Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 10
1.1 История учения о севооборотах 10
1.2 Современное земледелие его проблемы и пути их решения 21
1.3 Роль значение и задачи севооборотов 24
1.4 Чередование культур в севооборотах 27
1.5 Севооборот и водный режим 37
1.6 Севооборот и питательный режим 40
1.7 Севооборот и фитосанитарное состояние посевов, использование пестицидов 43
1.8 Роль севооборота в интенсивном земледелии 47
1.9 Севооборот и качество зерна 50
1.10 Формирование современных севооборотов 52
2 Почвенно-климатические условия и методики проведения исследований 55
2.1 Характеристика условий проведения исследований 55
2.2 Схема опыта и методика исследований 60
2.3 Погодные условия в годы проведения исследований 63
2.4 Агротехника в опыте 64
3 Результаты исследований 68
3.1 Водный режим почвы 68
3.2 Питательный режим 71
3.3 Содержание гумуса в почве 79
3.4 Изменение кислотности почвы 83
3.5 Урожайность пшеницы 88
3.6 Производство зерна и кормовых единиц в севооборотах и в бессменных посевах 97
3.7 Качество зерна яровой пшеницы 101
3.8 Экономическая эффективность севооборотов 105
Выводы 112
Предложения производству 115
Библиографический список 116
Приложения 139
- Современное земледелие его проблемы и пути их решения
- Севооборот и фитосанитарное состояние посевов, использование пестицидов
- Погодные условия в годы проведения исследований
- Производство зерна и кормовых единиц в севооборотах и в бессменных посевах
Введение к работе
Земля — одно из основных средств производства продуктов питания и сырья для промышленности. Устойчивое развитие сельскохозяйственного производства, в первую очередь, зависит от рационального использования земли и продуктивности выращиваемых культур.
Для успешного развития сельского хозяйства необходима научно обоснованная система земледелия, которая обеспечивает с каждого гектара пашни максимальный выход продукции растениеводства и животноводства при минимальных затратах труда и средств производства, эффективно окупая затраты, включающие современные средства защиты растений и удобрения, обеспечивая сохранение и рост плодородия почвы.
Система земледелия должна соответствовать конкретной почвенно-климатической зоне, ее экономическим и экологическим особенностям. Одним из главных элементов систем земледелия является севооборот, критерием оценки которого выступают показатели продуктивности и экономической эффективности.
Интенсификация сельского хозяйства - это главный путь его развития, продиктованный научно-техническим прогрессом и конкуренцией на мировых рынках продовольствия и воспроизводимого сырья для промышленности. Интенсификация земледелия — важнейшее условие повышения его продуктивности. Методы, пути и темпы интенсификации могут быть различными в соответствии с местными, природными и хозяйственно-экономическими ресурсами. Ведущая роль при этом отводится сбалансированному применению удобрений в севообороте.
В результате реформ сельское хозяйство России, как и другие отрасли народного хозяйства, претерпело сильные изменения. Реорганизация колхозов и совхозов в частные предприятия с долевой собственностью на землю, фермерские хозяйства и современные агрохолдинги привела к перераспределению пахотных земель. Ограниченность землепользования
(земельные доли) у фермеров, небольшие площади частных предприятий, сокращение общественного животноводства, а также снижение применения минеральных удобрений, способствовали смене систем земледелия, уходу от плодосменных и длинноротационных севооборотов к зерновым, зернопаровым севооборотам с короткой ротацией и бессменно возделываемым культурам.
В современных хозяйственно-экономических условиях для многоукладного сельского хозяйства севообороты должны полностью соответствовать направлению хозяйства по производству конкретной продукции. Новые экономические и производственные возможности, связанные с финансированием и кредитованием, позволяют сельхозтоваропроизводителям возобновить более широкое применение удобрений и средств химизации, а рыночные отношения и конкуренция требуют жёсткой экономии энергетических и людских ресурсов. Поэтому необходимо найти пути эффективного вложения капитала и повысить производство сельскохозяйственной продукции. А это возможно на основании научных исследований, получаемых в многолетних стационарных экспериментах, в том числе по изучению севооборотов и систем земледелия.
