Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Роль агротехнических приемов в повышении плодородия почвы и урожайности сельскохозяй ственных культур (обзор литературы) 8
1.1 Основные направления современных систем обработки почвы 8
1.2 Эффективность удобрений при различных системах обработки почвы 30
1.3 Значение севооборота, обработки почвы и гербицидов в снижении засоренности посевов 37
ГЛАВА 2 Условия и методика проведения исследований 47
2.1 Почвенно-климатические условия региона 47
2.2 Агрометеорологические условия в годы исследований 49
2.3 Схема опыта и методика проведения исследований 53
ГЛАВА 3 Экспериментальная часть 59
3.1 Влияние систем обработки на агрофизические и биологические показатели плодородия почвы 59
3.1.1 Плотность сложения 59
3.1.2 Запасы продуктивной влаги 62
3.1.3 Структурно-агрегатный состав 64
3.1.4 Строение пахотного слоя 66
3.1.5 Твердость почвы 69
3.1.6 Биологическая активность почвы
3.2 Изменение агрохимических свойств почвы в зависимости от систем обработки 77
3.3 Влияние агротехнических приемов на формирование различных агрофитоценозов
3.3.1 Густота посевов, высота и масса растений 80
3.3.2 Фотосинтетический потенциал 3.4 Засоренность посевов 89
3.5 Урожайность и структура урожая 93
3.6 Качество урожая 99
ГЛАВА 4 Экономическая и энергетическая эффективность агротехнологий 101
Заключение 106
Предложения производству 108
Список литературы
- Эффективность удобрений при различных системах обработки почвы
- Значение севооборота, обработки почвы и гербицидов в снижении засоренности посевов
- Агрометеорологические условия в годы исследований
- Влияние агротехнических приемов на формирование различных агрофитоценозов
Введение к работе
Актуальность темы. В современном земледелии совершенствование агротехники возделывания сельскохозяйственных культур имеет важное значение, при этом определяющая роль принадлежит обработке почвы. Проблемы обработки почвы по-прежнему являются актуальными и дискуссионными и сводятся к решению главных вопросов: глубокая или мелкая, с оборачиванием или без оборота пласта и какие орудия обработки почвы предпочтительнее. При этом в большинстве случаев эффективность обработки почвы изучается при возделывании той или иной культуры и значительно реже – в севообороте (Бугачук, 2001; Рзаева, 2013).
В этой связи теоретический и практический интерес представляет изучение влияния в зернопаропропашном севообороте систем обработки, различающихся по интенсивности воздействия на почву, в комплексе с применением умеренных доз удобрений и высокоэффективных гербицидов, на различные показатели плодородия почвы, засоренность посевов и урожайность возделываемых культур.
Степень разработанности. В настоящее время, среди многочисленных исследователей нет единой точки зрения по многим вопросам обработки почвы. Это касается терминологии, классификации способов, периодичности применения, влияния на свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур.
Эффективность различных систем обработки почвы, в том числе ресурсосберегающих, при длительном применении в севооборотах различной специализации и их влияние на рост, развитие, урожайность и качество продукции полевых культур изучена недостаточно и является актуальной, особенно для условий Верхневолжья (Пупонин, 1984; Матюк, 2010; Черкасов, 2010; Беленков, 2016).
Цель и задачи исследований. Изучить влияние агротехнологий разной интенсивности на плодородие дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы, рост, развитие и урожайность культур зернопаропропашного севооборота в условиях Верхневолжья.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
-
Изучить динамику изменения агрофизических показателей плодородия почвы в зависимости от интенсивности обработки.
-
Установить влияние полевых культур из разных биологических групп и систем обработки на изменение биологических показателей плодородия дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы.
-
Определить потенциальную засоренность полей севооборота семенами сорных растений, их распределение по слоям в зависимости от способа обработки почвы.
-
Дать оценку роли гербицидов, систем обработки почвы и полевых культур в изменении обилия сорного компонента в различных агрофитоценозах.
-
Установить взаимосвязь факторов интенсивности агротехнологий с ростом, развитием, урожайностью и качеством продукции культур зернопаропропашного севооборота.
6. Провести сравнительную экономическую и энергетическую оценку
агротехнологий разной интенсивности.
