Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ПОЧВЕННО-КЛШАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 7
1.1. Условия проведения опытов 7
1.2. Схема, агротехника в опытах и методика исследований 17
ГЛАВА 2. ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ В ЗВЕНЬЯХ СЕВООБОРОТОВ 22
2.1. Влажность почвы под посевами предшественников яровой пшеницы 22
2.2. Изменение содержания влаги в почве под яровой пшеницей после различных предшественников 30
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ НА ПИЩЕВОЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ И ЗАСОРЕННОСТЬ ПОСЕВОВ 43
3.1. Изменение содержания нитратов в почве под предшественниками яровой пшеницы.. . 43
3.2. Изменение содержания нитратов в почве под яровой пшеницей 53
3.3. Динамика фосфорной кислоты в почве 58
3.4. Изменение содержания фосфорной кислоты в почве под предшественниками яровой
пшеницы 61
3;.5. Изменение содержания фосфорной кислоты под посевами яровой пшеницы вв
3.6. Изменение содержания калия в почве под пшеницей и ее предшественниками 67
3.7. Засоренность предшественников и влияние их на засоренность последующих культур... 73
ГЛАВА 4. УРОЖАЙ КУЛЬТУР И ЕГО КАЧЕСТВО В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И УДОБРЕНИЙ 87
4.1. Количество растений к уборке и продуктивная кустистость 92
4.2. Озерненность колоса 98
4.3. Масса 1000 зерен 104
4;.4. Масса зерна с одного колоса 107
4.5. Урожай яровой пшеницы ПО
4.6. Урожай предшественников яровой пшеницы . ИЗ
4.7. Продуктивность севооборотных звеньев . 116
4.8. Влияние предшественников на качество зерна 118
ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИЗУЧАЕМЫХ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И КУЛЬТУР, СЛЕДУЮЩИХ ЗА НИМИ . 136
ВЫВОДЫ 142
Список использованной литературы 145
ПРИЛОЖЕНИЯ 163
- Условия проведения опытов
- Влажность почвы под посевами предшественников яровой пшеницы
- Изменение содержания нитратов в почве под предшественниками яровой пшеницы..
- Количество растений к уборке и продуктивная кустистость
- ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИЗУЧАЕМЫХ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И КУЛЬТУР, СЛЕДУЮЩИХ ЗА НИМИ
Введение к работе
Актуальность проблемы. В материалах XXVI съезда КПСС и принятой майским (1982 г.) Пленумом ЦК КПСС
Продовольственной программе намечается увеличить среднегодовое производство зерна в одиннадцатой пятилетке до 238—243, а в двенадцатой до 250—255 млн. тонн. В кормопроизводстве ставится задача увеличения производства кор-мов и улучшения их качества.
В Курганской области производство зерна должно достичь 3420 тыс. тонн в год. В настоящее время для нужд животноводства заготавливается только 74% к. е. и 59,9% переваримого протеина от потребного количества.
В области под яровой пшеницей занято 1130 тыс. га. По чистому пару и предшественника*! первой категории размещается 73—75%, остальная пшеница располагается третьей и четвертої! культурой после пара. Это является причиной высокой засоренности и низкой продуктивности посевов.
В области изучением предшественников под яровую пшеницу занимались Б. Н. Собянин (1965), И. А. Велькер (1968), Е. И. Вершинина (1970), П. И. Кузнецов, А. Г. Скрипов (1976). Однако разработанные ими рекомендации не в полной мере удовлетворяют современным требованиям сельско.; хозяйственного производства. Еще остро стоит вопрос борьбы с засоренностью полей. Изученные ранее предшественники не решают в достаточной мере вопросов производства сбалансированных по переваримому протеину кормов. Таким образом, актуальность данных исследований в настоящее время не уменьшается, а возрастает. Дальнейшая интенсификация сельскохозяйственного производства, растущие потребности животноводства в полноценных кормах ставят на повестку дня изучение агротехники кормовых культур с целью увеличения их урожая, повышения белковости корма и роста производства зерна яровой пшеницы высокого качества.
Цель и задачи исследовании. Цель исследования состояла в уточнении роли чистого пара и кукурузы наряду с нзу-
ченнсм влияния донника н посевов тройной смеси кормовых культур в летние сроки на формирование урожая и качества зерна яровой пшеницы.
Задачи исследовании сводились к изучению: водного и нищеного режимов почвы под предшественниками и яровой пшеницей, следующей по ним; засоренности полей под предшественниками и последующими культурами, возможности уничтожения сорных растений; влияния предшественников на величину урожая и качество зерна яровой пшеницы; определению экономической эффективности возделывания предшественников и яровой пшеницы после них.