Анализ полученной информации позволяет выявить закономерности взаимодействия севооборотов и различных доз азота для конкретной территории землепользования. Исследуемые севообороты, удобрения и средства зашиты растений, дают возможность моделировать различные системы земледелия применительно к региональным почвенно-климатическим условиям.
Актуальность темы исследований
Севооборот является одним из главных звеньев современных технологий. Влияние севооборота распространяется на все стороны жизни растений и на процессы, протекающие в почве. При систематическом применении удобрений в севооборотах все большее значение приобретает
всестороннее исследование процессов их взаимодействия с почвой и растениями, прогнозирование направленности и интенсивности развития этих процессов. Учитывая приоритетный характер решения экономических и экологических проблем, необходима оценка продуктивности севооборотов и проведение почвенного мониторинга, регулирование почвенного плодородия, пищевого режима, реакции почвенной среды.
Результаты работы, выполненной автором в соответствии с планом НИР ГНУ «Курганский НИИСХ» по теме 02.01.02. «Усовершенствовать севообороты и структуру посевных площадей в хозяйствах различной специализации с целью обеспечения устойчивой продуктивности земель и сохранения биоразнообразия в агроландшафтах» позволяют судить о влиянии севооборотов, бессменных культур и различных доз азота с растениями и почвой, их влиянием на продуктивность пашни и качество зерна, агрохимические свойства выщелоченного чернозёма Зауралья.
Проведённые исследования и обобщение многолетних данных позволяют рекомендовать хозяйствам с учетом их экономического состояния различные севообороты и применение удобрений в них.
Цель и задачи исследований
Провести исследования, обобщить многолетнюю информацию о влиянии севооборотов, бессменных культур и удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур, продуктивность пашни и параметры почвенного плодородия. Использовать научную информацию для разработки севооборотов, и технологий в зависимости от конкретных природных, производственных, экономических и экологических условий.
В исследованиях решались следующие задачи: — определить запасы влаги и питательных веществ в полях изучаемых севооборотов и бессменно возделываемых культур;
- выявить изменение агрохимических показателей почвы при длительном возделывании сельскохозяйственных культур в различных вариантах использования пашни с применением удобрений;
определить влияние предшественников и удобрений на урожайность пшеницы в севооборотах;
установить продуктивность севооборотов и бессменных культур;
оценить качество получаемого зерна пшеницы;
- провести расчет экономической эффективности севооборотов и
бессменных культур.
Научная новизна
Впервые на выщелоченном чернозёме северной лесостепи Зауралья обобщены сорокалетние результаты исследований в стационарном полевом опыте по взаимодействию севооборотов и возрастающих доз азота. Установлено влияние азотного удобрения на продуктивность севооборотов, питательный режим, содержание гумуса, кислотность почвы.
Выявлена возможность при строгом соблюдении технологии и использовании средств химизации длительного возделывания бессменных культур без снижения продуктивности и сохранения почвенного плодородия
Практическая ценность
В результате проведенных исследований и обобщения многолетних данных полевого опыта, при разном уровне интенсификации выявлены наиболее продуктивные и экономически эффективные севообороты и бессменно возделываемые культуры, которые рекомендуются сельхозпроизводителям в зависимости от их уровня развития и специализации.
Результаты исследований могут быть использованы для разработки систем применения азотных удобрений в севооборотах и ресурсосберегающих агротехнологий с учетом их влияния на урожай, качество продукции, агрохимические свойства почвы, её плодородие и
экологическое состояние. Определены экономически эффективные нормы удобрений при их систематическом применении в севооборотах и бессменных посевах. По результатам исследований произведено внедрение результатов работы в хозяйстве ООО «Ичкино» Шадринского района. Объем внедрения 500 га. Годовой экономический эффект составил 1600 руб./га. Суммарный годовой эффект составил 800 тысяч рублей (восемьсот тысяч рублей).
