Содержание к диссертации
ВЕВЕДЕНИЕ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫВлагообеспеченность сельскохозяйственных растений и её j Q регулирование в лесостепи Среднего Поволжья
Обработка почвы и регулирование влагообеспеченности 1'
Удобрения и регулирование влагообеспеченности
Роль полезащитных лесных полос в регулировании влагообеспеченности полевых культур
Передвижение влаги в почве и ее расход растениями " МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ { ИССЛЕДОВАНИЙ
Схемы опытов и агротехника их проведения
Методика исследований и наблюдений
Почвы опытных полей
Агротехнические условия' РЕЖИМ ВЛАЖНОСТИ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА В ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
Тепло- и влагообеспеченность сельскохозяйственных gy растений в лесостепи Среднего Поволжья
Режим влажности и обеспеченность растений влагой в зависимости от метеорологических условий
Прогноз запасов влаги в почве в посевах озимых и ±Qg яровых культурЗависимость урожайности от условий J влагообеспеченности ВЛИЯНИЕ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА НА ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТЬ, j И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
Влияние основной обработки почвы и средств химизации на влагообеспеченность, урожайность и качество ранних зерновых культур (опыт 1)
Изменение водно-физических свойств под влиянием \Ъ основной обработки
Влияние основной обработки на содержание подвижного J азота, калия, фосфора и засоренность посевов . ^ Влияние основной обработки почвы, средств химизации ^ на урожайность и качество зерна . Основная обработка выщелоченного чернозема в J севооборотах с чистым паром и люцерной (опыт 2) . _ Влияние основной обработки в севообороте на j физические свойства выщелоченного чернозема
Изменение запасов доступной влаги под влиянием
4.2.2. основной обработки почвы в севооборотах с чистым х " паром и люцерной . Роль основной обработки почвы в севооборотах с чистым jyQ паром и люцерной на засоренность посевов
Влияние основной обработки почвы в севооборотах с
4.2.4. чистым паром и люцерной на формирование корневой системы растений
Влияние севооборота, обработки почвы на баланс гумуса, питания . _ , Продуктивность севооборотов с чистым паром и Y) люцерной в зависимости от основной обработки ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЛАГИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМИ КУЛЬТУРАМИ
Влияние длительного применения минеральных
5.1. удобрений на эффективность использования влаги (опыт 3)
Влияние длительного применения органических и
5.2. минеральных удобрений на эффективность использования влаги (опыт 4)
Эффективность использования влаги на различном фоне
5.3. минерального удобрения в зернотравяно-пропашных севооборотах (опыт 5)
Продуктивность в зернотравяно-пропашных
5.3.1. севооборотов в зависимости от уровня минерального питания _ _ _ Эффективность использования влаги зернотравянопропашных севооборотах
Поступление пожнивных и корневых остатков в
5.3.3. зернотравяно-пропашных севооборотах в зависимости от уровня минерального питания _ „ Влияние севооборота, минеральных удобрений на агрохимические свойства и содержание гумуса ВЛИЯНИЕ ПОЛЕЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ ПОЛОС НА
6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЛАГИ РАСТЕНИЯМИ НА ПОЛЯХ, ЗАЩИЩЕННЫХ ЛЕСНЫМИ ПОЛОСАМИ
Влияние полезащитных лесных полос на водный режим и элементы плодородия выщелоченных черноземов
Влияние полезащитных лесных полос на содержание гумуса в почве
Влияние полезащитных лесных полос на урожайность сельскохозяйственных культур ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СЕВООБОРОТОВ, ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЙ
Экономическая и энергетическая оценка основной обработки под ранние зерновые культуры, (опыт 1)
Экономическая и энергетическая оценка возделывания сельскохозяйственных культур в зависимости от севооборотов, основной обработки почвы и удобрений, (опыт 2)
Экономическая и энергетическая оценка возделывания сельскохозяйственных культур в зернотравяно- ЗОЗ пропашных севооборотах и минеральных удобрений, (опыт 5)
ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
Введение к работе
Актуальность темы. Проблема получения относительно высоких и одновременно стабильных урожаев сельскохозяйственных культур связана с вопросами влагообеспечеиности сельскохозяйственных культур.
Согласно данным РАСХН, устойчивость отечественной агросферы в
3,5 раза ниже, чем в развитых странах. Эффективное использование биопотенциала сельскохозяйственных растений в лесостепи Среднего Поволжья часто ограничивается неблагоприятными условиями увлажнения в вегетационный период.
Колебания урожаев по годам чаще всего вызываются несоответствием запасов влаги в почве и потребностями в ней растений. Грунтовые воды, как правило, прямого участия в формировании режима влажности не принимают.
Из-за значительного расхода влаги летом на испарение черноземы к осени оказываются сильно иссушенными, особенно в верхней части. При незначительном выпадении осенних осадков и отсутствии зимних оттепелей почва в таком состоянии сохраняется до весны. В течение вегетационного периода сельскохозяйственные растения потребляют влагу в основном из слоя 0-50 см и в меньшей степени - из слоя 50-100 см, что указывает на сравнительно слабый подток влаги из влажных глубоких слоев к верхним - испаряющим. Большие запасы влаги в глубоких слоях почвы остаются малодоступными для сельскохозяйственных растений даже в крайне засушливые периоды вегетации, и поэтому отмечается тесная связь между осадками и урожаем.
В научной литературе проблема влагообеспечеиности сельскохозяйственных культур изучена недостаточно, что и явилось основанием для проведения данного исследования.
