Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Изменение плодородия почвы, фитосанитарное состояние посевов, урожайность и качество кукурузы на силос под взаимодействием комплекса агроприемов (обзор литературы) 9
1.1. Краткая история и основные направления исследований развития основной обработки почвы 9
1.2. Эффективность севооборотов, различных способов основной обработки почвы и удобрений при возделывании кукурузы на силос 11
1.3. Фитосанитарное состояние посевов в зависимости от способов основной обработки почвы и удобрений 27
1.4. Влияние способов основной обработки почвы и удобрений на урожай и качество кукурузы на силос .30
Глава 2. Схемы опытов, методика и условия их проведения 3 8
2.1. Схема и методика проведения полевых опытов 38
2.2. Агроклиматическая характеристика зоны и метеорологические условия в годы проведения исследований 40
Глава 3. Влияние различных способов основной обработки почвы и удобрений на агрофизические свойства почвы и ее пищевой режим 45
3.1. Изменение запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы в зависимости от способов основной обработки почвы и удобрений 45
3.2. Плотность почвы в зависимости от способов основной обработки и удобрений 51
3.3. Структурное состояние почвы в зависимости от способов основной обработки почвы и удобрений 54
3.4. Питательный режим почвы в зависимости от способов основной обработки почвы и удобрений 58
Глава 4. Засоренность посевов кукурузы на силос в зависимости от способов основной обработки почвы и удобрений 71
Глава 5. Формирование урожая и качества силоса кукурузы в зависимости от способов основной обработки почвы и удобрений 78
5.1. Влияние способов основной обработки почвы и удобрений на продуктивность кукурузы на силос структуру урожая качество силоса 79
5.2. Накопление кукурузой корневой массы в зависимости от способов основной обработки почвы и удобрений 90
Глава 6. Вынос элементов питания урожаем и возврат их в почву с корневыми остатками в зависимости от изучаемых факторов 95
6.1. Вынос азота, фосфора и калия в зависимости от условий выращивания силосной кукурузы 95
6.2. Возврат в почву питательных элементов с корневой массой в зависимости от способов основной обработки почвы и удобрений 98
Глава 7. Экономическая и биоэнергетическая оценка технологий применения удобрений и способов основной обработки почвы при выращивании кукурузы на силос 101
Выводы 114
Предложения производству 118
Библиографический список использованной литературы 119
- Эффективность севооборотов, различных способов основной обработки почвы и удобрений при возделывании кукурузы на силос
- Агроклиматическая характеристика зоны и метеорологические условия в годы проведения исследований
- Структурное состояние почвы в зависимости от способов основной обработки почвы и удобрений
- Влияние способов основной обработки почвы и удобрений на продуктивность кукурузы на силос структуру урожая качество силоса
Введение к работе
В настоящее время развитие сельскохозяйственного производства направлено на повышение уровня интенсификации и в связи с этим увеличение продукции земледелия. Перспективность этого направления во многом определяется новыми требованиями, связанными как с ростом экономических показателей, так и с обострением экологических и энергетических проблем, решение которых обусловлено в значительной мере необходимостью применения научно обоснованных зональных технологий.
Известно, что повысить урожайность за счет одного какого-либо приема нельзя, Величина урожая, а также его качество, как показывает мировой опыт, во многом зависит от степени учета всех факторов, которые участвуют в их формировании.
Проведенные в различных почвенно-климатических зонах научные
исследования, показывают, что наилучший результат достигается тогда, когда
в едином комплексе используются наиболее рациональные для конкретных
условий агротехнические приемы совместно с химизацией, внедрением
высокоэффективных сортов и другими факторами
(Сайко 1987, Федотов, 1991, Шатилов 1993).