Основные положения, выносимые на защиту :
- изменение водного режима и запасов нитратного азота в полях
севооборотов и бессменных посевах при систематическом применении
различных норм азотных удобрений;
показатели плодородия почв на различных вариантах использования пашни;
продуктивность полевых севооборотов и бессменных культур;
- изменение качества зерна пшеницы в зависимости от технологии
возделывания;
-экономическое обоснование севооборотов и бессменного возделывания культур на различных уровнях азотного удобрения.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на заседаниях научно-методического и Ученого совета ГНУ «Курганский НИИСХ»; «Круглого стола «Пути повышения качества зерна пшеницы в Курганской области» (Курган, КургНИИСХ, 2003 г.); на международных научно-практических конференциях: «Молодые ученые в реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК» (Уфа, БГАУ, 2006 г). «Устойчивое развитие агропромышленного комплекса и сельских территорий» (Курган, ФГОУ ВПО КГСХА им. Т.С. Мальцева, 2007 г.), «Актуальные вопросы аграрной науки и образования» (Челябинск, ЧГАУ, 2008 г.), «Устойчивое развитие агропромышленного комплекса и
сельских территорий» (Курган, ФГОУ ВПО КГСХА им. Т.С. Мальцева, 2008 г.).
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3 в определённых ВАК изданиях.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 138 страницах печатного текста. Состоит из введения, 3 глав, выводов и предложений производству. Содержит 13 таблиц, 15 приложений, иллюстрирована 14 рисунками. Список литературы включает 236 источников, в том числе 9 зарубежных авторов.
Личный вклад аспиранта. Диссертационная работа является результатом многолетнего полевого эксперимента, заложенного в 1967 году. Приведённые в работе данные получены за период 1995-2006 гг., автор лично принимал участие в закладке опытов, проведении учётов и наблюдений, статистической обработке данных, обобщил сорокалетние данные этого эксперимента.
Автор выражает глубокую признательность научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, заслуженному агроному РФ, профессору Немченко Владимиру Васильевичу, всем научным сотрудникам Курганского НИИСХ, оказавшим помощь и поддержку при выполнении данной работы.
Современное земледелие его проблемы и пути их решения
В период перехода на рыночный механизм сельское хозяйство оказалось в сложных условиях. Преобразования в экономике, смена земельных отношений, сопровождались снижением государственной поддержки, нарушением паритета цен на промышленную и сельскохозяйственную продукцию, свободным доступом импортной продукции.
Выступая на общем собрании Россельхозакадемии, Г.А. Романенко обозначил одну из задач — задача ученых, дать производству в каждой зоне четкие рекомендации по обработке почв, помочь практикам найти оптимальные технологические решения при ведении земледелия.
По мнению многих ученых; одним из главных факторов, вызывающих ряд негативных явлений и снижение продуктивности земледелия, является разрегулирование водного и пищевого режимов почв, нарушение основного закона земледелия — «возврата веществ», выносимых с урожаем. Всё это приводит, в конечном итоге к малоэффективному использованию биоклиматических ресурсов (Вражнов, 1999).
Сохранение природного и повышение эффективного плодородия почвы становится самой главной проблемой в условиях нарастающих негативных явлений в земледелии, вызванных эрозионными процессами, дисбалансом органического вещества и элементов питания, техногенным загрязнением окружающей среды, подкислением и ухудшением агрофизических свойств почвы, повышение содержания тяжёлых металлов и других токсикантов (Кушниренко, 1997).
В годы реформ положение в земледелии страны осложнилось по всем направлениям: сменилась специализация хозяйствующих субъектов, сократились используемые площади пашни и сельхозугодий в целом, брошенные сельхозугодия стремительно зарастали сорняками, кустарниками и деревьями. Севообороты перестали соблюдаться, сократилось применение удобрений и средств зашиты растений, ухудшилось фитосанитарное состояние полей. Это привело к снижению продуктивности земель.
В условиях реформирования экономики страны на основе рыночных отношений возникла необходимость разработки новых технологий и совершенствования, ранее разработанных систем земледелия, поиска оптимальных путей и перехода на малозатратные технологии.