Научная новизна. Выявлено влияние предшественников на пищевой режим н влажность почвы, засоренность посевов, величину и качество урожая яровой пшеницы. Изучено изменение влажности, элементов питания в почве и засоренность предшественников яровой пшеницы. Определена экономическая эффективность возделывания предшественников и пшеницы после них. Для лесостепной зоны Зауралья дон-инк и смесь кормовых культур летних сроков посева, как предшественников для яровой пшеницы изучены впервые.
Практическая ценность. Производству предложены новые предшественники под яровую пшеницу, позволяющие эффективно бороться с засоренностью полей, дающие высокий урожай зеленой массы, сбалансированной по протеину, обеспечивающие высокий урожай зерна последующей за ними пшеницы, без снижения его качества.
Практическое применение результатов исследований. Результаты исследований внедрены в хозяйствах области на площади 34,3 тыс. га с общим экономическим эффектом 120 тыс, руб. ежегодно и могут быть использованы в других хозяйствах зоны при разработке, введении и освоении полевых севооборотов.
Апробация результатов исследований и публикации. Основные результаты были доложены, обсуждены и одобрены на: 1. Научных конференциях профессорско-преподавательского состава Курганского СХИ (Курган, 1976, 1977, 1978 гг.);
2, III конференции молодых ученых и специалистов сель
ского хозяйства Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск,
14—lf, марта 1976 г. СОВЛСХНИЛ).
3. Конференции молодых ученых «Проблемы интенсифи
кации Зауралья» (Курган, 11 —12 марта, 1980 г.).
'По материалам диссертации опубликовано пять работ.
Объем работы. Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста, включает 4S таблиц, рисунков 3 и 11 приложений, состоит из о глав, выводов н предложений
производству. Список литературы вклйчает 216 наименоаа-ннй, вт, ч, 11 иностранных.
Условия и методика проведения исследований. Исследования проводились на опытном поле Курганского СХИ в течение 1975—1978 годов. Почвы участка типичны для области и представлены тяжело суглинистым среднегумусным выщелоченным черноземом, рН — 6,2. В слое почвы 0—40 см содержится подвижного фосфора 5 мг, калия — 18,7 мг на 100 г почвы, сумма поглощенных оснований составляет 33,2 мг-экв.
Климат Курганской области характеризуется как континентальный с резкими колебаниями температур » неравно-мерным выпадением осадков. Среднегодовая сумма осадков на преобладающей территории составляет 300—400 мм. Большая доля выпадает и летнее время с максимумом в июле. Май, как правило, сухой п прохладный, нюнь жаркий с часто повторяющимися засухами. 1975 год отличался острой засухой, за май—август сумма осадков составила 35— 45% от нормы. Первая половина вегетации 1976 и 1977 годов характеризовалась засушливой погодой, а в июне — июле обильными осадками. В нюне 1978 года сумма положительных температур на 70—140 была больше нормы. Для лета этого года, характерно недостаточное количество осадков в первой половине и обилие их во второй.
На опытном поле Курганского сельскохозяйственного института были заложены два севооборота:
I. 1) Пар, 2) пшеница, 3) пшеница, 4) кукуруза, 5) пше
ница, 6} ячмень;
II. 1) Донник, 2) пшеница, 3) пшеница, 4) тройная смесь
кормовых культур (летний срок посева), 5) пшеница, 6) яч-
мень+донник.
Дозы удобрений взяты но рекомендации отдела агрохимии Курганского НИИЗХ. В качестве азотного удобрення применялась аммиачная селитра, фосфорного — двойной гранулированный суперфосфат и нитрофоска.
Опыт закладывался а трехкратной повторності!. Площадь делянки 900 кв. м. Кроме того, каждая разбита на 3 субде-лянкн, одна из которых бралась за контроль, на двух других вносились удобрения. Объектами изучения были яровая пшеница Саратовская 39, тройная смесь кормовых культур (летнего срока посева), донник, кукуруза и пар. Агротехника пара, кукурузы и посевов ячменя не отличалась от зональной. Под летние посевы кормовых культур поле с осени пахали отвалыю на глубину 25—27 см, весной проводили закрытие влаги и до посева (20—25 июня), по мере отрастания сорняков, поле культивировали 3—4 раза, посев смеси проводили на глубину 6—7 см с последующим прнкатыва-
ниєм. Норма носена иодсолчиеіііікя Ж), овса 80 и гороха 120 кг на га.
Схема опыта
— NmP«.
— NiicP^jKm
NWPW_
N*.jP*^Kio
NwP,e
МеоР*зК10
NiinPso
^імРбоКо» .