Научная новизна. Впервые в условиях Верхневолжья проведена комплексная сравнительная оценка влияния агротехнологий разной интенсивности на плодородие дерново-подзолистых легкосуглинистых почв и урожайность культур зернопаропропашного севооборота.
Даны рекомендации по усовершенствованию приемов основной и предпосевной обработки, обеспечивающие ресурсосбережение, высокую продуктивность и экологическую устойчивость различных агрофитоценозов.
Практическая значимость. Производству рекомендованы экономически выгодные предложения по совершенствованию агротехнологий возделывания сельскохозяйственных культур в зернопаропропашном севообороте за счет уменьшения глубины и интенсивности воздействия на почву приемами механической обработки, внесения под предпосевную обработку поддерживающих простое воспроизводство доз минеральных удобрений и применения гербицидов с учетом экономических порогов вредоносности сорняков.
Применение плоскорезной и мелкой ресурсосберегающих систем обработки почвы обеспечивает сокращение производственных затрат на 0,6-0,9 тыс. руб/га или на 3,8-5,7% по сравнению с ежегодной вспашкой на глубину 20-22 см.
Методология и методы исследований. Методология проводимых исследований основана на анализе научных публикаций, формулировании цели, задач и программы исследования. В работе были использованы экспериментальный, аналитический, статистический, энергетический и экономический методы.
Положения выносимые на защиту:
-
Изменение агрофизических и агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы при системах обработки разной интенсивности.
-
Показатели сравнительной оценки биологической активности почвы.
-
Характеристика засоренности посевов при применении удобрений и гербицидов на фоне различных систем обработки почвы.
-
Влияние агротехнологий разной интенсивности на развитие растений и урожайность культур зернопаропропашного севооборота.
-
Экономическая и энергетическая оценка различных агротехнологий при возделывании сельскохозяйственных культур в севообороте.
Степень достоверности работы. Достоверность полученных результатов определяется использованием современных и апробированных методов планирования исследований, необходимым объемом сопутствующих наблюдений и учетов.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на международных и всероссийских конференциях в ФГБОУ ВО Ивановская ГСХА (г. Иваново, 2014, 2015, 2016 гг.), ФГБНУ ВНИИОУ (г. Владимир, 2015 г.), ФГБНУ «Владимирский НИИСХ» (г. Суздаль, 2015, 2016 гг.)
Основные положения работы прошли производственную проверку в АО «Чернореченский» Ивановской области на площади 114 га, что подтверждается актом внедрения.
Публикации результатов. По материалам диссертационной работы опубликовано 16 научных работ, из них 4 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 170 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов и предложений производству, содержит 28 таблиц, 9 рисунков и 31 приложение. Список литературы включает 267 источников, в том числе 15 на иностранных языках.
Эффективность удобрений при различных системах обработки почвы
В работах Боинчан Б.П., Лошакова В.Г., Новикова В.М. и других подчеркивается необходимость изучения обработки почвы в севообороте [27, 136, 168]. Без чередования культур нельзя добиться результата от применения той или иной системы обработки почвы, утверждает А.А. Забродкин [83].
Измайлов А.Ю., Казакевич П.П. и др. подчеркивают, что обработка почвы в земледелии занимает очень важное место. В тоже время, это одна из наиболее затратных операций в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур, на которую расходуется около 40% энергетических и 25 – 30% трудовых затрат [93, 95].
Традиционным приемом обработки почвы в Верхневолжском регионе является отвальная вспашка. Основные теоретические положения отвальной обработки почвы сформулировал В.Р. Вильямс. Они были в основном направлены на обоснование культурной вспашки плугом с предплужником для создания мощного и плодородного пахотного слоя [36]. Противоположный взгляд на технологию обработки почвы еще в конце 19 века, высказал И.Е. Овсинский. В своей книге «Новая система земледелия» он обосновал необходимость мелкой обработки почвы [170]. Однако в связи с тем, что после такой обработки почвы часто увеличивалась засоренность посевов и снижалась урожайность возделываемых культур, в то время она не получила широкого распространения. Таких же взглядов придерживается Э. Фолкнер, издавший известную книгу под названием «Безумие пахаря» [223].
