Введение к работе
Актуальность проблемы. Решение проблеми устойчивого снабжения населения Казахстана продовольствием требует тщательного учета конкретных почвенно-клішатических условий. Рациональное использование почвенного покрова, повышение его плодородия возможны только на основе применения зональных научно обоснованных систем земледелия. В комплексе мероприятии по повышение продуктивности сельскохозяйственных культур важное значение имеет дальнейшее совершенствование обработки . почвы, которая является основой технологии их возделывания и важнейшим средством оптимизации вдагообеспеченности растений, борьбы о сорняками, болезнями и вредителями.
Сложность теоретического обоснования системы обработки почвы прежде всего связана с большим разнообразием почвен-но-климатических условий. К сожалению, это обстоятельство до последнего времени недостаточно учитывалось, что привело к шаблонному применению отвальных, безотвальных, глубоких и мелких обработок, а также jk сочетаний.
На современном этапе развития земледелия дифференцированный подход к обработке в зависимости от генетических свойств и плодородия почвы является важнейшим методологическим принципом ее изучения и освоения.
В настоящее время одним из важнейших принципов обработки
почвы является ее минимизация, позволяющая значительно умень
шить отрицательные последствия механического воздействия на
почву и обеспечить существенную экономию' энергетических, мате
риальных и трудовых затрат. .
Научные достижения в области агрофизики, агрохимии нпочт венной микробиологии позволяют по-новому решать многие вопросы технологии возделывания сельскохозяйственных культур, уменьшить глубину и количество обработок и применять их с учетом' почвенных условий. В связи с этим необходима глубокие исследования, направленные на разработку теоретических и. практических основ систем обработки почвы в севооборотах, применительно к зоне богарного земледелия и рекомендаций по корректировке приемов и глубины обработки почвы в завис/мости от почвенного покрова и ежегодно складывающихся погодных условий.
Зона богарного земледелия, расположенная на предгорных равнинах Северного и Западного Тянь-Шаня, характеризуется повышенной аридностыо, весенним максимумом атмосферных осадков,
экстремальными условиями влагообеспеченности, активными дефляционными процессами. Богарное земледелие тесно связано с местными почвенно-климатическими условиями, определяющими агротехнику ,н ботанический состав возделываемых культур.
Несмотря на очевидность необходимости дифференцированного подхода к выбору приемов и систем обработки почв, до середины 60-х годов основная обработка богарных почв в .Казахстане осуществлялась ежегодно плугами практически на одну и ту же. глубину.. Это. обусловило резкое ухудшение водно-физических свойств почвы, снижение ее плодородия и возникновение ветровой эрозии. Учитывая отрицательные последствия отвальной обработки почв, Казахский научно-исследователький институт земледелия им. В.Р.Вильямса з конце БО-х годов заложил стационарные полевые исследования по изучения различных систем обработки почв в севооборотах на необеспеченной осадками богаре.
Проведенные ранее исследования по обработке почвы на необеспеченной (Отаров, 1964; Титов, 1968; Аспетов, 1969; Шелепов, 1973; Киреев, 1975; Милашенко, 1976; Нургалиев, 1984; Сейтказинов, 1985) и полуобеспечешюй (Галиакберов, 1972; Яуф-ман, 1973) . богаре юга и юго-востока Республики Казахстан осуществлялись не в системе севооборотов, в лучшем случае в отдельных их звеньях.Кроме того, в ранее проведенных опытах отсутствовал системный подход, изучались приемы обработки почвы под отдельные культуры и не решались вопросы их минимизации.
Дедь и задачи исследований, Целью диссертации . является изучение приемов и глубин основной обработки почвы и их различных сочетаний в полевых.севооборотах. Основная направленность наонх исследований заключается в научном обосновании принципов применения систем основной обработки богарной почвы, обеспечивающих защиту почв от ветровой эрозии, сохранность почвенного плодородия, продуктивное использование природно-климатических ресурсов зоны богарного земледелия при снижении энергетических и материальных затрат.
Поставленная цель определила необходимость решения следующих задач:
1. Изучить влияние приемов и систем основной обработки почвы в севооборотах'на Динамику'агрофизических, агрохимических и биологических свойств почвы, фитос.ачитарн'ое состояние
полей и урожайность зернових культур.
-
Разработать приемы обработки в наибольшей степени обеспечивающие защиту почв от ветровой эрозии,- оохранениэ и повышение их плодородия. *-'' -' - '
-
Установить условия минимизации обработки почвы а севооборотах в зависимости от ежегодно складывающихся погодных условий и состояния пахотного слоя.
-
Выявить приемы обработки почвы, обеопечивающие более полное и эффективное использование осадкоэ вегетационного и невегетационного периодов. '.
-
Определить оптимальное сочетание приемов-и глубины сановной обработки богарной почвы в зернопаровом и почвозащитном севооборотах и дать энергетическое обоснование сиотемам основной обработки почвы.
Научная новизна. На основе многолетних стационарных опытов и обобщения собственного экспериментального материала дано научное обоснование системы обработки богарных сероземов зоны необеспеченной осадками богары юго-восточных областей Республики Казахстан.
Впервые доказано, что минимизация обработки богарных почв обеспечивает устойчивость богарного земледелия, способствует надежной защите от эрозии и является эффективным фактором рао-ииренного воспроизводства их плодородия. Доказано, что рекомендуемая технология возделывания сельскохозяйственных культур, в основу которой поло.т.ена шшимальная . обработка , почвы, способствует повышению ярЪтиюзрозишной устойчивости почв и обеспечивает снижение энергетических затрат. ~ _ .