Современная концепция развития земледелия предполагает всемерное использование особенностей потенциала культивируемых видов и сортов растений (Каштанов и др. 1992; Жученко 1990, 1994; Кирюшин 1993, 1995; Лыков, 1992). По-прежнему важным рычагом повышения продуктивности систем земледелия являются севообороты, минеральные и органические удобрения. Применение последних практически прекратилось из-за сокращения поголовья в животноводстве, сокращения и старения машинотракторного парка, высоких издержек их применения.
Следующим этапом развития растениеводства необходимо заменить упрощенные технологии в земледелии научно обоснованными, ресурсосберегающими, что позволит преодолеть кризис в агропромышленном секторе. Одним из эффективных элементов технологий являются минеральные удобрения, применяемые в различных севооборотах.
Минеральные удобрения и средства защиты - важный, но дорогостоящий элемент индустриальных технологий, позволяющий повысить продуктивность сельского хозяйств и стабилизировать плодородие почв (Волынкин и др. 2005).
Достижением аграрной науки и практики является вывод о возможности в условиях интенсификации земледелия оптимизации севооборотов и насыщения их ведущими культурами, используя, в том числе, и повторные посевы, а при строгом соблюдении технологии — возделывание бессменных культур. Современные рекомендации позволяют вводить севообороты с максимальным насыщением ведущими культурами для хозяйств с различной специализацией, в конкретно сложившихся экономических условиях (внутренняя и мировая конъюнктура спроса и т д.) (Рекомендации КНИИСХ, 2001).
В современном земледелии научно обоснованные севообороты являются главным звеном систем земледелия.
Все культурно-технические мероприятия, мелиоративные работы, гипсование, известкование, комплексное применение удобрений, разрушение плужного горизонта, все приемы, направленные на сохранение почвенного плодородия, дают наилучший эффект, если проводятся в севооборотах. Данные мероприятия менее эффективны, если нарушается рекомендованное чередование культур (Костин, 1975).
Цель современных севооборотов состоит в обеспечении устойчивого увеличения производства сельскохозяйственной продукции, рационального сочетания отраслей производства с учётом специализации хозяйств, обеспечения сохранности и повышения плодородия почв для дальнейшего развития производства.
При смене социально-экономического строя изменение форм собственности на землю И форм хозяйствования, в развитии научно-технического прогресса актуальными остаются прежние критерии выбора севооборотов и системы земледелия: - учет интересов землепользователей; - производство достаточного количества высококачественной продукции при оптимальных затратах; - повышение плодородия почв и биоэнергетических ресурсов, биологизация земледелия; - тесная взаимосвязь систем земледелия с системами ведения других отраслей; - экономичность и ресурсосбережение научнообоснованное применение удобрений и других средств химизации; - устойчивое развитие и адаптивность к погодно-климатическим факторам и стрессовым ситуациям; - учет экологических требований обеспечение охраны почв, воды, окружающей среды независимо от форм хозяйствования (Мягков, 2004).
Севооборот и фитосанитарное состояние посевов, использование пестицидов
Большой ущерб земледелию наносят сорняки. Засорённые посевы культур снижают урожай, ухудшают его качество, тем самым увеличивают себестоимость продукции. Сорные растения — дикорастущие растения, произрастающие на сельскохозяйственных угодьях и снижающие величину и качество продукции. Многие сорняки способны поглощать воду и пишу раньше, чем культурные растения. Этому способствует их хорошо развитая корневая система, например у овсюга (Avena fatua.L) она достигает двух метров в глубину, у пшеницы активные корни могут достигать 1,5 метра.
Сорные растения обладают большой плодовитостью (куст сорняка бодяга полевого (Cirsium arwensis)) даёт 35000 шт. семян. При осыпании семена сорняков сильно засоряют поверхность и пахотный слой почвы.
Семена овсюга созревают раньше культурных растений, что способствует его быстрому распространению. Сложность борьбы с ним в том, что семена долго сохраняют всхожесть. По данным (Колмаков, 1975, Шадринское опытное поле) жизнеспособными семена остаются 4-5 лет. По зарубежным исследованиям S.D. Miler и S.D. Naleraja (1985, Канада) в сухой почве жизнеспособность сохраняется до 7 лет.