Крупнейшим достижением отечественной агрономической науки и практики явилась система безотвальной обработки почвы, экспериментально обоснованная для условий Зауралья Т.С. Мальцевым. Им была предложена система периодического глубокого безотвального рыхления почвы на 35 – 40 см (один раз в 3-5 лет) в сочетании с поверхностными обработками [143].
Дальнейшее развитие теория безотвальной обработки почвы получила в исследованиях ВНИИ зернового хозяйства под руководством А.И. Бараева, как почвозащитная система земледелия для целинных степных районов подверженных ветровой эрозии.
Несмотря на разработку новых систем обработки почвы, по сравнению с прежними, их применение сдерживается из-за сложности и многообразия почвенно-климатических условий. В тоже время известно, что в ряде случаев обработка почвы не только не способствует повышению её плодородия, а приводит к обратному результату – к его снижению [140].
В настоящее время для областей Верхней Волги характерны три направления в обработке почвы: 1. Классическая отвальная система обработки почвы, как неотъемлемая часть современного культурного земледелия. 2. Безотвальная технология обработки, которая опирается на применение плоскорезов, глубокорыхлителей, дисковых и других орудий. 3. Ярусная система обработки почвы в сочетании с другими почвообрабатывающими орудиями. В последние годы установлено преимущество сочетания в одной системе глубоких и мелких, отвальных, плоскорезных и поверхностных приемов обработки почвы [42, 92].
В настоящее время во всем мире в целях энерго- и ресурсосбережения актуальным является ведение сберегающего (консервирующего) сельского хозяйства. Приоритетным в данном направлении является замена интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур на минимальные [255, 260, 264].
Под минимальной ресурсосберегающей обработкой почвы понимается обработка, обеспечивающая сокращение энергетических, трудовых или иных затрат путем уменьшения числа, глубины и площади обработки, совмещения технологических операций в одном рабочем процессе [96, 190].
Мировой опыт по возделыванию сельскохозяйственных культур с использованием минимальной обработки почвы показывает, что урожайность может быть ниже, одинаковой или выше по сравнению с традиционной вспашкой [256, 257, 261, 265, 267].
Одной из задач обработки почвы является придание пахотному слою оптимальной плотности. Значение плотности почвы в земледелии весьма многообразно, но особенно важно в регулировании водно-воздушного режима. Механическая обработка в значительной степени определяет плотность сложения почвы, на что указывают исследования Большаковой Е.В. и Щукина С.В., выполненные на дерново-подзолистых почвах Ярославской области [28, 248].
Пупонин А.И. и Хохлов Н.Ф. обращают внимание на увеличение плотности почвы под действием движителей почвообрабатывающих машин и орудий. Уплотнение почвы по следу трактора МТЗ-80 повышается на 7,0 %, Т-150К – 15 %, К-700А – 18 % [188]. По этой причине М.И. Сидоров рекомендует использовать на полевых работах трактора с уширителями колес [209].
Пахотный слой почвы, как указывает Ревут И.Б. считается рыхлым, когда его плотность не превышает 1,15 г/см3, плотным – 1,15–1,35 г/см3и очень плотным – выше 1,35г/см3, за исключением песчаных и супесчаных почв [196]. Многочисленными экспериментами доказано, что каждому виду растений, в зависимости от особенностей почвы, соответствует своя оптимальная плотность, подчеркивают Долгов С.И. и Модина С.А., при которой создаются наилучшие условия для роста и формирования урожая. Придание почве оптимального сложения – важная задача обработки почвы. После глубокой обработки под влиянием атмосферных осадков, оседания, прохода по полю сельскохозяйственных машин и других причин, она увеличивается, а достигнув определенной величины, остается более или менее постоянной [64].
Опыты Биктимерова В. и Хабирова И. по изучению способов основной обработки под яровую пшеницу показали, что к моменту уборки культуры на всех вариантах произошло уплотнение почвы. Более сильное уплотнение отмечено на вспашке, незначительное – на плоскорезной обработке, а на минимальной изменений практически не было [22].