NeoP.o
NejP^iKio _ 0
NwP*3
—- NwP^*\4$
Уборку проводили в момент, когда у гороха формировались бобы в нижней и средней частях растений. Кукурузу убирали в фазу молочного состояния зерна комбайном «Вихрь».
Донник подсевали после прнкатывания ячменя, норма посева 25 кг/га скарифицированных семян, после посева проводилось прикатывапие. Весной донник дважды боронили, убирали его в (разу цветения, затем поле пахалось ог-вально на глубину 25—27 см, в дальнейшем, по мере отрастания сорняков, проводились поверхностные обработки. Удобрения на всех вариантах опытов вносились локально зерновой сеялкой СЗ-3,6 перед посевом на глубину 7—8'см.
Посев яровой пшеницы после всех предшественников проводили в один срок во второй декаде мая, глубина посева 6—7 см, норма посеиа 5,5 млн. всхожих зерен на гектар. После посева поля прикатывали кольчатыми катками.
Уборка осуществлялась комбайном СК-4. Пшеница скашивалась в середине фазы восковой спелости, обмолачивалась по мере подсыхания валков. Урожайные данные приведены к 100%-ной чистоте и 14%-ной влажности.
В экспериментальной работе использовались полевые и лабораторные методы исследования. Лабораторные анализы проводились в .межкафедралыюй лаборатории Курганского СХ'И її агрохимической лаборатории Курганского НИИЗХ.
С целью выявления условии произрастания изучаемых предшественников и культур, следующих после них, динамики показателей почвенного плодородия, нами проводились полевые наблюдения и лабораторные исследования, в про-. 4
грамму которых были включены следующие основные вопросы: содержание продуктивной влаги в почве определялось на глубину до 100 см по слоям 0—'10, 10—20, 20—40, 40—60, 60—80, 80—100 см. Сроки взятия проб: перед посевом, в фазу кущення и трубкования, перед уборкой яровой пшеницы, на других полях учеты велись в эти же сроки. Метод, определения — термостатно-весовон. Пищевой режим почвы изучали в те же сроки на глубину 60 см. Содержание нитратов в почве определяли днеульфофеноловым методом, подвижного фосфора — по Францссону, количество обменного калия — но методике Масловон (Л. П. Петербургский, 1968).
Засоренность определялась количественно-весовым методом, перед уборкой предшественников н последующих культур. Проводился структурный анализ урожая. Определяли технологические свойства зерна. Данные урожая обработаны методом дисперсионного анализа (Б, Л. Доспехов, 1973) "на электронно-вычислительно» машине Наирн-2.
Расчет экономической эффективности провели по методике экономической оценки агрономических мероприятий (И. В. Попович, 1У77; Г. Ф. Ннкнтснко. 1982).
Условия проведения опытов
Территория Курганской области расположена в юго-западной части Западно-Сибирской низменности и определяется между 5643$ и 54I6f северной широты и 6200 и 6828» восточной долготы.
Почвенные и климатические условия зоны, в которой проводились опыты, характеризуются следующими показателями:
а/ Почвенные условия
Основными типами и подтипами почв области являются черноземы выщелоченные, обыкновенные, солонцеватые и осолоделые, занимающие 45-46 % всей территории /А Ф.Бахарева, 1969/,
Из всех типов почв выщелоченный чернозем является преобладающим, он занимает 1900 тыс» гектаров, что составляет 27 % территории или 58 % от всей посевной площади области /А.Ф.Бахарева, 1959/.
Опытное поле, где проводились исследования, находится на центральном отделении учхоза Курганского сельскохозяйственного института, почвы представлены черноземом выщелоченным, который характеризуется следующими морфологическими показателями /АГ.Ф. Бахарева, I960/.
Влажность почвы под посевами предшественников яровой пшеницы
Вода является одним из факторов почвенного плодородия. Вся жизнь растений, начиная с прорастания до созревания новых семян, связана с влагой. Поэтому изучению динамики почвенной влаги в зависимости от типа почв, климатических условий, высеваемых культур уделяется много внимания.
Различные культуры за вегетацию неодинаково используют влагу из почвы. Потребление ее зависит от условий года, биологии культур и ряда других факторов. К концу вегетации в одинаковых условиях полевые культуры оставляют после себя различное количество влаги в метровом слое почвы. Поэтому важным регулятором почвенной влаги являются предшественники и различные севооборотные звенья.
Изучению влияния различных культур и различных видов паров посвящено много работ отечественных и зарубежных исследователей.
