Введение к работе
Актуальность работы Неравномерность выпадения осадков, частое проявление засух и суховеев, активизация процессов водной и ветровой эрозии является серьёзной причиной снижения урожайности основных зерновых культур во многих районах Поволжья и Саратовской области.
Озимая пшеница при возделывании по чистым черным парам даже в экстремальные годы чаще всего обеспечивает валовой сбор зерна и поэтому является страховой культурой по преодолению засушливых явлений. Вместе с тем, при ее возделывании на склоновых землях возникает опасность проявления эрозии почв: весной от стока талых вод на зяби и посевах озимых и летом на паровом поле.
При этом возникают экологические проблемы: теряется гумус и уменьшается плодородие почв, снижается увлажненность и продуктивность угодий, растут площади неудобных земель и возникает опасность опустынивания территории.
В зимнее время на поверхности склоновых земель образуется неравномерный снежный покров и в отдельные годы, чаще всего в центральных и южных районах региона, в результате глубоких оттепелей снег сходит с полей, образуя ледяную корку, что резко увеличивает потери талых вод на сток в период паводка, вызывая ускоренную эрозию почвы. В связи с глобальным потеплением климата усилилась вероятность острых засушливых явлений и опасность проявления ливневой эрозии, особенно на паровых полях. Поэтому главными задачами ресурсосберегающих технологий остаются: борьба за влагу, преодоление засухи и эрозии почв, сохранение и воспроизводство почвенного плодородия, и повышение продуктивности пашни с малыми затратами.
В Правобережье Саратовской области до 70% склоновые земли, на которых ниже плодородие почвы, меньше накапливается почвенной влаги и при интенсивном воздействии на пашню активизируются процессы эрозии
почв. Рельеф местности с различной крутизной определяет скорость
движения поверхностных вод по склону и влияет на интенсивность смыва и размыва почвы. С учетом уклона местности склоново-ложбинный и склоново-овражный типы агроландшафтов занимают около 50% пашни. Здесь необходимы почвозащитные и ресурсосберегающие технологии, адаптированные к экологическим условиям агроландшафтов.
По вопросам снижения антропогенных затрат, сохранения плодородия почвы и повышения продуктивности пашни имеются в регионе отдельные научные разработки, которые однако не решают всех проблем, связанных с возделыванием озимой пшеницы на склоновых землях по парам и непаровым предшественникам.
Важным направлением совершенствования технологии возделывания озимой пшеницы в склоновых агроландшафтах является применение способов минимизации обработки почвы с поверхностным размещением стерни и локальным в виде гребнестерневых кулис с водопоглощающими элементами при подготовке пара и непарового предшественника.
Повышение почвозащитной эффективности технологий на эрозионноопасных землях, обеспечивающих сокращение энергозатрат и сохранность плодородия почв, экологическую безопасность и рост продуктивности важнейшей зерновой культуры определяет в целом актуальность выбранной темы.
Работа является составной частью тематического плана исследований ГНУ НИИСХ Юго-Востока на 2006-2009 гг., выполненной автором в составе отдела защиты почв от эрозии по разделу 02.01.03 «Разработать эффективные ресурсосберегающие способы обработки почвы и применения удобрений в адаптивно-ландшафтном земледелии с целью защиты почв от эрозии и других видов деградации, экономии энергетических и материально-технических ресурсов при сохранении высокой продуктивности агроценозов», которая частично поддержана грантом РФФИ 08-05-13527-офиц за 2008 и 2009 годы.
Цель исследований. Совершенствование почвозащитной технологии возделывания озимой пшеницы по пару и зерновому предшественнику в склоново-ложбинном и склоново-овражном агр о ландшафтах на основе применения усовершенствованных противоэрозионных способов обработки почвы с поверхностным и локальным размещением стерни, обеспечивающих снижение энергозатрат, сокращение эрозии почв и повышение продуктивности культуры в условиях Саратовского Правобережья.
Задачи исследований.