Сорные растения наносят большой экономический ущерб, они затрудняют уборку, забивают рабочие части машин, увеличивают процесс сортировки товарной и семенной продукции. Корневищные и корнеотпрысковые сорняки увеличивают удельное сопротивление почвы, следовательно, снижается производительность, увеличивается расход топлива.
По данным В.А. Захаренко (2003) суммарные потенциальные потери продукции от вредных организмов на учётной площади 93,2 млн. гектаров составили 101,6 млн.т в пересчете на зерно. От сорной растительности 39 млн. т, из них в посевах зерновых - 11,6 млн.т.
Следует отметить, что вредоносность сорняков определяется не только их количеством в посевах и составом, но и чувствительностью к ним культурных растений в различные фазы роста и развития. Экспериментальные данные Курганского НИИСХ показывают, что осоты в посевах ранних зерновых хлебов начинают проявлять свое негативное влияние уже с фазы кущения культур: густота стеблестоя снижается на 26-50% и более (Немченко и др., 2006).
Пропашные культуры особенно в начале вегетации сильно угнетаются сорняками (Сикорский и др., 1990). Некоторые сорняки способствуют распространению болезней и вредителей культурных растений.
Меры борьбы с сорняками подразделяются на истребительные (механические, биологические, химические) и предупредительные, которые исключают занос семян сорняков по пути всего технологического процесса (семена, сельхозорудия, автотранспорт, складские помещения и т.д.).
Основой биологического метода является правильно составленный севооборот, с научно обоснованным чередованием культур. Ряд культур при оптимальном загущении и энергичном росте успешно конкурирует с сорными растениями. По степени их подавления полевые культуры делятся на три группы: с высокой конкурентной способностью (озимая рожь, озимая пшеница, многолетние травы, гречиха), средней (овёс, ячмень, подсолнечник, кукуруза, зернобобовые) и слабой (яровая пшеница, просо, лен, картофель). Размещая культуры в севообороте с учетом этих особенностей, можно существенно снизить засоренность. Влияние севооборота на засорённость определяется, прежде всего, тщательной обработкой почвы, наличием пропашных культур и качеством междурядной обработки (Воробьёв, 1968).
Повышение уровня питания, в том числе за счёт севооборота, способствует лучшему проявлению конкурентоспособности культурных растений (Доспехов, 1961;Баздырев, 1986;Холмов, 1971).
Особое значение в борьбе с сорняками имеют пары, они могут быть чистые, занятые, сидеральные. Последние годы в производстве увеличиваются объемы химического способа борьбы с сорняками в паровом поле. Современные технологии применения гербицидов сплошного действия (раундап, ураган-форте, торнадо и др.) позволяют воздействовать на весь комплекс сорной растительности, сократить число механических обработок парового поля, что особенно важно в зонах с ветровой и водной эрозией почв.
Одним из главных элементов современных технологий в условиях экономии основных энергозатрат является интегрированная система зашиты культурных растений. В течение всего периода (от протравливания семян до предуборочной десикации с целью ускорения созревания культур и борьбы с сорняками), возникает необходимость, применения химических и других средств зашиты.
Только интенсивное высоко химизированное земледелие может снять антропогенный пресс на не возобновляемые генетические ресурсы и спасти их значительную часть от гибели (Немченко, 2006).
Основными направлениями совершенствования химического способа борьбы с сорняками в посевах зерновых культур за последние годы был поиск и проверка современных гербицидов и их баковых смесей для эффективной борьбы с двумя группами сорняков — двудольными и мятликовыми, отработка системного использования препаратов в севообороте, совершенствование регламентов гербицидной обработки (Доронин, 2003). Появление гербицидов нового поколения - топик, пума-супер и др. существенно увеличило возможности химического метода в борьбе со злаковыми сорняками. Преимущество новых гербицидов даёт возможность обработки посевов яровой пшеницы в течение практически всего периода вегетации. Эффективность применения системы гербицидов тем выше, чем больше насыщение ими севооборота (Баздырев, 2005).