Минимальная обработка богарной почвы, в сравнении со вспашкой, смещает максимум содержания органического . вещества почвы в верхнюю, наиболее плодородную, часть пахотного сдоя, повышает доступность растениям питательных веществ за счет активизации биологических процессов. .
Установлено, что одним из основных факторов».- определяющих глубину обработки сероземных почв, является,плотность сложения пахотного слоя. Оптимальная плотность богарных сероземов, обеспечивающая лучшие условия для роста* и развития зерновых культур, близка к равновесной шюі нести.
Впервые для богарных почв установлена разнокачественность
- і -
пахотного слоя по плодородию при отвальной и плоскорезной обработке; определено оптимальное строение посевного (0-10 см) сдоя богарных сероземов, способствующее лучшей сохранности почвенной влаги. Доказано, что плоскорезная обработка богарных сероземов, неподверженных ветровой эрозии, является одним из главных факторов улучшения водного режима, а на почвах, подверженных дефляции, еще и надежным почвозащитным приемом.
Установлено, что в засушливые годы минимизация основной обработки обыкновенных и светлых сероземов гарантирует более высокую урожайность зерновых культур.
Обоснована возможность сохранения почвенного плодородия и поддержания положительного баланса гумуса в полях зернопарово-го севооборота при применении рациональных приемов обработки почвы.
Установлено, что комбинированная система обработки почвы в почвозащитном севообороте, включающая вспашку и плоскореэную обработку, оптимизирует почвенные условия жизни растений.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
-
Оптимизация параметров водно-физических свойств пахотного слоя, обеспечивающая сохранение и повышение плодородия богарных почв.'. - "~
-
Влагонакопитэльнал и почвозащитная роль плоскорезной обработки почвы на богарных землях.
-
Концепция перехода з острозасушливые годы от интенсивных (глубоких) приемов основной обработки почвы к минимальной и нулевой.
-
Повышение эффективности системы плоскореэной обработки почвы путем сочетания со вспазкой.
-
Корректировка уровня минимизации обработки почвы в зависимости от условий увлажнения послеуборочного периода, физического состояния пахотного слоя и степени засоренности полей сорняками.
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Результаты исследований - оптимальные параметры плотности сложения пахотного слоя для зерновых культур являются методологической основой для дифференцированных приемов л систем обработки, соответствующих конкретным условиям полей севооборота и требованиям культур.
- Б -
Рекомендуемые зональные приемы обработки позволят избежать шаблонного их применения, способствуют сохранности - плодородия и снижению энергетических, .материальных и трудовых затрат.
Освоение минимальной системы обработки почгы позволяет регулировать почвенные условия хиани растений и уровень плодородия почв.
Рекомендованные системы обработки дифференцирована В за-' виекмости от складывающихся погодных условий, уплотненности и увлажнения пахотного слоя, степени засоренности полей. Освоение разноглубишю-минимавыгой плоскорезной и комбинированной систем обработки почвы с элементами минимизации снижает расход горючего в-1,5-2 раза, повышает производительность пахотных агрегатов в 1,7-2,9 раза и позволяет провести обработку почвы в оптимальные сроки.
Разработанные автором предложения вошли в "Рекомендации по системе ведения сельского хозяйства Алматинской (1378, 1979гг.) и Талдыкорганской (1978) областей", "Рекомендации МСХ Казахской ССР (1980, 1981, 1995 гг.)", в "Справочник агроноиа'* (1985г.), а также были использованы при разработке гональных систем земледелия ряда районов Алматинской,' Жамбшской и Гал-дыкорганской областей и широка внедрены в хозяйствах зоны необеспеченной и полуобеспеченной богары иго-восточных' областэй Республики Казахстан.
Внедрение результатов исследований ссуеієствлялссь путеы выступлений автора на районных, областных совещаниях я семінарах работников сельского хозяйства, по Казахокону радао и телевидения, на страницах периодической печати, ва курсах повышения квалификации руководителей я специалистов сельского хозяйства и т.д.
Апробация работы. Основин пояслешга диссертациаяяой работы докладызались я обсуждались на Зсессюзнсм совещания по минимальной обработке почвы (г.Москва, 1973 г.); аз VIII аауч-ио-теоретической конференции молодых ученых а аспирантов Каг заяского НИИ земледелия (1976 г. >; кз I научной конференции молодых ученых Восточного Отделения ВАСХКИЛ (г.Ддма-Аїз, 1373); на Всесоюзном коордннацяонноу совете по сэаооборотем я обработке почвы (г.Тдаень, 1978 г.-); на республиканской колфв-
- G -
ренции йолодых учеїшх и специалистов (г.Фрунзе, 1981 г.); на заседаниях методических л Ученых советов Казахского НИИ земледелия (1974-1990 гг.); на республиканец координационных со-эетах по севооборота).!, обработке почвы л удобрениям в -1978-1990-тт.; на районных, областных совещаниях-и семинарах руководителей и специалистов сельского хозяйства Алматинской, Жамбшской, Талдыкорганской областей.
Публикация. По итогам исследований автором опубликовано 46 научных работ объемом 25 п.л. в российских и казахстанских журналах, в том числе 7 рекомендаций.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глаз, выводов и рекомендаций производству, списка литературы, включающего 379 наименований, в том числе 13 иностранных, и 'приложения. Работа изложена на 275 страницах машинописного текста, включает 72 таблицы и И рисунков в основной части и 27 таблиц в приложении.
