Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Влияние способов основной обработки почвы и гербицидов на продуктивность сельскохозяйственных культур (обзор литературы)... 12
1.1. История развития и основные направления совершенствования зяблевой обработки почвы 12
1.2. Влияние способов основной обработки зяби и культур севооборота на водный режим и агрофизические свойства почвы , 18
1.3. Влияние способов обработки и культур севооборота на питательный режим. 32
1.4. Фитосанитарное состояние посевов сельскохозяйственных культур в зависимости от способов основной обработки почвы и средств химизации...37
1.5. Влияние способов обработки почвы и гербицидов на урожайность сельскохозяйственных культур и производственные затраты 48
Глава II. Условии и методика проведении исследований . 52
2.1. Краткая характеристика почвенно-клнматических условий Центрально-Черноземной зоны и места проведения исследований 52
2.2. Метеорологические условия в годы проведения исследований 56
2.3. Объекты, схемы опытов и методика проведения исследований 65
Экспериментальная часть.
Глава III. Влияние различных способов основной обработки почвы на её агрофизические показатели; 71:
ЗЛ. Плотность сложения почвы 71
3.2. Структура почвы 76
Глава IV. Водный режим почвы и водопотребление культур зериоиронашного севооборота в зависимости от способов основной обработки почвы 83
4.1 Динамика продуктивной,влаги в почве 83
4.2 Водопотребление культур зерно пропашного севооборота 87
Глава V. Микробиологическая активность и питательный режим почвы в зависимости от приёмов основной обработки почвы . 90
5 Л .Микробиологическая активность почвы 90
5.2. Влияние обработок почвы на численность дождевых червей 95
5.3. Динамика содержания подвижных форм азота, фосфора и калия в почве...97
Глава VI. Влияние способов основной обработки почвы на фитосанитарпое состояние посевов 103
6.1. Засоренность посевов на фоне различного комплекса агроприемов. 103
Глава VII. Равномерность глубины заделки и полевой всхожести семян но различным способам подготовки зяби 121
Глава VIII. Продуктивность зернопропашного севооборота, структура урожая и некоторые качественные оценки зерна в зависимости от способов основной обработки почвы и применения гербицидов 126
8.1. Урожайность культур. 126
8.2. Структура урожая 131
8.3. Содержание азота, фосфора и калия в зерне изучаемых, культур 138
8.4. Влияние способов обработки почвы и гербицидов на качество семян 140
Глава IX. Экономическая и энергетическая эффективность различных приемов основной обработки почвы и применения гербицидов в зернопропашном севообороте 142
9.1. Экономическая эффективность возделывания сельскохозяйственных культур 142
9.2. Биоэнергетическая оценка использования различных обработок почвы и средств химизации при возделывании сельскохозяйственных культур зернопропашного севооборота 147
Выводы 152
Предложения производству 156
Список использованной литературы
- Влияние способов основной обработки зяби и культур севооборота на водный режим и агрофизические свойства почвы
- Метеорологические условия в годы проведения исследований
- Водопотребление культур зерно пропашного севооборота
- Влияние обработок почвы на численность дождевых червей
Введение к работе
Основной проблемой сельскохозяйственного производства России по -прежнему остается увеличение продуктивности наших полей; а, значит, и благосостояние населения. Увеличение производства продуктов питания должно осуществляться за счет интенсивных факторов развития, внедрения'новейших достижений науки и передовой практики..Получение, высоких и устойчивых урожаев возможно лишь на основе высокой: культуры земледелия, перспективных севооборотов, современной- агротехники, сохранения и повышения плодородия почв, рационального использования земельных ресурсов, снижения энергетических и трудовых затрат на производство продукции. "Земельные отношения сегодня в России - это результат непоследовательных кавалерийско - дилетантских решений, затянувших в тугой узел аграрные преобразования; Раздача земли и материальных средств в частную собственность крестьянам и фермерам, не подкрепленная разумной политикой государства, не привела к деловой активности миллионов новых собственников. Наоборот, апатия и иждевенчество одних, озлобленность и рвачество других стали преобладающими настроениями на селе. В результате - сокращение производства. более чем вдвое, бедность, социальная запущенность, депопуляция сельского населения. Есть островки благополучия, но эти сельскохозяйственные предприятия1 сохранили лишь былое процветание и существуют они, скорее, по принципу " не благодаря, а вопреки" (Е.С. Савченко, 2000)., Россия в недавнем прошлом оказывала продовольственную помощь другим странам. Сегодня же она потеряла продовольственную независимость, потребляя почти 40 % импортных продуктов питания, а население крупных городов - до 80%. В земледелии из сельскохозяйственного оборота выведено и не используется более 30 миллионов гектаров сельскохозяйственных угодий, что соответствует территориям: Краснодарского и Ставропольского краев, Ростовской и Волгоградской областей вместе взятых. На 17,5 миллионов гектаров уменшилась посевная площадь. Небывало уменьшилось производство зерна. В 1998 году валовой сбор его составил всего лишь 47,8 миллионов тонн, или в
5 2,2 раза меньше по сравнению со средними показателями 1986 -1990 годов. Это соответствует уровню 1951 года, (А.А. Шутьков, 2000). Противоестественным является вывоз огромного количества минеральных удобрений-и топлива за рубеж, В 1990 году из 16 миллионов тонн производимых туков селу было поставлено 11,0 миллионов тонн, в 1998 году соответственно 9 миллионов тонн и 1,1 миллионов тонн, то есть в 10 раз меньше, несмотря на то, что удобрения поставляются на экспорт по цене 1,8 - 2,0 раза ниже, чем отечественным товаропроизводителям (Н.К. Долгушкин, 1999). Кризисное состояние сельскохозяйственного производства России усугубляется прогрессирующей деградацией сельскохозяйственных угодий. На фоне десятикратного снижения применения минеральных удобрений, значительно снизилось внесение: органики. Крайне тяжелое финансовое состояние коллективных и фермерских хозяйств привело к свертыванию сельскохозяйственного машиностроения, уровень использования мощностей которого опустился до 8 - 12%.