Лучшим и общепринятым предшественником для яровой пшеницы является чистый пар. Но в настоящее время в связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства поля под паром все больше привлекают внимание ученых как объект изучения влияния на водный баланс севооборота в различных почвенно-климатических условиях страны. О существовании чистого пара и культурооборота было известно давно. Еще в У веке до н.э. в северном Причерноморье существовало плужное земледелие, при котором зерновые культуры в полевых посевах чередовались с бобовыми и чистым паром /А.А. Вербин, 1955/. Конечно, паровая система земледелия на очередном этапе развития сельскохозяйственного производства была прогрессивной.
Пар способствовал улучшению почвенного плодородия, сохране - 23 нию влаги в почве, борьбе с засоренностью и увеличению урожая последующих культур, но не способствовал развитию животноводства, кормовые культуры практически не высевались.
Появление новых орудий земледелия, средств химической борьбы с сорняками, удобрений подняли культуру земледелия на новый более высокий уровень. Б этих условиях стало возможно решать многие вопросы и без парового поля. И снова внимание ученых останавливается на паровом поле: можно ли обойтись без него, как добиться, чтобы каждый метр земли давал больше продукции и не пустовал бы?
Изучению различных видов паров и непаровых предшественников их влиянию на запасы влаги в почве к моменту посева озимых и яровых культур посвящено много работ.
Так,опытные данные Бузулукского опытного поля говорят о том, что не паровые предшественники к посеву яровых культур накапливают достаточное количество влаги /С.С.Баженов, 1914-1924/.
В.Твердухина /1922/ считает, что во влажные годы в условиях Саратовской области, чистые пары не имеют преимущества перед занятыми по обеспечению влагой последующих культур. Из занятых паров наиболее ценны те, что рано освобождают поля.
Изменение содержания нитратов в почве под предшественниками яровой пшеницы..
По данным ряда исследователей накопление нитратов связано с влажностью почвы, температурой, рыхлостью, количеством органической части оставляемой культурами, сроком освобождения поля занимаемой культурой.
Зависимость накопления нитратов от влажности и температуры отмечена многими учеными: Е. Андреевым /1922/, А.А. Кудрявцевой /1925/, А.Г. Дояренко /1926/, В.Г. Ротмистровым /1939/, Я.В. Пей-ве / 1961/, К.А. Костровым /1964/, В.Ф. Шерстневым /1965/, П.К. Ивановым /1968/. Их исследованиями было установлено, что избыток влаги, как и ее недостаток, замедляют тарификационные процессы, а, следовательно, ведут к снижению накопления нитратов в почве. В паровом поле в течение лета почва поддерживается в рыхлом состоянии и имеет лучшую увлажненность, чем под другими сельскохозяйственными культурами, поэтому практически все исследователи в своих работах отмечали высокую способность пара накапливать большое количество нитратного азота.
В почве занятой культурами идут процессы накопления элементов питания и их расходования. В зависимости от вида культур : злаковые, бобовые и т.д. расход накопленных элементов питания идет по разному. Кроме того и элементы питания расходуются из разных слоев почвы. В период вегетации культур, отмечает С.А. Воробьев /1977/, процессы накопления органического вещества преобладают над его разрушением. Следовательно, в отличие от парового поля на занятых полях до уборки идет убыль нитратов. Но после уборки до посева следующей культуры в почве идет разрушение органического вещества. Конечный результат будет зависеть от количества и состава органического вещества, оставшегося после уборки культуры. Состав органического вещества, его количество и сроки их разложения будут зависеть от вида культуры.
П.К. Иванов /1961, 1968/ указал, что в пару мобилизуется потенциальное плодородие почвы, богатство же ее не увеличивается, а уменьшается. Культуры, занимающие поле, уменьшают эффективное плодородие почвы, потребляя питательные вещества и воду, однако после них почва обогащается свежим органическим веществом в виде корневых и пожнивных остатков, которые пополняют запасы почвы и в некотором отношении покрывают потери, связанные с выращиванием урожая.
Это положение относится к работам й.М. Коданева /1955/, Ф.К. Лангельда /1957/, А.й. Желобова /1962/, А.Г. Дояренко /1963/ , В.И. Румянцева /1977/, cA#tu& /1976/.
О благоприятном влиянии бобовых культур на нитратный режим почвы под последующими культурами говорится в работах М.Д. Васильева /1970/, Г.НІ Харина /1971/, Н.И. Фольмера /1975/, Т.М. Масалимова /1977/, Б.Г. Хвощева /1977/ и др.
Все громадное количество работ по выявлению причин изменения нитратного режима почв говорит об актуальности этого вопроса.
