению производственных затрат и, в конечном счете, повышает себестоимость 1 ц зерна, из-за чего снижается рентабельность производства зерна. При этом себестоимость продукции повышается до 246,3руб. (по вспашке), а уровень рентабельности падает до 1,4%.
ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Среди многочисленных аспектов проблемы охраны окружающей среды в сельском хозяйстве имеют загрязненные почвы, рек и озер остатками пестицидов, загрязнение водоемов остатками минеральных и органических удобрений, локальное загрязнение сельскохозяйственных угодий автотранспортом и некоторыми промышленными предприятиями, порча земель при нефтедобыче и строительных работах.
Комплекс природоохранных мероприятий должен включать охрану и рациональное использование земель, водных ресурсов, лесов, естественных трав и пастбищ, а также животных и рыб. Внедрение прогрессивных систем земледелия сопровождается возникновением определенных последствий: накопления в биосфере неразложившихся остатков средств химизации, обострения тенденции ухудшения качества сельскохозяйственной продукции, усиления в почвенном покрове эрозионных прогрессов, прогрессирующего истощения и загрязнения водоемов, а также снижением численности фауны, в том числе полезной. В связи с этим система земледелия должна быть обоснованным не только с агротехнических, но и экологических позиций.
Основными путями снижения и предотвращения отрицательного воздействия пестицидов на растения и окружающую среду являются ограничение и контроль за их использованием на различных частях агроландшафта. Особого влияния заслуживают вопросы применения химических средств защиты растений от вредителей, болезней и сорняков. С этой целью в каждом хозяйстве выделяют зоны по экологически сбалансированному применению химических средств защиты на сельскохозяйственных угодьях.
Припасенные зоны имеют один км от пасеки. В охранную зону входят поля прилегающие к населенным пунктам. Здесь полностью запрещается авиаобработки, а наземное опрыскивание применяют только при острой необходимости не чаще одного раза в три года. К зоне периодического применения высокотоксичных пестицидов необходимо отнести склоны со смытыми почвами, а также поля, подверженные ветровой эрозии.
Биологизация земледелия включает в себя понятия максималвного ис полвзования биологических факторов в системах земледелия (внесение органических удобрений, увеличение площадей бобовых многолетних трав, возделывание сидератов, посев промежуточных культур, отказ от несбалансированного и необоснованного применения различных минеральных удобрений и пестицидов и др.), а также снижение антропогенной нагрузки на почву. Вот почему на кафедре общего земледелия много лет ведутся научные исследования по изучению эффективности элементов биологизации систем земледелия на стационарном полевом опыте.
Систематическое применение на землях с ровнвгм рельефом, не имеющих признаков заболачивания. На этих полях нужно планировать возделывания культур по прогрессивным технологиям. Возделывание гречихи, рапса, семенников люцерны целесообразно только в охранных зонах. Снизить загрязнения среды позволяют оптимальные нормы и режимы применения пестицидов, использование гранулированнвіх форм, локалвных обработок в очагах появления болезней и вредителей. Большое значение имеют биологические методы защиты растений.
В системах земледелия очень важно экологически сбалансированное применение удобрений. Разные угодья обладают неодинаковой способностью удерживать питательные вещества. Лучше всего их аккумулируют лесонасаждения, затем сенокосы и чистые пары. Уменьшению потерь удобрений способствует возделывание сидеральных и пожнивных культур, дробное внесение азота, особенно на пойменных землях, где азотное соединение легко переходит в грунтовые воды.
Защита рек и озер от загрязнения жидким навозом обеспечивается за счет размещения животноводческих ферм вдали от водоемов и рек и правильным устройством навозохранилищ и компостных площадок. Емкость навозохранилищ должно превышать объем полученного навоза.
Важное значение для охраны окружающей среды имеет использование на удобрения, промышленных отходов, Вместе с улучшением санитарной обстановки это позволяет вовлечь в оборот земледелия дополнительное количество питательных веществ и предотвратить скопление отходов вокруг промышленных предприятий.