Исследования, проведенные Блиновам А.М. на дерново-подзолистой почве, показали, что после зяблевой вспашки на глубину 20 – 22 см, плотность почвы составляла 1,11 – 1,22 г/см3, к весне она уплотнилась до 1,32 – 1,45г/см3 [23]. Аналогичные результаты получены и в других исследованиях. Так, например, дерново-подзолистые суглинистые почвы, даже обработанные глубоко осенью (до 30 см), к ранней весне по плотности и величине общей пористости возвращаются к исходному состоянию, которое было до вспашки [151].
С плотностью почвы непосредственно связана жизнь биоты, в том числе микрофлоры и как следствие – перевод элементов питания в более доступные формы. Исследования Войтович Н.В. указывают, что при оптимальной плотности процессы синтеза органического вещества проходят более интенсивно и растения затрачивают меньше питательных веществ на создание единицы сухого вещества [40].
Значение севооборота, обработки почвы и гербицидов в снижении засоренности посевов
Май характеризовался превышением температуры воздуха на 2,6 оС и недостаточным выпадением осадков – на 31,4 мм, по сравнению со средне-многолетними значениями. Влажность воздуха составляла 62,0 %, ГТК = 0,53, то есть май характеризовался как засушливый. Июнь был благоприятным для сельскохозяйственных культур. Хотя температура воздуха была на 0,9 оС выше многолетней, это не сказалось отрицательно на развитии растений, так как осадков выпало на 47 мм больше нормы. В июле среднесуточная температура воздуха превысила многолетние значения на 2,4 оС, а осадков выпало меньше на 30,5 мм (ГТК = 0,94). Август отличался более высокими температурами воздуха и выпадением осадков больше многолетних данных на 28,7 мм. В целом вегетационный период 2016 года сложился вполне благоприятно для сельскохозяйственных культур (ГТК = 1,33).
Исследования проводились в 2013 – 2016 годах в стационарном полевом севообороте заложенным кафедрой земледелия Ивановской ГСХА в 1989 г. со следующим чередованием культур: 1. Пар чистый (черный) 2. Озимая пшеница 3. Овёс с подсевом клевера лугового 4. Клевер луговой 5. Озимая рожь 6. Картофель 7. Ячмень. Севооборот представлен всеми полями в пространстве с чередованием культур во времени. Почва полей севооборота – дерново-среднеподзолистая легкосуглинистая на средних суглинках подстилаемых мореной, типичная для большинства хозяйств Ивановской области. Мощность пахотного слоя 20 – 22 см. Морфологическая характеристика почвы опытного участка. Разрез – почва моренного ландшафта. Горизонт Апах. – пахотный – 0 – 22 см; окраска темно-серая; гранулометрический состав – легкий суглинок; непрочнокомковатая структура; обильно встречаются ортштейновые зерна; горизонт влажный; рН – 5,7.
Горизонт А2 – эллювиальный (подзолистый) – 22 – 49 см; окраска светлосерая; гранулометрический состав – средний суглинок; пластинчатая структура; встречаются ортштейновые зерна; сложение плотное; горизонт влажный; рН – 5,0.
Горизонт А2В – переходный – 49 – 60 см; окраска бурая с белесыми пятнами; гранулометрический состав – средний суглинок; пластинчатая структура; сложение плотное; горизонт влажный; рН – 4,8.
Горизонт В – иллювиальный – 60 – 105 см; окраска бурая с белесыми затеками; гранулометрический состав – средний суглинок; призмовидная структура; сложение плотное; горизонт влажный; рН – 4,8.
Горизонт С – материнская порода – от 105 см; окраска бурая; гранулометрический состав – средний суглинок; сложение плотное; горизонт влажный; рН – 4,6.
Основные агрохимические показатели пахотного слоя: гумус – 2,10 %, рНсол.– 5,7, сумма поглощенных оснований 16-18 мг-экв./100 г почвы, подвижных форм фосфора 200 мг, обменного калия – 185 мг/кг почвы.