Общий износ основных видов сельскохозяйственной техники достиг критического уровня 65 - 70%. Вызывает тревогу социальное положение населения страны. Снизилась калорийность питания. В 1990 году по уровню питания Россия находилась на седьмом месте в мире, в 1998 году опустилась на семьдесят первое (В.Я. Горин, 2000).
Главной целью экономической политики государства должна стать разработка эффективных мер по восстановлению агропромышленного производства, вывод этого важнейшего сектора экономики из глубокого кризиса и обеспечение на данной основе продовольственной независимости страны. Поэтому на сегодняшний день актуальна разработка и освоение научно обоснованных зональных систем земледелия, в которых бы учитывалась продуктивность сельскохозяйственных культур.
В решении этих проблем важное место занимает совершенствование приемов основной подготовки почвы, под каждую отдельно взятую культуру и в целом севообороте, для конкретных почвенно-климатических условий.
Механическая обработка почвы является одним из старейших технологических комплексов в земледелии. Пройдя длительный путь развития от примитивных до современных интенсивных приемов, она осталась самым значимым, самым трудоемким и самым проблематичным элементом систем земледелия (И.ГП Макаров, Н.И. Картамышев,1998).
Классики отечественной агрономии считали создание глубокого плодородного пахотного слоя почвы безусловным агротребованием и рекомендовали глубокую вспашку. Однако, огромные затраты на обработку почвы, непродуктивные потери почвенной влаги, и ряд других причин вызвали предложения заменить вспашку на поверхностную обработку. В настоящее время в земледелии ряда стран пересматриваются системы основной обработки почвы,, основанные на отвальной вспашке, так как они перестали удовлетворять требованиям роста урожаев и их стабильности. Поэтому в различных регионах мира все шире применяют почвозащитные обработки почвы. Применение безотвальных обработок снижает потери почвы от эрозии, способствует получению более высоких урожаев в засушливые годы, при этом достигаются в увеличении производительности труда и снижении энергозатрат.
Агротехническая основа роста урожаев сельскохозяйственных культур и их устойчивости по годам- правильные севообороты. Они и высокая агротехника должны в первую очередь обеспечить высокие и стабильные урожаи. Многолетняя практика показывает, что освоение правильных севооборотов даёт возможность наиболее рационально использовать землю, равномерно распределять труд о вые затраты успешно бороться с сорняками, болезнями: и вредителями, более продуктивно использовать влагу и удобрения.. В последние годы во многих хозяйствах, стало появляться пренебрежительное отношение к севооборотам, что, разумеется, не может не вызывать огромную тревогу. Погоня за сиюминутной выгодой приводит к ломке принятых и освоенных в хозяйстве севооборотов, к произволу в размещении сельскохозяйственных культур. Игнорирование севооборотов привело к сильному засорению полей как однолетними, так и многолетними сорными растениями. Невозможность при-
7 менения необходимого количества гербицидов еще больше усложнило ситуацию. Наиболее опасное положение сложилось в мелких хозяйствах; лишенных агрономического обслуживания, где допускаются грубые агрономические просчеты. Так было, например, с посевами подсолнечника, площади: которого в отдельных хозяйствах вдвое и втрое превосходили допустимые пределы. Вре-зультате в этих хозяйствах значительно снизилась возможность производства всех сельскохозяйственных культур, в том числе и самого подсолнечника, упала его урожайность, значительно* ухудшилась фитосанитарное состояние полей (И.Н. Листопадов, 2000). Небольшие хозяйства, не могут себе позволить, из-за небольших площадей; севообороты с большим набором сельскохозяйственных культур. Поэтому в данном случае немаловажное значение приобретают севообороты с короткой ротацией. Не утрачивают свою актуальность подобные типы севооборотов и в крупных специализированных хозяйствах, они легче подстраиваются под коньюктуру рынка. Короткую ротацию обычно имеют и почвозащитные севообороты. Вот почему разработка специализированных севооборотов на основе видового плодосмена; углубление знаний об их влиянии на основные элементы плодородия почвы актуально и представляет многоплановый интерес, как для науки, так и для практики.