И важное место по влиянию на изменение нитратного режима занимает чередование культур. Д.Н. Прянишников /1962/ в четырех пунктах четко сформулировал причины необходимости чередования культур:
1, Причины химического порядка» Разные растения потребляют различное количество элементов питания, особенно азота. И есть два пути пополнения почвы азотом: технический /внесение минеральных удобрений/, биологический /культура бобовых растений азотособирателей/...
2. Физического порядка. Возделываемые культуры изменяют физические свойства почвы...
3.Биологического порядка. Это болезни и вредители сельскохозяйственных культур, развитие в посевах сорных трав. Многие болезни и вредители, поражая одни культуры, не опасны для других ...
Ц-. Причины экономического порядка. Это причины обусловлены различными затратами средств и времени на возделывание культур, неодинаковой их транспортабельностью и различным значением для хозяйства ...
По влиянию на нитратный режим почвы предшественники можно разделить на лучшие и худшие. Например: пар, пласт многолетних трав, бобовые, хорошо обработанные пропашные - относятся к лучшим, а яровые зерновые - к худшим ... Следовательно, при различном сочетании в севообороте эти культуры будут потреблять и оставлять после себя определенное количество питательных элементов. Поэтому важное значение имеет изучение динамики нитратов под предшественниками и их изменение в почве под последующими культурами в звеньях севооборота.
Количество растений к уборке и продуктивная кустистость
В наших исследованиях /таблЛ.1.1/ максимальное количество растений к уборке было после пара и донника, затем шли тройная смесь кормовых культур и кукуруза. Меньше растений было в повторных посевах после пара и донника 341,8-34-3,3 шт/М , и мини мальным при монокультуре 319,9 шт/м . Внесение удобрений, практически, на всех вариантах незначительно увеличивало сохранность растений к уборке. Фосфорные удобрения несколько лучше влияли на сохранность растений после донника /382 шт/м2/ по сравнению с неудобренным вариантом, разница составляла /12,4- шт./, после пара фосфор практически не оказывал влияния на этот показатель. Включение калия в состав удобрений под повторные посевы и в других вариантах не оказало существенного влияния на количество растений. Особенно сильное влияние на этот показатель удобрения оказывали в засушливые годы в повторных посевах после пара и донника. В 1975 году разница в удобренных и неудобренных вариантах составила 28-38 шт/м , а в более благоприятном 1977 году она была в пределах 2-4 шт/м2, таким образом продуктивная кустистость в сильной степени зависела от условий года.
Л.К. Тупикова /1969/ указывала на зависимость кущения от условий обеспеченности влагой растений в первый период вегетации и на малую зависимость продуктивной кустистости от внесения удобрений перед посевами и в течение вегетации.
Продуктивная кустистость обычно восполняет изрекенную густоту стеблестоя и является проявлением биологической приспособляемости к условиям произрастания.
В 1975 году отмечалась наименьшая продуктивная кустистость на зсех вариантах опыта. В этом же году отмечена и максимальная сохранность растений к уборке.
Экономическая эффективность изучаемых предшественников и культур, следующих за ними
Новые агротехнические приемы должны обеспечивать увеличение производства растениеводческой продукции и улучшение ее качества, а это основной путь к удешевлению продуктов. Среди различных мероприятий, решающих поставленную задачу, важное место занимает правильный подбор предшественников под яровую пшеницу . Различные предшественники не только влияют на урожай яровой пшеницы, но и сами дают определенное количество продукции. Таким образом, наиболее рациональное размещение культур в звеньях севооборотов экономически целесообразно, тем более, что осуществление этих мероприятий не требует особых затрат. Для более полной экономической оценки изучаемых культур, учтены затраты связанные с их возделыванием. Экономическая эффективность рассчитывалась согласно действующих методических указаний /Н.П. Саф-ронов, 1975; И.В Попович, 1977; Г.Ф. Никитенко, 1982/.
Полученный урожай оценивали по закупочным ценам с учетом его качества. Произведенные расчеты показали /табл.5.1/, что самая низкая себестоимость /4AZ руб./ и высокая рентабельность /178,72 %/ получены при выращивании яровой пшеницы после донника. Эти показатели несколько хуже по пару, несмотря на то, что урожай после него не ниже, чем по доннику. Увеличение себестоимости и снижение рентабельности после пара связаны с затратами на его обработку. При возделывании пшеницы по доннику дополнительных затрат на обработку почвы меньше, чем по пару, а урожайность практически на одном уровне, что повлияло на эффективность производства. Внесение фосфорных удобрений более эффективно после пара, по доннику они практически не повлияли на снижение себестоимости.