В севообороте под все культуры изучаются четыре системы обработки почвы: ежегодная отвальная – общепринятая для Верхневолжья (контроль), ежегодная плоскорезная (ресурсосберегающая), ежегодная комбинированная (отвально-плоскорезная) и ежегодная мелкая (ресурсосберегающая). 1. Отвальная: основная обработка – вспашка (20 – 22 см) ПЛН-3-35, предпосевная – культивация (10 – 12 см) КПС-4 + БЗТС-1;
2. Плоскорезная: основная обработка – обработка без оборачивания почвы (20 – 22 см) КПГ-2,2, предпосевная – культивация (10 – 12 см) КПЭ-3,8 и БИГ-3;
3. Комбинированная: основная обработка – вспашка (20 – 22см) ПЛН-3-35, предпосевная – культивация (10 – 12 см) КПЭ-3,8 и БИГ-3;
4. Мелкая: основная обработка – дискование (14 – 16 см) БДТ-3, предпосевная – культивация (10 – 12 см) КПС-4 + БЗТС-1. Для обработки почвы использовались машины и почвообрабатывающие орудия, серийно выпускаемые отечественной промышленностью. Общая площадь севооборота – 6 га, расположение 4-х ярусное. Каждый ярус представляет систему обработки почвы (отвальную, плоскорезную, комбинированную и мелкую). На каждом фоне обработки 28 делянок – 7 полей в 4-х кратном повторении, с размещением культур согласно схеме севооборота и с чередованием их во времени. Между ярусами, для удобства выполнения работ, оставлены дороги шириной 10 м.
В севообороте применяется метод расщепленных делянок и изучаются: системы обработки почвы – фактор А, удобрения – фактор В, гербициды – фактор С. Размер делянок первого порядка: ширина – 8 м, длина – 60 м, общая площадь 480 м2. Размер делянок второго порядка: ширина – 4 м, длина – 60 м, общая площадь 240 м2. Размер делянок третьего порядка: ширина – 4 м, длина – 30 м, общая площадь 120 м2. Учетная площадь делянок – 60 м2: ширина – 2 м, длина – 30 м.
Удобрения под культуры вносились согласно рекомендациям для Ивановской области. Под озимую пшеницу и рожь – N30Р30К30 как основное и N30 в подкормку, под ячмень и овес – N30Р30К30 под предпосевную обработку, под картофель – N60Р60К60 перед посадкой, на клевере проводили подкормку весной – N30. Навоз 40 т/га вносили в паровом поле один раз за ротацию севооборота. Для борьбы с сорняками в фазу кущения зерновых применялись гербициды: на ячмене, озимой пшенице и ржи – Балерина 0,5 л/га, на овсе с подсевом клевера и клевере – Гербитокс 1,0 л/га, на картофеле, после посадки – Торнадо 2,0 л/га. Все гербициды фирмы «Август» – крупнейшей российской компании по производству и продаже химических средств защиты растений.
Посев зерновых культур проводился зернотуковой сеялкой СЗ-3,6, овса с подсевом клевера – СЗТ-3,6, посадка картофеля – сажалкой КСМ-4.
Для посева и посадки использовали сорта культур внесенные в Госреестр по Ивановской области: озимая пшеница – Московская 39, озимая рожь – Чулпан, овёс – Боррус, ячмень – Зазерский 85, клевер – Кинешемский местный, картофель – Винета. Все семена 1 класса посевного стандарта. Норма высева зерновых культур – 5,5 млн. всхожих семян, клевера лугового – 4 млн., картофеля – 55 тыс. клубней на гектар.
Для всех перечисленных работ использовались трактора ДТ-75М и МТЗ-80. Технологические операции проводились в соответствии с разработанной методикой – в оптимальные агротехнические сроки.
Все учеты, наблюдения и анализы проводились по общепринятым методикам [68]. Анализы выполнялись в межкафедральной лаборатории и на кафедре агрохимии и земледелия Ивановской ГСХА в соответствии с принятыми в современной лабораторной практике руководствами.