Одним из основных путей увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур является устранение негативного влияния со стороны вредных компонентов агрофитоциноза. В.настоящее время потери продукции растениеводства от сорняков, вредителей и болезней от посева до непосредственного потребления; достигают 50%.
В России только из-за; засоренности. посевов, ежегодно теряется около 11% урожая зерна, 10% овощей; 20% многолетних трав (В.И. Алгинин; 1997). Поэтому, очищение полей от сорных растений, надежная защита от них является актуальным направлением- в,земледелии: Хорошим дополнением к агротехническим методам борьбы с сорняками.— является химическая прополка. Химический метод допускается в системе интегрированной защиты растений, однако он должен применяться направленно, с учетом фитосанитарного состояния посевов, с учетом экономических и экологических критериев. Испытание гербицидов в посевах должно быть грамотным, эффективным и безопасным.
Фитосанитарное состояние посевов во многом зависит от способа основной обработки почвы. Поэтому расширение использования безотвальных обработок ставит задачу сравнить их эффективность со вспашкой на фоне комплексного применения различных систем защиты растений.
В условиях интенсификации сельскохозяйственного производства первоочередное значение приобретает задача сохранения плодородия почв. По-t этому очень важно дальнейшее расширение и углубление зональных исследований по оптимизации систем обработки почвы в сочетании с системой удобрений и средств защиты растений. Все это требует, несмотря на обширный накопленный опыт, проведение изучения продуктивности зернопропашного севооборота взависимости от системы основной-обработки почвы в условиях лесостепной зоны Ц Ч Р. Это можно получить только экспериментальным путем с последующим теоретическим и научным объяснением полученных результатов.
Диссертационная работа: является обобщением трехлетних (1998 т-2000 гг.) экспериментальных исследований, выполненных аспирантом лично и в соавторстве, в соответствии с тематическим планом (Разработать системы основной обработки под сельскохозяйственные культуры) отдела, земледелия БеяГСХА.
Цель и задачи исследований.
Целью наших исследований являлось изучение продуктивности * четырехпольного зернопропаш ного севооборота в зависимости от системы основной обработки почвы, использовав положительные качества отвальной и безотвальной обработки, обуславливающих их влияние на сохранение почвенного плодородия, повышения продуктивности культур, благоприятное фитосанитарное состояние посевов и охрану окружающей среды в условиях Лесостепной зоны ЦЧР.
9 В задачу исследований входило:
Изучить влияние основных полевых культур севооборота, а также различных систем основной обработки почвы на агрофизические, агрохимические и микробиологические свойства почвы;
Зависимость водного режима почвы и водопотребление сельскохозяйственных культур от приемов основной обработки;
Дать оценку засоренности культур севооборота в связи с различными способами зяблевой обработки почвы и применения гербицидов;
Оценить влияние отвальной и безотвальной основной обработки почвы, сроков и дозировок внесения гербицидов на полевую всхожесть, рост, развитие, продуктивность и качественные оценки зерна озимой пшеницы, гороха^ ячменя, и вегетативной массы кукурузы на силос.
Определить продуктивность сельскохозяйственных культур и дать оценку экономической и биоэнергетической эффективности различных приемов основной обработки почвы, применения гербицидов при оптимальной-густоте стояния, под сельскохозяйственные культуры в севообороте с короткой ротацией.
Рекомендовать производству лучшие в условиях зоны сочетание спсь собов основной обработки почвы и средств защиты растений; применяемых в зернопропашном севообороте.
Научная новизна работы проведено комплексное исследование влияния приемов основной обработки почвы, внесения гербицидов на продуктивность культур зернопропашного севооборота. Экспериментально установлены, основные закономерности формирования высокопродуктивных, агроценозов озимой пшеницы, гороха, ячменяи кукурузы на силос, а также влияние на агрофизические свойства почвы и засорённость посевов в зависимости от способов основной обработки почвы и применения новых гербицидов.
Дана экономическая и энергетическая: оценка эффективности различных способов основной обработки почвы и применяемых средств защиты в зернопропашном севообороте.
Практическая значимость работы. Состоит в том, что производству рекомендованы в качестве основной обработки почвы под озимую пшеницу, ячмень, горох проводить мелкое безотвальное рыхление на глубину 14-16 см, а под кукурузу на силос традиционную вспашку или глубокое рыхление.