Цель и задачи исследований. Цель исследований состояла в изучении особенностей водного режима зональных почв и на основе системного подхода разработке приемов регулирования влагообеспечеиности сельскохозяйственных культур на выщелоченных черноземах лесостепи Среднего Поволжья.
Для реализации цели были поставлены следующие задачи:
• выявить особенности режима влажности выщелоченных черноземов, проанализировать изменение влагообеспеченности культурных растений и исследовать влияние метеорологических показателей на формирование запасов влаги в почве;
• изучить влияние основной обработки почвы и средств химизации на водно-физические свойства выщелоченного чернозема, накопление и рациональное использование влаги растениями, продуктивность зерновых культур;
• разработать систему основной обработки в зернопаропропашных и зернотравяно-пропашных севооборотах, направленную на накопление и лучшее использование влаги, уменьшение засоренности посевов, повышение почвенного плодородия и увеличение урожайности сельскохозяйственных культур;
• изучить влияние длительного внесения минеральных и органических удобрений на эффективность использования почвенной влаги и продуктивность сельскохозяйственных культур;
• оценить влияние удобрений в зернотравяно-пропашных севооборотах на эффективность использования почвенной влаги и продуктивность сельскохозяйственных культур;
• изучить влияние полезащитных лесных полос на элементы водного режима, рациональное использование влаги растениями и их продуктивность на полях, защищенных лесными полосами;
• определить экономическую и энергетическую эффективность предлагаемых приемов регулирования влагообеспеченности.
Научная новизна. Впервые для лесостепи Среднего Поволжья, на основе анализа влагообеспеченности культурных растений, разработан и предложен комплексный подход по регулированию влагообеспеченности культурных растений. Выявлена возможность использования минимальных обработок в сочетании со средствами химизации, позволяющих получить урожай ранних зерновых культур высокого качества.
Доказана эффективность комбинированной системы обработки выщелоченного чернозема в зернопаропропашном и зернотравянопропашном севооборотах в регулировании влагообеспеченности и основных параметров плодородия выщелоченных черноземов по сравнению с постоянной вспашкой, безотвальной и минимальной обработками.
Определена роль длительного применения минеральных и органических удобрений в рациональном использовании почвенной влаги.
Показана роль полезащитных лесных полос в изменении водных свойств почвы, в эффективном использовании почвенной влаги и повышении продуктивности культур.
Установлена роль севооборотов с люцерной и кострецом в рациональном использовании почвенной влаги. Дана экономическая и энергетическая оценка приемов регулирования влагообеспеченности сельскохозяйственных культур.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Мелкие обработки на глубину 8-10 см в сочетании со средствами химизации не ухудшают физические свойства выщелоченного чернозема, не снижают запасы влаги в 0-100 см слое в ранневесенний период, коэффициент водопотребления растений яровой пшеницы и ячменя по сравнению с вспашкой и позволяют получать зерно высокого качества.
2. Комбинированная система основной обработки в зернопаропропашном севообороте, минимальная и комбинированная - в зернотравяно-пропашном - позволяют эффективнее использовать почвенные запасы влаги и не приводят к ухудшению водно-физических свойств, питательного режима почвы, повышению засоренности посевов и снижению урожайности сельскохозяйственных культур.
3. Длительное внесение минеральных и органических удобрений позволяет более рационально использовать почвенную влагу за счет формирования более мощной корневой системы сельскохозяйственных культур и повысить их устойчивость к недостатку влаги в засушливые периоды.
4. Наиболее эффективно используется почвенная влага в зернотравянопропашных севооборотах с люцерной. В севообороте с люцерной рекомендуется применение полного минерального удобрения в дозе - N30-54P43K47J в севооборотах с кострецом - в дозе N54-77P43K47-
5. Полезащитные лесные полосы повышают полевую влагоемкость, скорость впитывания воды, запасы влаги в почве, способствуют рациональному использованию влаги растениями, ведут к улучшению агрофизических, агрохимических свойств почвы, повышают продуктивность полевых культур, увеличивают ранневесенние запасы влаги в трехметровой толще на 69-116 мм по сравнению с открытым полем, снижают физическое испарение на 42,4-45,0 %.
Практическая ценность и реализация результатов. Материалы исследований включены в рекомендации для специалистов сельского хозяйства для разработки адаптивно-ландшафтной системы земледелия.
Полученные данные используются также при чтении лекций специалистам сельского хозяйства Республики Мордовия и в учебном процессе при изучении курса «Земледелие» и других дисциплин по агрономическим специальностям.
Апробация работы. Основные положения и выводы диссертации были доложены на международных (Йошкр-Ола, 1998; Москва, 2000, 2003, 2004; Самара, 2003, 2004, 2005; Киров, 2005; Волгоград, 2005; Чебоксары, 2005); всероссийских (Воронеж, 1998; Санкт-Петербург - Пушкин, 2002; Казань, 2004; Саранск, 2005); и региональных научно-практических конференциях (Саранск, 2000, 2001, 2004, 2005, 2006; Киров, 2000; Сыктывкар, 2002; Йошкар-Ола, 2003); на Огаревских чтениях МГУ им. Н. П. Огарева (1998-2005), заседаниях ученого совета Мордовского ЫИИСХ (1998-2004), Ульяновского НИИСХ (1999-2008), кафедры технологии производства и переработки растениеводческой продукции МГУ им. Н. П. Огарева (2005-2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 89 работ, в том числе 3 монографии, 2 рекомендации, 12 статей в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 370 страницах машинописного текста в компьютерном исполнении, содержит 103 таблицы, 22 рисунка. Состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций производству, списка литературы, включающего 549 наименований, из них 43 иностранных, и 73 приложения.