Наиболее выраженная конкуренция между сорными и культурными растениями происходит в сфере потребления элементов питания, поэтому необходима правильная оценка эффективности удобрений и гербицидов в действии, последействии и во взаимодействии (Гулидов, 2003).
Современные ресурсосберегающие технологии, предусматривающие сокращение глубоких обработок и возможности прямого посева — «это элементы интенсивной агротехнологии при достаточной обеспеченности удобрениями, пестицидами, в оптимальных севооборотах при высокой культуре земледелия » (Кирюшин, 2005).Упрощение технологий, применение минимальных обработок почвы, отсутствие правильных севооборотов, их перенасыщение ведущими культурами, привело к повышению потерь урожая от болезней до - 25% (Немчеико, 2006).
По мнению учёных (Иванова, Кирюшина, 2005), основу зашиты растений должны составлять профилактические мероприятия, основанные на прогнозе фитосанитарной обстановки в посевах наступающего сезона. Современные фунгициды и протравители семян, применяемые при экономических порогах вредоносности, должны оптимизировать фитосанитарное состояние посевов при экономически и экологически оправданных затратах на защиту растений. Без научно обоснованной химизации земледелия невозможно в обозримом будущем решать глобальные проблемы, такие как охрана почв и здоровье нации.
Таким образом, современное земледелие располагает многочисленными методами борьбы с сорняками, но севооборот продолжает оставаться наиболее доступным и эффективным способом регулирования их численности и видового состава.
Погодные условия в годы проведения исследований
За двенадцатилетний период исследований погодные условия существенно менялись, как по увлажнению, так и температурному режиму (рисунок 1,приложение А). В разделе анализируется материал, полученный в 1995-2006 годы. Три года были средне засушливыми - 1995, 1998, 2004 (ГТК - 0,60-0,88); девять лет благоприятными и влажными - 1996, 1997, 1999, 2000, 2001- 2006, (ГТК 1,03-1,64). Из анализируемых лет, наиболее засушливым был 1995 год, за вегетационный период выпало всего 135 мм или 62 % от среднемноголетней нормы, температурный режим превышал среднемноголетние данные, ГТК этого года, был самый наименьший - 0,63. Погодные условия 1998 года характеризовались как засушливые - ГТК — 0,83. Повышенные температуры воздуха отмечались во все месяцы вегетационного периода (рисунок 2, приложение Б). Вегетационный период 2000 года по обеспеченности теплом соответствовал многолетнему уровню, по сумме осадков - значительно превысил его на 21%. Гидротермический коэффициент вегетационного периода 1,30. Особенно влажным в этот год был май, на 31% выше нормы. Погодные условия 2004 года оказались самыми засушливыми. Температура летнего периода на - 2,0 - 2,2 С превышала среднюю многолетнюю норму. Дефицит осадков составил 11%. Наибольший недобор осадков отмечен в мае, выпало всего 6 мм при норме 38 мм. При этом в июне выпало на 54 % больше нормы. Величина ГТК составила - 0, 85.
Благоприятные по температурному режиму и выпавшим осадкам были: 1996, 1997, 2001, 2005 годы. Особенно благоприятным по осадкам был 1997 год, осадков в мае выпало 136 % от нормы, в июне 125 %, в июле121%, в августе 166%, ГТК составил - 1,64. Наиболее влажные годы были 1999 и 2002 годы ГТК 1,46-1,56. Умеренно теплые с ГТК 1,01 - 1,40 2005 и 2006 годы.
После уборки всех культур опыта проводилась отвальная обработка на глубину 20-23см (ПН-4-35). С целью сохранения влаги и выравнивания почвы, проводилось весеннее двукратное боронование (ЗБСС-1,0).
Минеральные удобрения врезали в почву сеялкой СЗ- 3,6 перед посевом культур. Предпосевная обработка почвы проводилась культиватором КПС - 4 на глубину 5-6 см под зерновые и 7-8 см под кукурузу. Срок посева культур - вторая-третья декады мая. Норма высева пшеницы Новосибирская 89 5,5 млн. всхожих семян на гектар.