При высокой засорённости полей безотвальные обработки целесообразно сочетать с применением гербицидов, что позволяет в условиях неустойчивого увлажнения: Белгородской области получать высокие и стабильные урожаи; сельскохозяйственных культур продуктивностью 40-45 центнеров'кормовых единице гектара.. і Результаты исследований используются в учебном процессе Белгородской государственной сельскохозяйственной академии.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на заседаниях ученых советов БелГСХА (Белгород 1999, 2000, 2001 гг.) на научно- практической конференции (Воронеж 1999 г.), на 3, 4, 5,7, Международных научно-практических конференциях в БелГСХА (Белгород, 1999-2003 гг.). Представленная работа явилась частью тематического плана отдела земледелия БелГСХА по проблеме ... «Разработать системы основной обработки почвы под сельскохозяйственные культуры ».
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 8 научных работ.
Объём и; структура работы. Диссертация изложена на. 187 страницах машинописного текста и содержит введение, девять глав, выводы и предложения производству. Работа содержит 42 таблицы и 2 приложения; Список использованной литературы включает 343 наименований, в том числе 27 иностранных авторов.
По материалам диссертации опубликованы 8 печатных работ: I. Продуктивность зернопропашного севооборота в условиях лесостепной зоны ЦЧР с учетом системы основной обработки почвы // Направление стабилизации развития и выхода из кризиса АПК в современных условиях // Мате- риалы международной научно — практической конференции молодых ученых и специалистов. - Воронеж. - 1999 - с. 50.
Система основной обработки почвы зернопропашного севооборота. // Проблемы сельскохозяйственного производства на: современном этапе и пути их решения // Материалы III международной научно - производственной конференции. - Белгород. - 1999. с . 11.
Погодные условия и, продуктивность сельскохозяйственных культур // Проблемы, сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения// Материалы III международной научно — производственной конференции. - Белгород. — 1999. с. 23.
Безотвальная обработка почвы. Наука- производству. Кукуруза и сорго. N- 1.2000 г. с. 11-13.
Эффективность применения гербицидов под кукурузу на силос// Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения // Материалы IV международной научно - производственной конференции. - Белгород. - 2000. - с. 83.
Влияние способов основной обработки почвы на урожайность сортов и гибридов подсолнечника.// Проблемы сельскохозяйственного производства и пути их решения // Материалы V международной научно - производственной конференции. -Белгород; 2001.-с. 12.
Засоренность посевов и продуктивность культур в зависимости от способа основной обработки почвы // Проблемы сельскохозяйственного производства; и пути их решения // Материалы V международной 'научной — производственной конференции. - Белгород, 2001. - с. 10-11.
Продуктивность ячменя с учётом способов основной обработки почвы// Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения:// Материалы VII международной научно - производственной конференции. — Белгород. — 2003; - с. 73.
Влияние способов основной обработки зяби и культур севооборота на водный режим и агрофизические свойства почвы
Центральное Чернозем ье входит в зону неустой чивого и н едостаточн ого увлажнения. В связи, с чем одним из важнейших факторов, определяющих продуктивность сельскохозяйственных культур, является влага. Поэтому первостепенное значение в этих условиях имеет изыскание путей и способов максимального накопления,, сохранения и рационально использования запасов продуктивной влаги почвы. Ограничение водных:, ресурсов; Белгородской области усугубляется пересеченным рельефом и большим стоком талых и дождевых вод. Поэтому улучшение водного режима почв за счет более эффективного использования І влаги атмосферных осадков, остается главной задачей земледелия, так как используется лишь 21-22 % влаги от среднегодового количества осадков, а значительная часть теряется на испарение и сток (М.И. Комаров, 1984).
Ухудшение влагообеспеченности растений в любой фазе их развития, а особенно в критической, отрицательно сказывается на формирование вегетативных и генеративных органов, то есть в конечном итоге на урожай; В своих трудах F.H; Высоцкий (1962) отмечал, что почва есть живой организм, а вода в почве и грунте вместе с содержащимися в,ней химическими элементами есть настоящая кровь живого организма.
Управление водным режимом почвы - всегда один из важных,.а часто и самый важный прием повышения продуктивности: сельскохозяйственных угодий: По усредненным данным непродуктивные потери влаги составляют до 50 % расходной части водного баланса, обрабатываемого чернозема (А.А. Роде, 1969).
По данным С.А. Вериго, П.А. Разумова(1973) влагопотребление растений зависит не только от содержания воды, но и от множества факторов - вида сельскохозяйственной культуры, сорта, уровня агротехники, плодородия почв и т.д. Влияяп на агрофизические свойства почвы различными почвообрабатывающими орудиями, человек может регулировать процесс сохранения и накопления влаги. Кроме этого, полевые культуры требуют для создания урожая разное количество влаги и обладают разной способностью использовать её из почвы (А.Н. Каштанов, 1983).
