Содержание к диссертации
стр.
Введение 7
Обзор литературы 13
К вопросу обработки черных паров 13
История развития обработки почвы в Нижнем Поволжье 25
Эффективность паров и способы их основной обработки 32
Влияние способов основной обработки почвы под пар на динамику органического вещества 39
Влажность почвы в пару при различных способах основной обработки 43
Биологическая активность почвы 45
Вводно-физические показатели почвы 46
Влияние способов основной обработки почвы под пар на урожайность зерновых 47 Почвенно-климатические условия в зоне распространения каштановых почв Нижнего Поволжья. Схемы опытов и методика исследований 49
Особенности распространения и характеристика каштановых почв 49
Климат зоны и метеорологические условия 52
Природная растительность зоны каштановых почв Нижнего Поволжья 60
Схема опытов и методика исследований в подзоне светло-каштановых почв 61
Агротехника культур, возделываемых на опытных делянках, и техническая характеристика новых орудий, применяемых
в опыте 67
3 Результаты экспериментальных исследований. Совершенст
вование способов основной обработки светло-каштановых
почв под пар при возделывании озимой пшеницы 69
Водный режим почвы под влиянием различных способов и глубины основной обработки 70
Плотность 78
Структура почвы 83
Комковатость и глыбистость почвы 85
Гребнистость 89
Микробиологическая активность и токсичность светло-каштановой почвы при различных способах и глубине основной обработки под пар 91
Содержание элементов минерального питания в светло-каштановой почве при различных способах обработки 95
Засоренность посевов озимой пшеницы и черного пара сорными растениями 100
Рост и развитие растений озимой пшеницы при различных способах основной обработки светло-каштановых почв под
пар 102
Урожайность озимой пшеницы и ячменя 106
Выводы 109
4 Эффективность минимальных обработок каштановых почв
при выращивании озимой пшеницы по пару 112
Схема опытов и методика исследований 115
Природные условия произрастания озимой пшеницы в зоне распространения каштановых почв Нижнего Поволжья и обоснование необходимости влагосберегающих обработок 118
Плотность почвы 127
Комковатость 130
Глыбистость 133
Гребнистость 135
Засоренность черного пара и озимой пшеницы 136
Рост и развитие озимой пшеницы при различных способах и глубине основной обработки каштановых почв под пар 140
Урожайность озимой пшеницы 141
4.10 Выводы 144
5 Эффективность различной глубины вспашки и безотваль
ных обработок каштановых почв при выращивании озимой
пшеницы по пару 146
Агрегатный состав и плотность почвы 146
Твердость почвы 151
Влияние различных способов и глубины основной обработки каштановой почвы под пар на водопроницаемость и запасы доступной влаги 157
5.3.1 Водопроницаемость и запасы доступной влаги 158
5.4 Агротехническая оценка способов основной обработки поч-
вы под пар 164
Глыбистость 164
Гребнистость 166
Площадь испаряющей поверхности 167
Стерневые остатки 169
5.5 Влияние глубины и способов основной обработки почвы
под пар на микробиологическую активность почвы 171
Рост и развитие растений озимой пшеницы в зависимости от способов и глубины основной обработки почвы под пар 173
Площадь листовой поверхности 178
5.8 Качество зерна и урожайность 178
Натура зерна 178
Содержание клейковины 179
Урожайность озимой пшеницы в зависимости от способов основной обработки почвы 181
5.8.4 Выводы 183
6 Совершенствование основной обработки почвы в зернопро-
пашном севообороте в подзоне темно-каштановых почв 186
Схема опытов 187
Водный режим в зернопаропропапшом севообороте в зависимости от способов основной обработки темно-каштановых почв 189
Плотность почвы 196
Структурно-агрегатный состав 207
Засоренность 211
Расчет порога вредоносности сорных растений в черном
пару 215
6.7 Рост и развитие растений озимой пшеницы и кукурузы в за
висимости от способов основной обработки темно-
каштановой почвы 217
Корневая система 217
Репродуктивные органы озимой пшеницы и кукурузы 221
Урожайность зерна озимой пшеницы и кукурузы в зависимости от способов и глубины основной обработки почвы 224
Последействие способов основной обработки под кукурузу
на урожайность ячменя 227
6.10 Выводы 229
7 Экономическая оценка способов основной обработки почвы 232
и весенне-летнего ухода за паром
Экономическая эффективность способов основной обработки светло-каштановых почв при возделывании озимой пшеницы по пару 232
Экономическая эффективность вспашки и безотвальных обработок почвы под пар 238
Энергетическая эффективность вспашки и безотвальных обработок почвы под пар 240
Экономическая эффективность способов основной обработки темно-каштановых почв в зернопаропропашном севообороте 243
Выводы 248
Предложения производству 255
Список использованной литературы 256
Приложения 292
Введение к работе
Актуальность проблемы. Как показал опыт мирового земледелия, проблемы создания эффективного конкурентоспособного сельского хозяйства не могут решаться без активного участия науки.