Агрометеорологические условия в годы исследований
Ресурсосберегающие системы обработки почвы в накоплении и сохранении влаги наиболее эффективно проявились в полях чистого пара и картофеля, обеспечив статистически доказанные различия. Превышение по сравнению с отвальной технологией по плоскорезной обработке составило 16,7 и 17,1 % или 4,5 и 4,1 мм. Мелкая система обработки почвы имела превышение в паровом поле на 10,8 % или на 2,9 мм, а на картофеле – на 8,3 % или на 2,0 мм. На озимых культурах и клевере они преимущества не имели в связи с длительным промежутком времени после проведения обработок почвы. На яровых зерновых культурах эффект от их применения составлял 3,5 – 11,2 % или 1,0 – 3,0 мм. В целом, по всем культурам севооборота, включая поле чистого пара, запасы продуктивной влаги по плоскорезной системе обработки почвы оказались выше на 6,2 % или на 1,8 мм, а по мелкой на 4,9 % или на 1,4 мм по сравнению с отвальной технологией. Запасы продуктивной влаги по комбинированной системе обработки почвы не существенно отличались от отвальной.
Агрономическое значение структуры почвы заключается в положительном влиянии на такие свойства, как плотность сложения, пористость, тепловой и воздушный режимы, деятельность почвенных микроорганизмов. При этом наибольшее значение имеют агрегаты от 10 до 0,25 мм (макроструктура). В наших исследованиях количество их по культурам севооборота и системам обработки почвы несколько различалось (таблица 4, приложения 6 и 7).
Полученные результаты не позволяют выявить четкой закономерности в изменениях структурно-агрегатного состава в зависимости от изучаемых систем обработки почвы. Проведенные исследования не подтвердили литературные данные о увеличении количества структурных агрегатов при плоскорезной обработке. По большинству культур севооборота отмечена тенденция улучшения показателей структурно-агрегатного состава по отвальной системе обработки почвы.
Можно отметить увеличение количества макроструктурных и водопрочных агрегатов под клевером, особенно по отвальной системе обработки почвы. Под этой культурой наибольшее содержание структурных – 65,9 – 69,6 % и водопрочных агрегатов – 42,7 – 47,4 %, самый высокий коэффициент структурности – 1,93 – 2,29. Это подтверждает известный тезис о положительной роли многолетних трав в процессе структурообразования. Причем положительный эффект проявляется и на последующих культурах севооборота – озимой ржи и картофеле. Показатели структурно-агрегатного состава почвы на озимой ржи выше, чем на озимой пшенице, которая выращивается по чистому пару, при одинаковых системах обработки. Из изучаемых систем обработки почвы несколько хуже показатели структурно-агрегатного состава по мелкой обработке, что, очевидно, связано с глубиной основной обработки.
Если рассматривать показатели структурно-агрегатного состава по профилю почвы – в слоях 0 – 10 и 10 – 20 см (приложения 6 и 7), то можно отметить примерно одинаковые значения их по отвальной и комбинированной системам обработки и лучшие в слое 0 – 10 см – при плоскорезной и мелкой. Это связано с глубиной заделки пожнивных и растительных остатков. При отвальной и комбинированной системах обработки, где в качестве основной обработки проводилась вспашка, они распределяются по пахотному слою сравнительно равномерно, а при плоскорезной и мелкой накапливаются в верхнем слое почвы. Это способствует обогащению почвы органическим веществом и обеспечивает процесс структурообразования при его разложении. При плоскорезной и мелкой обработке это способствует дифференциации пахотного слоя.
Строение пахотного слоя определяется взаимным расположением почвенных комков и частиц и зависит от гранулометрического состава, структуры, времени и способов обработки почвы, а также развития корневой системы растений. Строение пахотного слоя оказывает большое влияние на водный и воздушный режимы почвы, интенсивность биологических процессов, газообмен между почвой и атмосферой и ряд других свойств почвы.
За три года исследований было выявлено влияние различных систем обработки почвы на строение пахотного слоя под различными культурами севооборота (таблица 5, приложения 6, 7).
Влияние агротехнических приемов на формирование различных агрофитоценозов
Минеральные удобрения на всех культурах и по всем системам обработки почвы обеспечили высокие прибавки урожая – 1,11 – 1,19 т/га. Применение гербицидов дало положительный результат, прибавки урожая составили 0,14 – 0,34 т/га. Наиболее высокие прибавки урожая получены по ресурсосберегающим системам обработки почвы – плоскорезной и мелкой, где засоренность посевов и техническая эффективность применения гербицидов были значительно выше. Наиболее эффективным применение гербицидов было на картофеле и яровых зерновых, менее эффективным – на озимых культурах.