В условиях Центрально-Черноземной зоны важная роль в производстве зерна и кормов принадлежит кукурузе. Однако, несмотря на большую потенциальную урожайность, возрастающие потребности в данных видах продукции еще не обеспечиваются. Для полного обеспечения животноводства одним из лучших сочных кормов - силосом, необходимо увеличивать производство силосной кукурузы. Одним из основных путей повышения продуктивности данной культуры является правильное размещение ее в севооборотах, а также устранение негативного влияния от сорной растительности. Наряду с этим необходимо в первую очередь заботиться о почвенном плодородии. Важным фактором его сохранения и повышения является рациональная система обработки почвы, которая должна обеспечивать хорошее взаимодействие с применяемыми средствами
5 химизации, что позволит снизить потери питательных веществ, повысить окупаемость удобрений.
Длительный период, да и в настоящее время, преобладающим способом основной обработки почвы под сельскохозяйственные культуры является вспашка.
В последние годы в стране и в нашей области накоплен довольно обширный материал по безотвальной обработке почвы под различные полевые культуры, в основном под зерновые.
Применение безотвальной обработки под кукурузу на силос изучено слабо, к тому же имеющиеся данные многих исследователей в большинстве случаев противоречивы и нуждаются в уточнении в конкретных условиях Белгородской области. Кроме того, эффективность способа основной обработки почвы устанавливалась без учета условий питания и размещения данной культуры в севооборотах.
Таким образом, изучение таких агроприемов как применение удобрений на фоне различных способов основной обработки почвы одновременно в двух различных севооборотах, позволяет установить закономерности оптимального, наиболее экономически и экологически выгодного пути получения высокого урожая хорошего качества кукурузы на силос. Эти исследования имеют большое значение и представляют определенный научно-практический интерес и весьма актуальны в условиях Черноземной Зоны.
Актуальность проблемы Научное обоснование размещения в севооборотах, а также разработка наиболее оптимального сочетания основной обработки почвы и систем удобрений, вместе с рациональным питанием кукурузы на силос, обеспечивает благоприятное фитосанитарное состояние посевов, что очень важно в связи с обострением проблем экологического, энергетического и экономического состояния сельскохозяйственного производства. Это делает возможным максимальное использование
б потенциала растений и получение при этом высоких урожаев хорошего качества.
Разработка приемов формирования урожайности путем регулирования различных факторов почвенного плодородия является как в научном, так и в практическом плане актуальной проблемой.
Целью наших исследований являлось изучение влияния вида севооборота, способа основной обработки почвы и удобрений на урожай силосной массы кукурузы, его качественную характеристику, а также на плодородие почвы, экономические и энергетические показатели в агроценозе.
Исходя из цели работы, в задачи исследований входило:
Изучить влияние различных способов основной обработки почвы и удобрений на агрофизические свойства почвы в различных севооборотах.
Изучить изменение содержания основных элементов питания в почве в зависимости от севооборота, обработки почвы и удобрений.
3. Определить количественный и видовой состав, массу сорных
растений в посевах кукурузы под влиянием способов основной обработки
почвы и удобрений.
4. Изучить влияние минеральных и органических удобрений, а также
вида севооборота и способов основной обработки почвы на урожай и
качество кукурузы на силос.
5. Дать экономическую и биоэнергетическую оценку применения
различных способов основной обработки почвы и удобрений.
Научная новизна Впервые в условиях юго-западной части ЦЧЗ изучено комплексное влияние способов основной обработки почвы и удобрений в различных севооборотах на формирование продуктивности кукурузы на силос.
Экспериментально установлено, что применение безотвальных обработок почвы под кукурузу, по сравнению со вспашкой, а также применение удобрений, не оказывало существенного влияния на агрофизические свойства почвы.
7 Установлено, что при внесении удобрений существенно увеличивается урожай и улучшается качество силосной кукурузы, но при этом экономическая и энергетическая эффективность возделывания культуры снижается.
Рекомендовано комплексное использование технологических операций, способствующих формированию высокой продуктивности кукурузы на силос, для хозяйств с различным материально - техническим обеспечением.
Практическая значимость Предложены перспективные
основополагающие элементы агротехники кукурузы для получения урожая силосной массы 400 ц/га с высокими качественными показателями.
Реализация работы Разработанные технологии возделывания кукурузы на силос предложены для разработки научно-обоснованной системы земледелия Белгородской области на перспективу с последующим внедрением в хозяйствах различных форм собственности.