По словам академика А.Н.Каштанова: «Российское земледелие на данном этапе переживает очень сложный период. Проводимая земельная реформа, переход от плановой колхозно-совхозной к рьшочной многоукладной системе в сельском хозяйстве, к сожалению, сопровождаются ошибочными г действиями, болезненными процессами и негативными явлениями в землепользовании, землеустройстве, ведении земледелия. В условиях дороговизны удобрений, средств защиты растений и других материалов повышения плодородия почвы особое значение приобретает применение выверенных наукой и многолетней практикой, не требующих больших затрат, доступных практически каждому хозяйству методов ведения земледелия».
(к Современные системы земледелия наряду с рациональным высоко-
производительным использованием земли, повышением ее плодородия должны обеспечить устойчивое получение в конкретных природных и экономических условиях наибольшего количества сельскохозяйственной продукции высокого качества с каждого гектара при наименьших затратах труда и средств на единицу продукции.
fa При освоении зональных систем земледелия значительная роль отво-
дится проблеме оптимизации физических свойств почвы, от которых зависят водный, воздушный и питательный режимы, а в конечном итоге уровень урожайности сельскохозяйственных культур. Последнее обусловлено тем, что, во-первых, механическая обработка является одним из основных факторов регулирования гумусового баланса почв, агрофизических, биологиче-
т ских, агрохимических свойств, и в целом плодородия. Во-вторых, обработка
почвы — самый энергоемкий и дорогостоящий прием, на выполнение которого приходится около 40% энергетических и 25% трудовых затрат.
В связи с этим разработка более экономичных яочвозатщтных вяа-госберегающих систем обработки почвы и отдельных ее приемов, применительно к технологиям возделывания различных сельскохозяйственных культур в севооборотах, является чрезвычайно актуальной и имеет первостепенное значение.
Всесторонний анализ проблемы ресурсосбережения и прежде всего в системе обработки почвы свидетельствует о необходимости проведения глубоких исследований в этом направлении, в основу которых должны быть положены принципы адаптации приемов и методов к природным особенностям региона и рациональное использование энергетических ресурсов. В совокупности такие технологии должны обеспечить устойчивое производство продуктов земледелия, исключить снижение плодородия почв исследуемого региона и ухудшения экологической ситуации, обусловленной проявлением процессов эрозии, дефляции и утраты энергетических ресурсов почвы.
Цель и задачи исследований. Разработать и научно обосновать технологию основной обработки каштановых почв Нижнего Поволжья в зерно-паровом севообороте на принципах ресурсосбережения и адаптации к природным условиям, обеспечивающую устойчивое производство основных сельскохозяйственных культур при стабильном уровне плодородия почв и экологической ситуации. ч
Поставленная цель вызвала необходимость решения следующих задач:
- Изучить различные способы и глубину основной обработки светло-каштановых и каштановых почв под пар. Выявить и исследовать их влияние на динамику почвенных процессов, определяющих физические, водно-физические и биологические свойства почв;
Разработать теоретические основы и практические методы рационального использования влаги в пару на основе влагосберегающих способов основной обработки почвы и уходных работ;
Исследовать и обосновать эффективность использования орудий с ііринципиально новыми рабочими органами при основной обработке и в период уходных работ за паровым полем;
Изучить влияние изучаемых приемов и методов обработки почвы на рост, развитие и урожайность озимой пшеницы, ячменя и кукурузы, основных зерновых культур Нижнего Поволжья;
: - Дать комплексную агробиологическую и экономическую оценку изучаемых приемов как факторам ресурсосбережения в исследуемом регионе.
Научная новизна исследований. Научная новизна и значимость проведенных исследований заключается в том, что впервые для каштановых почв Нижнего Поволжья изучены различные ресурсосберегающие способы и . глубины основной обработки почвы под озимую пшеницу по пару, в том числе принципиально новыми орудиями с ножевыми рабочими органами, а также под кукурузу на зерно в зернопаровом севообороте.