Бобово-злаковую смесь на зеленую массу высевали при соотношении бобового и злакового компонентов: три части гороха и одна овса с нормой высева 2,2 ц/га.
В период с 1995 по 2000 годы исследований высевался горох сорта «Труженик», с 2001 по 2006 гг. сорт «Губернатор», норма высева 1,5 миллиона всхожих семян на гектар.
Для посева кукурузы использовали районированные в области гибриды кукурузы БЕМО 182 СВ и Обский -155 нормой 6-7 штук на погонный метр. Под кукурузу с целью борьбы с однолетними сорняками до посева вносился почвенный гербицид (харнес - 2,5 л/га). В посевах кукурузы каждый год проводилась одна обработка междурядий.
Культуры сплошного сева высевали сеялкой СЗ - 3,6, кукурузу сеялкой СПЧ- 6. После посева культур проводилось прикатывание почвы ЗККШ-6.
В период с 1995 - 1999 гг. в опыте на всех вариантах применялся почвенный гербицид (триаллат 2,5 - 3 л/га), кроме полей с вико - овсом. В фазы кущения-начала выхода в трубку посевы пшеницы обрабатывались гербицидами группы 2,4-Д для уничтожения многолетних корнеотпрысковых и однолетних двудольных сорняков, противозлаковый гербицид пума-супер 100 (0,75 л/га) в баковой смеси применялся с 2002 по 2006 годы.
Паровые поля в опыте обрабатывались КПС - 4, 4-5 обработок за вегетационный период на глубину 6-8 см.
Обмолот зерновых проводился комбайном «Sampo-500» с последующим отбором образцов зерна для анализов. Измельченная солома оставалась на поле.
Учет кукурузы и однолетних трав (вика + овёс) проводили в ручную с каждой делянки выкашивали растения с площадки - 10 м2, отбирались образцы для определения сухого вещества.
Из трёх основных лимитирующих факторов (свет, тепло и вода) влияющих на урожай и его качество, в Зауралье наиболее дефицитным является влага и тепло. Почвенная влага является одним из важнейших элементов почвенного плодородия. Научно обоснованное чередование культур способствует рациональному использованию влаги. Пар остается важным регулятором водного режима в зоне неустойчивого увлажнения.
Значительный вклад в изучение водного режима разных регионов внесли ученые: В.В. Докучаев (1948); С.А. Воробьёв (1983); П.А. Костычев (1951); А.А. Роде (1965); В.К. Крутиховский (1932); В.Г. Холмов (2003); П.И Кузнецов, Г.А. Калетин (1966); В.И. Овсянников (1988); М.А. Глухих (2003); А.И. Бараев (1975); Е.И. Шиятый (2008); М.Х. Сулейменов (2008).
Важную роль во влагообеспеченности играют весенние запасы продуктивной влаги, особенно на фоне высоких температурах мая — июня. Недостаточное количество осадков в этот период препятствует нормальному развитию вегетативных и образованию генеративных органов. Весенние запасы (конец мая) продуктивной влаги метрового слоя в проведённом опыте в среднем за 12 лет оставались на уровне 155-175 (таблица 6). Существенного различия их по вариантам опыта в почвенном слое 0- 100 см не выявлено. Наибольшие запасы влаги в метровом слое (175 мм) отмечены после 2-й пшеницы после пара и на бессменных посевах пшеницы. По другим предшественникам они составили 155-1164 мм.
Производство зерна и кормовых единиц в севооборотах и в бессменных посевах
Одним из важнейших показателей продуктивности севооборотов и бессменной пшеницы является производство зерна с гектара пашни. Организационно-экономические условия, сложившиеся в сельском хозяйстве, конъюнктура рынка, являются зачастую причиной возделывания в основном яровой пшеницы. При этом важным условием является, ограниченность земель, особенно у малых форм хозяйствования, отсюда увеличение доли ведущей товарной культуры в севообороте и её возделывание бессменно с целью максимального производства продукции с единицы пашни (бессменная пшеница, бессменный ячмень, бессменная кукуруза и др.).