Апробация работы Основные положения диссертации докладывались автором и получили одобрение на международных научно-производственных конференциях (г. Белгород 2003, 2004), на заседаниях кафедры земледелия (2001, 2002, 2003), на заседаниях ученого совета агрономического факультета БелГСХА (2001, 2003). По материалам исследования опубликовано четыре печатные работы.
Основные положения, выносимые на защиту. В результате исследований на защиту выносятся следующие положения:
1. Способы основной обработки почвы (вспашка, безотвальная, мелкая)
под силосную кукурузу в большинстве случаев слабо отличаются по влиянию
на водный и питательный режимы, плотность и структуру почвы, массу
сорной растительности, продуктивность кукурузы и ее качество.
2. Внесение удобрений значительно увеличивает величину урожая и
улучшает его качество, но ухудшает показатели экономической и
биоэнергетической эффективности возделывания силосной кукурузы.
З.В зависимости от обеспеченности хозяйств материальными и техническими ресурсами возможно применение различных сочетаний способов основной обработки почвы и удобрений в севооборотах при выращивании кукурузы на силос.
Диссертационная работа выполнена в 2001-2003 гг., в многолетнем стационарном полевом опыте на базе Белгородского научно-исследовательского института сельского хозяйства. В проведении полевых опытов и лабораторных исследований автору оказывали помощь и поддержку сотрудники лаборатории плодородия почвы, лаборатории массовых анализов Белгородского НИИСХ, а также сотрудники кафедры земледелия БелГСХА. Считаю своей обязанностью и приятным долгом выразить им всем признательность и глубокую благодарность.
Особую благодарность выражаю своему научному руководителю, Заслуженному деятелю науки Российской Федерации, академику РАСХН, доктору сельскохозяйственных наук, профессору ОТ. Котляровой и директору БелНИИСХ, кандидату сельскохозяйственных наук СИ. Тютюнову, за содействие в выполнении исследований.
Эффективность севооборотов, различных способов основной обработки почвы и удобрений при возделывании кукурузы на силос
Значение севооборотов в растениеводстве велико. Многовековая практика земледелия убеждает в том, что по мере развития производительных сил роль чередования культур в полеводстве возрастает.
Севооборот - важнейшее средство восстановления и повышения плодородия почвы, способствующее регулированию процесса накопления и разложения органического вещества, новообразования минерализации гумуса, оптимизации уровня эффективного плодородия, водного, воздушного и пищевого режимов почвы, улучшения фитосанитарного состояния посевов. Кроме того, набор культур и их чередование в севообороте предотвращают разрушительное действие ветровой и водной эрозии (Бараев А.И. 1975, Сидоров И.И. 1978, Котлярова О.Г. 1990 и др.). В историческом плане развития научной мысли по вопросу построения севооборотов проходит в направлении их интенсификации за счет сокращения до оптимальных размеров площадей чистого пара или полного отказа от них.
Отношение к чистому пару в земледельческой науке всегда носило дискуссионный характер. Желнаковой Л.И. и Гончаровой Б.П. (1990) описан комплекс критериев оценки эффективности чистых паров, куда в частности, вошли такие показатели, как влагообеспеченность, повышение почвенных запасов усвояемых элементов минерального питания растений, экономия трудовых и материальных ресурсов, семенного материала, фитосанитарная роль, положительное последействие на продуктивность последующих культур в течении как минимум трех вегетационных периодов и др.