- определить размеры потерь почвы и воды при весенних паводках и
ливневых осадках, установить снеговлагонакопительную и
почвозащитную роль способов обработки почвы при возделывании
озимой пшеницы по пару и зерновому предшественнику;
- выявить влияние способов основной обработки почвы на
гидрологические и агрофизические показатели чернозема южного
эродированного;
установить влияние локального и поверхностного размещения растительных остатков на биологическую активность и питательный режим почвы;
изучить влияние способов обработки почвы на засоренность посевов озимой пшеницы;
- установить влияние почвозащитных технологий обработки черного
пара и зернового предшественника на урожайность озимой
пшеницы;
- изучить влияние прямого посева и способов мелкой обработки зернового предшественника на увлажнение почвы, уровень азотного питания и урожайность озимой пшеницы на разных подтипах чернозёмных почв Саратовского Правобережья;
- определить экономические, биоэнергетические и почвозащитные
показатели ресурсосберегающих технологий возделывания озимой
пшеницы в склоновых агроландшафтах Саратовского Правобережья при использовании энергосберегающих почвозащитных орудий.
Объекты исследований. Данная научная работа выполнена в
экспериментальном хозяйстве ГНУ НИИСХ Юго-Востока
Россельхозакадемии в склоново-ложбинном и склоново-овражном агроландшафтах южной экспозиции за период с 2003 по 2009 годы. Почва чернозем южный слабо и средне смытый. Некоторые сравнительные элементы исследований по эффективному плодородию и производственная проверка технологий выполнены в склоново-ложбинном агроландшафте Аркадакской сельскохозяйственной опытной станции и КФХ «Искра» Аркадакского района в 2007-2009 гг. Озимая пшеница возделывалась по чистому пару и по зерновому предшественнику (яровая и озимая пшеница)
Научная новизна. Выявлены особенности проявления и высокая опасность эрозионных процессов в период весеннего паводка и прохождения ливневых осадков при возделывании озимой пшеницы.
Впервые для склоновых агроландшафтов при возделывании озимой пшеницы по чистым парам и зерновому предшественнику получены материалы об эффективном применении ресурсосберегающей технологии с мелкой гребнекулисной безотвальной обработкой, формирующей локальные гребнестерневые кулисы, водопоглощающие элементы и минерализванные полосы поперек склона.
Установлено положительное влияние гребнекулисных обработок на сокращение водной эрозии почв, повышение эффективного плодородия и урожайность озимой пшеницы.
Представлена сравнительная биоэнергетическая оценка применения технологии возделывания озимой пшеницы в склоновых агроландшафтах на основе мелкой почвозащитной обработки почвы.
На обыкновенных черноземах Западной микрозоны области при возделывании озимой пшеницы по не паровому предшественнику выявлена
возможность эффективного применения предпосевной гребнекулисной обработки почвы.
Теоретическое значение работы. Полученные данные о
положительном влиянии гребнекулисной обработки на эффективное
плодородие и экологические показатели могут служить теоретической
основой для дальнейшей модернизации почвозащитных и
ресурсосберегающих технологий при возделывании зерновых культур в агрол ан дшафтах.
Практическая значимость работы. Материалы исследований вошли в разработанные с участием автора методические рекомендации по дифференцированному освоению ресурсосберегающих технологий возделывания озимой пшеницы в агроландшафтах Поволжья и Саратовской области. Для склоновых агроландшафтов по чистому пару рекомендованы технологии с мелкими гребнекулисной и плоскорезной обработками, обеспечивающими сокращение эрозии почв, и уменьшение материальных и энергетических затрат.
В склоновых агроландшафтах Западной микрозоны с обыкновенными чернозёмными почвами, в целях ресурсосбережения и защиты от эрозии предложено при посеве озимой пшеницы по непаровому предшественнику использовать технологии с мелкой плоскорезной, а на более эродированных склонах - гребнекулисную обработки почвы, которые повышают на 14-23% рентабельность производства озимой пшеницы и улучшают экологическую обстановку.