Существенное влияние на водный режим почвы оказывает правильное чередование культур севооборота, внесение органических и минеральных удобрений, посев засухоустойчивых сортов и культур (М.И. Сидоров, 1981).
По мнению В.Г. Ротмистрова (1913), эффективное использование почвен- ной влаги обеспечивается в севообороте при чередовании культур, имеющих глубокую и мелкую корневую систему, то есть при корнесмене. Потребление воды растениями также зависит и от густоты стояния на единице площади, мощности развития растений и фазы их развития (Г.Д. Белов, А.П.-Подолько, 1985).
При одном и том же количестве поступающей в почву влаги её лучше используют растения, имеющие высокий коэффициент водопотребления (С.А. Воробьев, 1979).
По данным И.С. Годуляна и др. 1974) средний расход воды сельскохозяйственными культурами за вегетацию в степной зоне Украины существенно различались. Озимая пшеница; горох, просо, суданская трава, кукуруза на силос для создания урожая использовали продуктивной влаги значительно меньше, чем подсолнечник и кукуруза на зерно. Овес и ячмень заняли промежуточное положение.
Исследования А.Д; Брик, F.B. Белицкой (1990) позволили сделать вывод, что во время сева озимой пшеницы запасы продуктивной влаги, как в пахотном, так и в метровом слое в значительной степени зависели от предшественника. По пару в среднем за два года запасы количества влаги были выше,, чем после кукурузы на силос и гороха на зерно. В благоприятные по увлажнению годы запасы воды в слое 0-20 см по черному пару составили 22,6 мм, после ку 20 курузы на силос - 10,8, после гороха на зерно 10,0, а в неблагоприятные соответственно 13,3; 6,6 и 6,7 мм.
При чередовании в севообороте сельскохозяйственных культур возрастает значимость их биологического влияния на накопление влаги в почве и продуктивность её использования на образование единицы урожая А.К. Свиридов, В.В; Черенков (1983).
Проведенные опыты во ВНИИЗ и ЗПЭ (В:А. Бело гуров, 1992) убедительно показали, что при возделывании в севооборотах расход воды на создание единицы сухого вещества различных сельскохозяйственных культур значительно ниже, чем в бессменных посевах. В среднем за ротацию водопотребление составило для озимой пшеницы 418-496, сахарной свеклы - 278-293, ячменя -397-43 Гм3 на тонну, в то же время при бессменных посевах этих культур влаги расходовалось гораздо больше — соответственно - 982 412 и 588 м на тонну.
Все эти примеры убедительно свидетельствуют о значительной роли научно обоснованного чередования сельскохозяйственных культур в регулировании вводно-физических свойств почв. Наряду с этим немаловажную роль по накоплению и сохранению влаги в почве играют различные приемы обработки почв. Однако единого мнения о влиянии способов и глубины обработки зяби на водный режим в литературе: нет. Важным резервом улучшения. влагообеспе-ченности почвы, особенно в годы с ранневесенними засухами, являются осадки, накапливающиеся в течение: холодного периода года. В общем, балансе атмосферных осадков.снег составляет 25-30%. Поэтому накопление влаги в этот период является одним из показателей целесообразности применения того или иного приема обработки почвы (О.Г, Котлярова, 1995). По данным Д;, Уткина (1973), безотвальные обработки способствовали накоплению снега; уровень которого в сравнении с отвальной вспашкой был в 1,5 раза выше.
Метеорологические условия в годы проведения исследований
Исследования проводились в годы с различными метеорологическими условиями, которые по-разному влияли на рост, развитие и продуктивность сельскохозяйственных культур. Для характеристики климатических условий в годы проведения опытов были использованы данные агрометеорологического поста Бел ГСХА.
Началу сева озимых культур в 1997 году предшествовал период с про-«- хладной и очень сухой погодой. В течении августа среднесуточная температура воздуха была на 0,3С ниже многолетних значений. За весь месяц осадков выпало всего Ї мм. Сев озимых провели в оптимальные сроки, но в совершенно сухую почву.
Осенние месяцы различались по погодным условиям. Сентябрь был холодным. Средняя температура воздуха за месяц ниже нормы на 2,9С. По количеству осадков сентябрь был в пределах нормы. Первые обильные дожди (13,1 мм) прошли только в конце первой декады сентября. Засушливые погодные условия в начальные фазы развития растений задерживали прорастание зерна и появление всходов. Период от посева до полных всходов был длиннее обычного почти на две недели. Появившиеся всходы были недружные и изреженные. Октябрь и ноябрь по гидротермическим показателям были близки к норме. Но ослабленные растения смогли начать куститься только в середине октября.
Продолжительность осеннего кущения составила всего пятнадцать суток. Дата окончания вегетации отмечена в конце октября.
Период наложения основных обработок, последняя декада октября, проходил при среднесуточной температуре воздуха около 12С, что на 2С выше среднемноголетней, осадков в этот период практически не наблюдалось.