В условиях неустойчивого земледелия доля чистых паров в структуре полевых севооборотов в оптимуме может достигать 10-20 % (Качании А.Л. 1987, Корчагин В.А. 1989). Ясно, что поле, занятое чистым паром, выбывает из хозяйственного оборота, и в данный, конкретный год не дает продукции. Но если учитывать продуктивность севооборота в целом, то по данным Корчагина В.А. (1989) зернопаропропаишой севооборот во второй ротации на 6,8 ц/га зерновых единиц превышал зернопропашной. Как отмечает Мишина Н.С. (1989), любой агроценоз при одних и тех же затратах дает наивысшую продуктивность там где количество почв, водный и тепловой режимы, условия рельефа наиболее точно соответствуют биологическим свойствам и требованиям растений. Правильный выбор предшественника под кукурузу - один из наиболее важных факторов, влияющих на урожайность культуры, причем его действие нельзя полностью компенсировать другими агротехническими мероприятиями. В университете штата Иллинойс было установлено, что возделывание кукурузы без применения удобрений приводит к снижению плодородия почвы. Наивысшая продуктивность растений достигается при использовании только в условиях оптимизации чередования культур, поскольку действие удобрений не перекрывает полностью эффекта севооборота (Reetz, H.F. ir; Peck, T.R.; Oldham, M.G., 1989). Другими учеными (Boguet, D.I.; Coco,А.В., Summers, Д.Е., 1987), на северо-восточной исследовательской станции штата Луизиана была получена урожайность кукурузы на 10-15% выше при возделывании в севообороте, чем в монокультуре. Озимые и зерновые, зернобобовые являются лучшими предшественниками для кукурузы на силос. А также одним из лучших предшественников для кукурузы - сама кукуруза (Фатьянов В.А., Котлярова ОТ. 2003). Наблюдениями С.И.Смурова (1999), установлено, что при размещении пропашных культур (в том числе кукурузы на силос), после озимой пшеницы существенной разницы в урожайности по различным способам основной обработки почвы не было. По результатам наблюдений Андрюхова и др. (1977) кукуруза, возделываемая после многолетних трав, суданской травы, сахарной свеклы, подсолнечника - в засушливые годы резко снижает урожай зеленой массы и зерна. В опытах Л.И. Ерохина, Е.М. Лебедь (1976), во время уборки предшественников кукурузы более иссушенной оказалась почва после подсолнечника и сахарной свеклы. К посеву кукурузы больше влаги содержалось после озимой пшеницы и ячменя, меньше - после подсолнечника и сахарной свеклы. В фазе выметывания больше всего продуктивной влаги в почве отмечено после сахарной свеклы и меньше после ячменя. После сахарной свеклы и ячменя в среднем за 10 лет получен наиболее высокий урожай зеленой массы. После кукурузы на зерно и подсолнечника урожай на 32 - 48 ц/га был ниже, чем после сахарной свеклы. В последнее время проведено большое количество исследований о влиянии способа основной обработки почв на ее плодородие и продуктивность с.-х. культур. Анализируя данные этих исследований, видим, что они носят весьма противоречивый характер, что вызывает необходимость уточнить действие различных способов основной обработки на основные параметры почвенного плодородия в конкретных условиях Белгородской Области. По данным Тихонова А.В. и Свитко СМ. (1988), длительное применение безотвальных обработок почвы приводит к глубокой дифференциации пахотного горизонта по плодородию с максимумом на верху. В нижних слоях при этом происходит более резкое снижение плодородия по сравнению с увеличением в верхнем слое, Отрицательно отзывались о дифференциации пахотного слоя и многие другие исследователи( Кутовая, 1984; Бенедичук, Леринец, 1991; Новичихин, 1989; Сдобников, 1988; Коптев, 1990; Канцалиев, 1996). Однако Н.К. Шикула (1989), отмечает полезность дифференциации плодородия почвы по слоям, поскольку растения развивают корневую систему в основном в верхнем слое, где лучше обеспеченность влагой и выше биологическая активность. Ряд других авторов также выражают положительное мнение о дифференциации плодородия почвы по слоям (Рябов и др., 1992; Миронченко и др., 1987; Чуланов, Васильев, 1988; Прохоров и др., 1993). Основным показателем почвенного плодородия является гумус. Его содержание и качественный состав зависит от физических и агрохимических свойств почвы, ее водного и воздушного режимов,
Н.И. Картамышев и М.И. Герасимов (1989) отмечают высокую биогенность почвы в верхних слоях и именно в них гумусообразование протекает энергичнее, а не на глубине. Н.К. Шикула (1985; 1991), поддерживает это мнение. Он утверждает, что минерализация органического вещества в большей мере проявляется при вспашке, чем при безотвальной обработке. Автор также отмечает увеличение коэффициента гумификации навоза при мелкой обработке в 8 раз, соломы - в 11.3 раза по сравнению со вспашкой.