Комплексное применение удобрений и гербицидов по всем системам обработки почвы обеспечило максимальные прибавки урожая – 1,36 – 1,56 т/га. Наибольший эффект получен, по плоскорезной и отвальной системам обработки почвы.
Максимальный выход продукции получен по ресурсосберегающей плоскорезной системе обработки почвы – 39,27 т/га. Отвальная и комбинированная системы по продуктивности различались не существенно – 38,44 и 38,86 т/га. Мелкая система обработки почвы уступала отвальной по выходу продукции на 2,47 т/га или на 6,4%.
Урожайность сельскохозяйственных культур зависит от многих слагаемых. Установление взаимосвязи урожайности с агрофизическими свойствами почвы, развитием растений, засоренностью посевов и другими факторами дает возможность изменять их в нужном направлении за счет совершенствования приемов агротехники.
Коррелятивная связь между урожайностью культур севооборота и плотностью сложения почвы показала на их обратную зависимость. Она менее выражена на озимых культурах – коэффициент корреляции r = -0,215, коэффициент детерминации r2 = 0,046, а уравнение регрессии имеет вид у = -13х + 50,26, то есть связь характеризуется как слабая. Сильная отрицательная зависимость отмечена на картофеле – r = -0,977, r2 = 0,955, уравнение регрессии – у = -907,9х + 1254,95. Показатели по яровым зерновым культурам занимают промежуточное положение между озимыми и картофелем. Аналогичная зависимость прослеживается и по твердости почвы. На озимых культурах связь характеризуется как средняя, на картофеле – сильная.
Установление коррелятивной связи урожайности и засоренности посевов показало на их обратную зависимость. Коэффициент корреляции изменялся от r = -0,170 на озимых культурах до r = -0,308 на яровых зерновых и r = -0,455 – на картофеле, то есть связь характеризовалась как слабая на озимых культурах и средняя на яровых зерновых и картофеле. По всем культурам севооборота установлена прямая коррелятивная связь между урожайностью и площадью листьев растений. Коэффициент корреляции r = 0,726 (r2 = 0,527, у = 1,211х + 17,30) на озимых культурах, и r = 0,984 (r2 = 0,968, у = 17,264х – 74,23) – на картофеле, то есть связь между признаками характеризуется как сильная.
Изучаемые технологии оказали влияние на структуру урожая культур севооборота (таблица 23, приложение 29).
Исследования показывают, что на озимой ржи лучшие показатели структуры урожая отмечены по плоскорезной системе обработки почвы – большее количество растений перед уборкой, несколько выше продуктивная кустистость и масса 1000 зерен. Аналогичные данные получены на озимой пшенице. Это все обеспечило получение более высокого урожая. По отвальной и комбинированной системам обработки элементы структуры урожая на озимых культурах существенно не различались. На ячмене и овсе слагаемые урожая были лучше по комбинированной системе и несколько уступали им элементы структуры урожая по мелкой системе обработки почвы.
На картофеле по структуре урожая лучшие показатели отмечены по плоскорезной обработке. По ней – бльшее количество растений перед уборкой, бльшая масса клубней и средняя масса одного клубня. Это обеспечило получение более высокого урожая по сравнению с другими технологиями.
Минеральные удобрения по всем системам обработки почвы обеспечили положительный эффект, улучшив развитие растений, показатели структуры урожая и урожайность культур севооборота.
На зерновых культурах определенное значение имеет соотношение зерна и соломы в урожае и коэффициент хозяйственного использования. Они по системам обработки почвы различались (приложение 30). Минеральные удобрения увеличили высоту растений и урожайность соломы. На озимых культурах соотношение, солома : зерно, на вариантах без удобрений равнялось 1,53 – 1,56, с применением удобрений – 1,64 – 1,66. На яровых культурах 1,15 – 1,18 и 1,21 – 1,26 соответственно. Коэффициент хозяйственного использования на озимых составлял 0,37 – 0,40, а на яровых – 0,44 – 0,47, который показывает долю зерна в общебиологическом урожае. Коэффициент хозяйственного использования по вариантам с применением удобрений был несколько ниже, что указывает на увеличение доли соломы в общебиологическом урожае.