В начале зимы преобладала морозная погода. Наиболее холодной была вторая декада декабря. Среднесуточная температура воздуха в отдельные дни была 25-29С ниже нуля. В целом за декаду она равнялась 13,3С мороза, что ниже нормы на 8,8С. Гибели озимых в этот период не наблюдалось, благодаря высокому и устойчивому снежному покрову.
Остальные месяцы зимы характеризовались теплой погодой. Так, температура воздуха в январе превысила норму на 2,5, в феврале на 3,5. Особенно теплые дни наблюдались в конце февраля, когда почти всю декаду температура воздуха была положительной. По количеству осадков февраль близок к среднемноголетним данным.
Теплая погода наблюдалась и в начале весны 1998 года. В первой декаде марта среднемесячные данные температуры превысили норму на 7,1. В результате аномально теплой погоды зимний покой озимых нарушился, на интенсивное дыхание расходовались питательные вещества, зимостойкость снижалась. С 13 марта характер погоды резко изменился, установилась холодная погода со среднесуточной температурой воздуха 4 - 6С мороза. Всё это привело к гибели некоторых растений и отрицательно сказалось на пери-зимовке. В начале апреля, несколько раньше обычного, озимые возобновили вегетацию. Растения вышли из зимы изреженные и очень слабые. Но умеренно - теплая и влажная погода в течение апреля способствовала хорошему отрастанию сохранившихся озимых.
Осадки выпадали в основном в виде снега и мокрого снега, причём, наиболее интенсивное их выпадение было в декабре и марте. В целом за рассматриваемый период общее количество осадков составило 237 мм, что было выше средней многолетней нормы на 60 мм.
Во второй и третьей декаде апреля, когда проводилась предпосевная подготовка и посев ранних яровых культур (ячменя и гороха), преобладала теплая погода со среднесуточной температурой на 0,4 - 1,1 С выше нормы. Выпадение осадков в этом месяце было незначительным. Всходы ранних зерновых культур появились в конце апреля. Сев кукурузы на силос и зеленый корм проводился в первую декаду мая. Май был самым сухим и прохладным месяцем весны. Среднемесячные данные температуры ниже многолетних значений на 1,0С, а сумма выпавших осадков составила всего 46 % от нормы. Во второй декаде мая началось активное кущение ячменя и рост, и ветвление гороха. В конце месяца заколосилась пшеница, это на неделю:раньше средиемноголетних значений. В это же время ячмень начал выходить в труб Летние месяцы по температурному режиму были теплее обычного. Среднемесячная температура воздуха в июне превысила норму на 1,9С, в июле -на 1,4С. Особенно жаркой была вторая:декада июня; когда максимальная1 температура в первые дни декады превышала 30С. По количеству осадков эти месяцы сильно различались. В июне их выпало лишь 30 мм (48 %), а в июле, наоборот, преобладала дождливая погода. Прошедшие дожди составили: 94 мм или 138 % месячной нормы. Снижение.температуры и обилие 7осадков в период налива и созревания зерна благоприятно отразилось на урожайности зерновых культур и росте и развитии кукурузы. К уборке зерновых культур и гороха приступили на неделю раньше среднемноголетних сроков. В целом условия формирования урожая сельскохозяйственных культур в 1997 - 1998 году сложились неблагоприятно. Засушливая осень в период сева озимых, резкие колебания температуры весной, сухая и жаркая погода в период прохождения основных фаз роста и развития растений; привели к снижению урожая. Вегетационный период в 1998 — 1999 году по температурному режиму был на 0,5С теплее обычного, однако ощущался острый дефицит влаги.
Водопотребление культур зерно пропашного севооборота
Одним из. показателей эффективности использования: продуктивной влаги в течение вегетации является коэффициент водопотребления. Использование воды растениями зависит от биологических особенностей, а также условий среды произрастания.
В нашем опыте разные способы обработки почвы оказывали влияние на суммарный расход влаги и коэффициент водопотребления. Как показывают данные таблицы 8, в, среднем: за; три года в течении вегетации культур севооборота суммарный расход влаги при безотвальных обработках почвы обычно превышал её расход при отвальной вспашке, и практически: не зависел от глубины обработки.
Так в среднем по четырём культурам суммарный расход влаги за три года проведения исследований по вспашке составил 3750 м /га в то время как по безотвальным обработкам он был соответственно 3773 м3/га и 3779 м3/га.
Наименьший суммарный расход влаги при рассмотрении культур был по гороху. Наибольший по озимой пшенице. Кукуруза и ячмень занимали промежуточное положение. Это связано с различными вегетационными; периодами произрастания сельскохозяйственных культур, и различным содержанием влаги в почве в начале и конце вегетации..
Последействие обработок практически не влияло на этот показатель. Это видно на примере озимой пшеницы, под которую проводилась лишь мелкая обработка. В связи, с чем суммарный расход влаги, по этой культуре был практически одинаков.