Установлено влияние изучаемых факторов на динамику агрофизических свойств почвы, формирование испаряющей и дефляционной поверхности, а также режима накопления и рационального использования доступной -влаги в процессе вегетации возделываемых культур.
На основании теоретических, полевых и лабораторных исследований разработаны основные направления оптимизации агрофизических показателей почвы, режима влагообеспеченности и минерального питания растений, разработана концепция и система ресурсосбережения при обработке каштановых почв исследуемого региона.
Установлена корреляционная связь между водным, воздушным и пищевым режимами с ростом, развитием и урожайностью культур. Доказана
U ведущая роль в деле ресурсовлагосбережения мелких обработок каштановой почвы.
Рекомендуемым для внедрения приемам дана комплексная агробиологическая и эколого-энергетическая оценка на основе изучения физических, водно-физических и других свойств почвы в тесной взаимосвязи с ростом, развитием и урожайностью возделываемых культур.
Основные положения, выносимые на защиту:
- способы основной обработки под пар светло-каштановых и кашта
новых почв Нижнего Поволжья, а также уходных механизированных работ за
(щ г паром, в том числе орудиями с принципиально новыми рабочими органами;
динамика почвенных процессов, обусловливающих максимальное накопление и рациональное использование доступной влаги и энергетических ресурсов, а также сохранение плодородия почв исследуемого региона;
особенности роста, развития и урожайности сельскохозяйственных культур при различных приемах основной обработки каштановых почв под
ф пар;
- экономическая и эколого-энергетическая оценка приемов и методов
основной обработки и уходных работ за паровым полем в зоне каштановых
почв Нижнего Поволжья.
Практическая ценность. Практическая ценность работы состоит в создании высокоэкономичной, ресурсосберегающей обработки почвы под ґф озимую пшеницу по пару и по непаровым предшественникам, а также под кукурузу на зерно и яровые зерновые культуры.
Основанная на современном уровне энерговооруженности, серийно выпускаемых и впервые разработанных почвообрабатывающих орудях, она нашла широкое распространение в условиях производства, где обеспечивает устойчивую урожайность озимой пшеницы, ярового ячменя и кукурузы.
Исследования проводились в соответствии с региональной програм-
мой 04.01.01 «Провести исследования и выявить условия максимальной эф-
фективности парозернового звена в системе сухого земледелия в степном аг-роландшафте».
Основные результаты исследования внедрены на площади более 10,0 тыс. га в хозяйствах Волгоградской области (Городищенский и Октябрьский районы), а также в республике Калмыкия в подзоне каштановых почв.
Результаты экспериментальных исследований использовались при разработке концепции развития сухого земледелия Волгоградской области на ландшафтно-экологической основе до 2010 года и концепции развития АПК
Волгоградской области до 2015 года.
(ф
г Апробация работы. Основные положения диссертации докладыва-
лись на Международной научно-практической конференции «Проблемы АПК», посвященной 60-летию Победы под Сталинградом. Волгоград — 2003 г. На научно-практических конференциях Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии за период с 1997 по 2002 гг., а также на научных конференциях молодых ученых в г. Волгограде в течение 1990-1998гг.
(А По материалам диссертации опубликовано более 50 печатных работ, в
которых отражено основное содержание диссертации, в том числе в рецензируемых печатных изданиях 8 работ. Общий объем публикаций соискателя 18 печатных листов.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству. Изложена на 380 страницах
(ф машинописного текста, в том числе основного 256 страниц. Включает 16 рисунков, 96 таблиц и 83 приложения. Библиография включает 419 наименований, в том числе 16 иностранных авторов.
Личный вклад автора. Диссертация является результатом обобщения многолетних полевых и лабораторных исследований автора, которые
проводились им лично с 1987 по 2003 годы в ОПХ «Новожизненское» Горо-
'ш
- дищенского, в совхозе «Верхнебузиновский» Клетского и в крестьянском хо-
зяйстве «Колос-П» Октябрьского районов Волгоградской области. Руководителем и ответственный исполнителем этой работы является автор.
Определение направления исследований, разработка схем опытов, методики исследований и анализов, производственная проверка, а также выводы и предложения производству выполнены лично автором.
Общая доля автора в научно-исследовательской работе по теме диссертации составляет 80%.
Автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность доктору сельскохозяйственных наук, профессору В.М.Жидкову, кандидатам сельскохозяйственных наук А.И.Коротичу и А.К.Журбенко за ценные советы и помощь в проведении исследований.
