Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема интенсификации сельскохозяйственного производства может быть успешно решена только на основе рационального использования всех земельных ресурсов, сохранения и повышения плодородия пахотных земель, использования эффективных методов их окультуривания.
Плодородная почва способствует не только повышению урожайности возделываемых культур, но и более эффективному использованию удобрений, минимализации обработки и других приемов агротехники, лучше противостоит отрицательным внешним воздействиям - эрозии, уплотнению, заражению остатками пестицидов и т.д. Однако устойчивое наращивание продуктов питания для населения и сырья для промышленности, их низкозатратность, ресурсо-энергоэкономичность и экологическая безопасность может быть обеспечена на основе дифференцированного использования природных, биологических, техногенных и трудовых ресурсов каждого региона, области, хозяйства.
Северо-Восточная зона Европейской части России занимает обширную площадь. Основной фонд пахотных земель региона составляют дерново-подзолистые почвы (около 80%), среди которых почвы легкого гранулометрического состава составляют 20%. Возделывание культурных растений на них связано с определенными трудностями в силу их низкого естественного плодородия, обусловливающего неустойчивость водного и пищевого режимов этих почв. Несмотря на достаточное количество осадков в этой зоне сельскохозяйственные растения часто страдают от почвенной засухи, и даже при сравнительно небольших промежутках без осадков в отдельные годы урожаи резко снижаются. Неустойчивый режим влажности, низкое содержание гумуса, малое количество обменных оснований, высокая кислотность являются основными причинами низкого плодородия легких почв. Производительность их ниже, чем суглинистых почв. На производство 1 ц урожая данных почв затрачивается значительно больше труда и средств. Поэтому научное обоснование и разработка наиболее эффективных приемов окультуривания супесчаных почв с учетом почвенно-климатических условий имеет актуальное значение для более эффективного их использования и увеличения производства продуктов земледелия и животноводства.
: Цель и задачи исследований. Целью исследований явилась разработка и усовершенствование научных и практических основ комплексного окультуривания дерново-подзолистых супесчаных почв применительно к условиям Северо-Восточной зоны. Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:
1. Изучить влияние приемов и систем основной обработки почвы, сочетания ее с разноглубинным внесением органических удобрений (навоза, тор-
фа, люпина, торфо-навозных смесей и сидератов) на агрофизические, агрохимические, биологические свойства супесчаной дерново-подзолистой почвы и урожайность культур в севооборотах.
Обосновать целесообразность, периодичность и основные параметры плотности и твердости не только пахотного, но и подпахотного слоя супесчаной почвы под влиянием разноглубинной отвально-безотвальной обработки.
-
Установить зависимость влагообеспеченности растений в зависимости от предшественников, способов и систем обработки, разноглубинного внесения органических удобрений, складывающихся погодных условий.
-
Изучить влияние различных паров и парозанимающих культур, приемов основной обработки под озимую рожь на показатели плодородия, фито-санитарное состояние посевов и продуктивность возделываемых культур в звеньях севооборотов.
-
Разработать и предложить производству дифференцированную энер-го-, ресурсо- и почвосберегающую систему обработки супесчаных почв, установить целесообразность полной или частичной замены традиционной ежегодной вспашки отвально-безотвальной разноглубинной обработки в севооборотах.
Дать экономическую и энергетическую оценку изучаемым приемам и системам основной обработки почвы, сочетания ее с разноглубинной заделкой органических удобрений.
Научная новизна. В условиях Северо-Востока Российской Федерации на дерново-подзолистых супесчаных почвах впервые всесторонне изучена эффективность различных приемов и систем основной обработки, сочетание их с разноглубинным внесением высоких норм органических удобрений, известкованием на изменение их свойств, фитосанитарное состояние, урожайность и продуктивность культур в севооборотах. Нами впервые в условиях зоны на супесчаных почвах дана сравнительная агроэкономическая оценка различных паров, парозанимающих культур и злаково-бобовых смесей, возделываемых на корм и на удобрение, приемов основной обработки почвы под озимую рожь, традиционно считающуюся в зоне важнейшей зерновой культурой, наиболее адаптированной к легким почвам.
Впервые в длительных стационарных опытах изучено влияние разноглубинной, в том числе послойной, заделки органических удобрений на водный режим супесчаной почвы урожайность возделываемых культур в севооборотах. Определена влагообеспеченность озимой ржи, яровой пшеницы, картофеля и многолетних трав в зависимости от различных погодных условий. С целью обоснования замены отвальной вспашки безотвальным рыхлением впервые применительно к легким почвам в вегетационно-полевых опытах была изучена дифференциация пахотного слоя по плодородию, выявлена зависимость урожайности возделываемых культур от мощности гумусового слоя, глубины залегания от поверхности почвы водоупорного глинистого слоя и
глинования.
Экономическая и энергетическая эффективность приемов основной обработки почвы определялась в рублях и джоулях.
На защиту выносятся следующие вопросы:
-
Агрофизические, агрохимические и биологические основы обработки супесчаных почв с целью создания глубокого корнеобитаемого слоя.
-
Влагообеспеченность и продуктивность использования влаги растениями в зависимости от предшественников, приемов и систем обработки, глубины и способов заделки органических удобрений в условиях Северо-Восточного региона.