Анализ коэффициента водопотребления в среднем- за 1998 - 2000 гт. показал, что, не смотря на то, что суммарное водо потреблен не по бесплужньш обработкам было выше, чем по вспашке, зерновые культуры на участках с безотвальными обработками более экономно расходовали влагу.
В результате более высокого урожая ячменя и гороха по бесплужным обработкам в сравнении с отвальной вспашкой коэффициент влагопотребления по- ним был ниже. При этом самым низким он был при мелкой обработке лротивоэрозионным культиватором и составлял по ячменю 859 м37т, в то время как по вспашке 878 м-/т.. По гороху самым- низким был по глубокой безотвальной обработке 1305 м3/т, по отвальной вспашке 1372 MVT. (таблица 8).
По озимой пшенице коэффициент влагопотребления был практически одинаковым. В отличие от зерновых культур; кукуруза, выращиваемая на силос, более экономно расходовала влагу по отвальной обработке, в среднем за три года выращивания коэффициент влагопотребления. по данному виду обработки составил 96 м3/т, в то время как по мелкой и глубокой безотвальным обработкам соответственно 109 м3/т и 108 м3/т.
Анализируя, полученные данные, мы приходим к выводу, что уровень, накопления продуктивной влаги в осенне-зимне-весенний период, её начальные запасы? и расход за вегетацию культур были; при безотвальных- обработках несколько выше, чем при отвальной вспашке.
В то же время удельное водопотребление в результате более высокого урожая ячменя и гороха в среднем по культурам был практически одинаковым, или несколько ниже. Под кукурузой вследствие снижения урожайности- по сравнению с контролем по вариантам мелкой и глубокой безотвальной обработки коэффициент удельного водопотребления был несколько выше.
Основным источником питательных веществ, необходимых для роста и развития растений является почва. Следует отметить, что практически все элементы питания, усваиваемые корнями растений, связаны с микробиологическими процессами.
Микроорганизмы выполняют весьма важные и многообразные функции в превращении веществ и энергии при почвообразовании. Участвуют в круговороте углерода и минеральных элементов питания растений, синтезе гумусовых веществ, что в свою очередь способствует улучшению структуры почвы и следовательно её водного и воздушного режимов. Микробы, обитающие в прикорневой зоне, минерализуют перегной с образованием доступных растениям-минеральных соединений, осуществляют трансформацию вносимых в почву минеральных удобрений,, в первую очередь азотных и фосфорных с переводом труднодоступных для растений элементов питания в доступную форму, и следовательно улучшают питательный режим почвы (СИ. Войтенко, В.ИІ Иванов,. 1985).
Живые организмы - обязательный компонент почвы. Количество их в хорошо окультуренной почве может достигать нескольких миллиардов в А г. почвы, а общая масса-до 10 т/га (С.А. Воробьев и др. 1991).
Почвенные организмы выделяют в процессе жизнедеятельности различные физиологически активные соединения; стимулирующие рост и развитие растений: витамины, ауксины, гибберлины,.цитокинины, физиконцины, которые в свою очередь способствуют переводу одних элементов в подвижную форму и наоборот, закреплению других в недоступную для растений форму.
Состав и численность почвенной микрофлоры значительно изменяется в зависимости от условий внешней среды. Влажность, температура, кислотность почвы, наличие кислорода и другие факторы внешней среды во многом опреде ляют направленность и скорость микробиологических процессов в почве (Е.Ф. Мишустин, 1972).
Деятельность почвенной микрофлоры главным образом оценивают показателем «биологическая активность почвы ». В одних случаях под биологической-активностью понимают обитую биогенность почвы, определяемую подсчётом общего количества. почвенных микроорганизмов. Иногда для характеристики биологической активности почвы учитывают отдельные физиологические группы микроорганизмов, например нитрифицирующие бактерии, целлюлозо-разрушающие и др.
Активность целлюлозоразрушающих микроорганизмов; можно определить аппликационным методом по степени разложения льняной ткани (Б.А.. Доспехов и др., 1987). Метод льняных полотен показывает не только активность цел-люлозоразлогающих микроорганизмов, но и степень мобилизации азота в почве. Кроме того, определение интенсивности разложения растительного материала этим методом более объективно отражает состояние и активность микрофлоры почвы в естественных условиях поля,.чем учет микроорганизмов в лабораторных условиях.
Одним, из основных факторов антропогенного воздействия на биологическую активность почвы является, способ её обработки. В одних случаях она увеличивается, в других - уменьшается.
В настоящее время: существуют разнообразные точки зрения по = влиянию отвального и безотвального способов основной обработки почвы на активность микробиологических процессов; в почве и на численность различных групп почвенных микроорганизмов.