В наших исследованиях при сравнении зернопарового севооборота и бессменной пшеницы установлено, что за анализируемый период без внесения удобрений на фоне отвальной обработки и применения гербицидов, бессменная пшеница не уступает по производству зерна четырёхпольному зернопаровому севообороту (рисунок 11, приложение М).
Возрастающие дозы азота последовательно повышали производство зерна, как в севообороте, так и на бессменной пшенице. При насыщении гектара пашни азотом 40 кг/га производство зерна при бессменной пшенице несущественно опережало зернопаровой севооборот. Последующее насыщение пашни азотом до 80 килограммов, повышало выход зерна на обоих вариантах, но продуктивность бессменной пшеницы выше и составляла 2,75 т/га, что на 0,44 т выше, чем при производстве в севообороте. Увеличение дозы азота до 120 кг/га не привело к дальнейшему повышению показателей за анализируемый период. Аналогичная закономерность получена и при обобщении данных по производству зерна за сорокалетний период. По производству зерна яровой пшеницы, севооборот с 50 % кормовых культур значительно уступал севооборотам с чистым паром и бессменной пшенице (приложение Н). При сокращении доли кормовых культур в зернопропашном севообороте до 25 %, выход зерна с гектара пашни увеличивается, но бессменная пшеница и зернопаровой севооборот по-прежнему продуктивнее.
Более полно сравнить различные севообороты, можно переведя продукцию сельскохозяйственных культур в кормовые единицы. Без применения удобрений, по производству кормовых единиц с гектара пашни получены лучшие показатели в севооборотах с кукурузой, убираемой на зеленую массу. Севообороты с чистым паром уступали в среднем на 0,36 тонны кормовых единиц севооборотам с кормовыми культурами (таблицаї 1, рисунок 12). Выход кормовых единиц на всех вариантах опыта значительно возрастал при внесении доз азота 40-80 кг/га.
При насыщенности гектара пашни азотом 120 кг д.в. увеличения продуктивности изучаемых севооборотов по сбору к.ед. за анализируемый период не происходило. Во все периоды исследований лучшие результаты по этому показателю получены на фоне азотных удобрений у бессменной кукурузы и в севооборотах с ней (плодосменный и зернопропашной севооборот).
Таким образом, бессменная пшеница без использования удобрений, возделываемая на фоне отвальной обработки, с применением гербицидов, и при строгом соблюдении технологии, практически выравнивается по производству зерна с зернопаровым севооборотом. На фоне азотных удобрений преимущество бессменной пшеницы возрастает на 0,25 и 0,48 т/га. Данная закономерность отмечена как в условиях современного производства (последние 12 лет), так и на протяжении 40 лет существования стационара.
Следовательно, если целью хозяйствования является производство пшеницы, и при этом нет возможности применять минеральные удобрения, особенно азотные, должны осваиваться севообороты с долей чистого пара 25-50 %. При условии применения удобрений и гербицидов, при соблюдении технологии наибольшее производство зерна с 1 гектара пашни возможно при возделывании пшеницы бессменно. Такое использование пашни актуально при недостатке земельных ресурсов.
Для предприятий производящих зерно и животноводческую продукцию более рациональными будут плодосменные севообороты с долей зерновых зернобобовых - от 75 - 50 %, а кормовых культур соответственно от 25 до 50 %.
В зарубежных исследованиях получены аналогичные результаты: бессменная пшеница превзошла по производству зерна трёхпольный зернопаровой севооборот, то есть прибавка урожая в севообороте не компенсировала потерю посевной площади (Сулейменов, 2008).
По производству к.ед. с гектара пашни наиболее эффективным были севообороты с кукурузой и её бессменное возделывание, продуктивность на удобренных вариантах в севооборотах варьировала от 3,36 -до 4,13 т/га, бессменная кукуруза давала от 3,65 до 5,64 т/га.