-
Оценка различных парозанимающих культур и приемов обработки чистых и занятых паров под озимую рожь на продуктивность культур в звеньях севооборотов.
-
Влияние приемов комплексного окультуривания на рост, развитие, урожайность и продуктивность культур в севооборотах.
Практическая ценность. Впервые в условиях Северо-Востока Российской Федерации изучены, разработаны и рекомендованы производству почвозащитные, влаго- и ресурсосберегающие системы и приемы минимальной обработки супесчаной дерново-подзолистой почвы в севооборотах, позволяющие сократить прямые затраты на обработку 1га пашни на 25,6-30,3%, расход горючего на 21-36%.
Изучено влияние различных парозанимающих и сидеральных культур, приемы основной обработки чистых, занятых и сидеральных паров. Замена чистого пара занятым позволяет повысить продуктивность пашни в зависимости от парозанимающей культуры на 20,1-35,7%. В чистом пару наибольшую урожайность озимой ржи обеспечивают чизелевание на 16-18см, а в занятом пару - дискование на 10-12 см и плоскорезная обработка на 16-18 см.
В длительных стационарных опытах изучено действие и последействие различных органических удобрений (навоза, торфа, зеленой массы люпина) при различных способах заделки. Выяснилось, что по своему действию и, особенно): последействию на урожайность возделываемых культур торф практически не уступает навозу, а при заделке на 38-40 см даже превосходит его. Выявлена значительная эффективность действия и последействия высоких доз тор-фо-навозной смеси 1:1 (120-180 т/га) при глубокой и послойной ее заделке. Окупаемость органических удобрений при глубокой заделке в сравнении с заделкой их в пахотный слой возрастает.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований нашли отражение при разработке научно-обоснованных систем земледелия Кировской области. В 1984-1986 гт. автор возглавлял работу по разработке и внедрению научно-обоснованных систем земледелия Кировской области, в хозяйствах Лузского, Нагорского, Тужинского и Халтуринского районов Киров-
ской области, учебно-опытном хозяйстве Кировского СХИ.
Научные разработки вошли: в рекомендации "Интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур" НИИСХ Северо-Востока, Киров, 1986; в рекомендации по интенсивной технологии возделывания озимой ржи и яровых зерновых культур в Кировской области, Киров, 1985; в рекомендации секции земледелия и химизации межведомственного совета ГКНТ "Повышение роли химизации при возделывании зерновых культур по интенсивной технологии", Киров, 1985; в сборник материалов научной сессии РАСХН "Пути совершенствования научного обеспечения агропромышленного комплекса Северо-Востока России в рыночных условиях, Москва, 1996 и др.
Завершенные научные разработки внедряются в производство автором с 1971 года поэтапно. В 1971-1995 г.г. в Кировской области внедрены на площади 225 тыс. га при экономическом эффекте 6750 млн. руб. Дальнейшее внедрение рекомендаций на площади около 200 тыс. га позволит получить экономический эффект в размере 5,4 млрд. руб. (в ценах 1996г.).
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных конференциях агрономического факультета Кировского СХИ (1971-1992 гг, 1995-1996 гг. - Вятской ГСХА), Пермского СХИ (г. Пермь, 1986), Свердловского СХИ (г. Свердловск, 1990) на научной конференции "100-летия Нижегородской экспедиции В. В. Докучаева", ГСХИ (г. Горький, 1971). на всесоюзном научно-методическом совещании по проблеме повышения плодородия песчаных и супесчаных почв (г. Новозыбков, 1971), на VII региональной научно-производствен-ной конференции почвоведов, агрохимиков, земледелов Урала и Среднего Поволжья и на юбилейной научной конференции, посвященной 50-летию Ижевского сельхозинститута (г. Ижевск, 1973 и 1993 гг), на зональной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика Вавилова, НИИСХ Северо-Востока (г. Киров, 19873,) на 46-й научной сессии (в соавторстве с И. П. Макаровым) РАСХН «Пути совершенствования научного обеспечения агропромышленного комплекса Северо-Востока России» (г. Киров, 1995), на координационных совещаниях по обработке почвы в Херсонском СХИ (г. Херсон, 1980), на научной конференции (г. Седльце, Польша, 1989), Иркутском СХИ (г. Иркутск, 1991), на научно-производственных конференциях по линии департамента сельского хозяйства и заготовок Кировской области (г. Киров, 1982, 1992), на 4-й межрегио-нальной научно-практической конференции «Региональные и муниципальные проблемы природопользования» (г. Кирово-Чепецк, Кировской области, 1996), в НИИ Северо-Востока (г.Киров, 1996).
Структура и объем, работы. Диссертация изложена на 402 стр., состоит из введения, шести глав, выводов и предложений производству, приложений. Содержит 167 табл. и 18 рис. Список литературы включает 628 наименований, в том числе 23 источника на иностранном языке.
Диссертант выражает признательность научному руководителю, доктору сельскохозяйственных наук, профессору, академику РАСХН И. П. Макарову.
Автор выражает благодарность за помощь в проведении исследований кандидату с.х. наук, доценту Г.Е. Козлову, кандидату с.х. наук, доценту П.Ф. Кош-кину, кандидату с.х. наук С.Л. Коробицыну, кандидату с.х. наук СИ. Семенчину, Н.П. Савиных, Т.Ф. Килеевой.