По мнению многих авторов при вспашке увеличивается численность аэробной микрофлоры, интенсивность разложения свежего органического вещества-при одновременном снижении коэффициента гумификации; возрастают темпы минерализации.
Влияние обработок почвы на численность дождевых червей
Большинство почвенных процессов протекают при непосредственном участии фауны почвы. Биологическая деятельность живых организмов влияет на весь комплекс почвенных процессов, плодородие и урожай. Высокое плодородие почвы сохраняется, если все биологические звенья находятся в оптимальном соотношении и взаимодействии. При этом одни типы почвенных организмов готовят условия жизни для других (В;Л. Ковда, 1981).
В процессах почвообразованиями создании плодородия почвы важная роль принадлежит дождевым червям. Эти животные встречаются как в окультуренных, так и в целинных почвах. Их количество колеблется от сотен тысяч до нескольких миллионов на: одном гектаре обрабатываемого слоя почвы, преимущественно в верхних гумусовых горизонтах.
Дождевые черви перерабатывают растительные остатки, способствуя формированию до 5 т/га гумуса, улучшают механический состав почвы, снижают количество патогенных организмов (ММ. Ломакин, 1984).
Деятельность червей в процессах почвообразования весьма разнообразна. Создавая свои ходы, они увеличивают площадь соприкосновения почвы с воздухом, способствуют проникновению воздуха, и воды в глубокие слои почвог-рунта. Стенки червоточин покрыты водостойким гумусированным веществом поэтому практически не заплывают и не забиваются льдом. Многочисленные ходы и норки, улучшают физические свойства почвы: повышают её пористость, аэрацию, влагоёмкость и водопроницаемость. В почвах обогащенных продуктами жизнедеятельности червей (капролитами), возрастает количество гумуса, увеличивается сумма обменных оснований, снижается кислотность. Почвы, содержащие капролиты червей, отличаются и более водопрочной структурой. Дождевые черви улучшают не только физические свойства и структуру почвы, но и её химический состав (И.С. Кауричев, 1989).
Благоприятное воздействие дождевых червей на почву многогранно. Они являются неотъемлемым экологическим звеном почвы, стабилизирующим глав нейшие её свойства. Высокая их численность является положительным фактором почвенного плодородия,
В литературе имеются противоречивые данные по воздействию основной обработки почвы на численность дождевых червей. По данным М.М. Ломакина (1980), А.И. Титовской (1997), О.А. Подлегаева (2000) происходит снижение их численности по отвальной обработке в сравнении с безотвальными, независимо от типа почв и выращиваемых сельскохозяйственных культур.
Однако наряду с этим, некоторые учёные отмечают снижение численности дождевых червей при плоскорезной обработке (И.С. Мильчевская, 1988).
В наших исследованиях на численность дождевых червей повлияли приёмы основной обработки и погодные условия, сложившиеся в годы проведения опытов (таблица 10).
В среднем за 1997-1999г. по вспашке количество дождевых червей в слое почвы 0-40 см составило 6 экземпляров на одном квадратном метре, а при мелкой безотвальной - 10 штук на квадратном метре, что в 1,7 раза больше по сравнению со вспашкой.
Глубокая безотвальная обработка по этому показателю заняла промежуточное положение, в 1,3 раза превышая контрольный вариант. На наш взгляд это связано с более глубокими изменениями среды обитания червей, происходящими при вспашке.
Проводимые в опыте безотвальные обработки оставляли на поверхности почвы пожнивные остатки (солома ячменя, пшеницы, гороха) создающие мульчирующий слой.
Необходимо также отметить, что количество дождевых червей в почве в значительной степени зависело и от погодных условий. В засушливом 1999 году их было значительно меньше, чем в более благоприятных 1998 и 2000 годах. В зависимости от способов основной обработки их содержание колебалось от 4 до 6 штук на квадратный метр в 1999 году, до 8 - 15 штук в 2000.
На основании полученных данных можно сделать вывод, что применение безотвальных обработок почвы при возделывании культур севооборота, обеспечивало заметное увеличение численности дождевых червей в пахотном горизонте.
Рост и развитие большинства сельскохозяйственных культур зависит от условий их питания. Обеспеченность растений; доступными формами элементов п итания является одним из важне йших показателей плодородия почвы.
Растениям: необходимы десятки различных макро- и; микроэлементов. Однако в больших количествах каждому растительному организму жизненно необходимы и незаменимы азот, фосфор и калий.
Азот — важнейший элемент питания растен и й, входя щи й; в состав \ всех белковых веществ, в том числе нуклеиновых кислот, как РНК и ДНК, оказывающих большое влияние на синтез белков и обмен питательных веществ. Он усиливает рост и развитие растений, увеличивает содержание белка в растительной продукции.
Фосфор участвует в процессах фотосинтеза, входит в состав сложных белков - нуклеопротеидов, фитина, фосфотидов. Фосфор ускоряет развитие растений, улучшает качество продукции.