Но в тоже время Н.К. Шикула, Г.В. Назаренко и др. (1987) считают внесение минеральных и органических удобрений обязательным условием эффективности бесплужной обработки. Безотвальные обработки без применения удобрений со временем приводят к снижению содержания гумуса в результате быстрой минерализации верхнего слоя из-за доступа воздуха и смачивания дождями. Как показывают исследования Н.К. Шикулы (1985), систематическая безотвальная обработка значительно ускоряет круговорот веществ и улучшает все почвенные режимы - питательный, водный, воздушный и тепловой. Но при этом ряд исследователей с этим положением не согласны Сидоров (1989), Медведев (1993).
Агроклиматическая характеристика зоны и метеорологические условия в годы проведения исследований
Агрофизические свойства почвы оказывают значительное влияние на условия жизни почвенной микрофлоры, накопление доступных форм элементов питания, рост и развитие культурных растений.
Обработка почвы и внесение удобрений являются наиболее активными способами изменения ее свойств. Особенно сильно изменяются вводно-физические свойства, что ведет к увеличению порозности, увеличению аэрации почвы и усилению обмена веществ почвы с окружающей средой. При этом усиливается разложение органического вещества микроорганизмами и накопление в почве питательных минеральных веществ.
В оптимизации питательного режима почвы, наряду с применением удобрений, обработка имеет важное значение. Это связано с тем, что различные способы основной обработки по-разному влияют на размещение удобрений и пожнивно-корневых остатков в почве, Вода является земным фактором жизни растений. На создание одной весовой части сухого вещества урожая растения израсходуют 200-1000 частей воды, при этом только малая ее часть идет на создание урожая, все остальное количество испаряется. Влага необходима для прорастания семян, без нее невозможны дальнейший рост и развитие растения. С водой в растение из почвы поступают питательные вещества, испарение воды листьями обеспечивает нормальные температурные условия жизнедеятельности растения. Вода - обязательное условие почвообразования и формирования почвенного плодородия. Без нее невозможно развитие почвенной фауны и микрофлоры. Юго-западная часть ЦЧЗ расположена в зоне неустойчивого увлажнения, и наличие влаги в почве является одним из основных факторов, влияющих на урожайность силосной кукурузы. По классификации Вадюниной и др.(1986), запасы продуктивной влаги можно оценить по следующей шкале: 160 мм - очень хорошие, 160-130 -хорошие, 130-90 - удовлетворительные, 90-60 - плохие, 60 - очень плохие. В литературе имеются весьма противоречивые данные по влиянию способов основной обработки почвы на накопление в ней влаги. В опытах Наумова (1977), больше влаги накапливалось при безотвальной обработке, а в исследованиях Корчагина В.А. (1984); Панина Н.И., Паниной Л.Б. (1982), наоборот, больше влаги накапливалось при отвальной вспашке. Кузнецова ПН. (1987), отмечает, что более экономному использованию летних осадков способствовали безотвальные обработки.
Как показали результаты наших опытов, различия по содержанию доступной влаги, в зависимости от способов основной обработки почвы и удобрений перед посевом были несущественны как в одном севообороте, так ив другом.
Так, в зернопропашном за 2001-2003 годы исследований на контрольном варианте без удобрений в метровом слое почвы по вспашке имелось 129 мм продуктивной влаги, по безотвальной и мелкой обработкам -132-129 мм соответственно (табл. 3). На удобренных делянках запасы колебались от 132 мм до 141. Запасы продуктивной влаги в зернопаропропашном севообороте на различных вариантах составляли 138-150 мм.
К уборке запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы значительно снизились. Так в зернопропашном севообороте по вспашке они достигали на контроле 92мм, на удобренных делянках - 8 8-9 Змм. По безотвальной и мелкой обработкам на делянках, где схемой опыта не предусмотрено внесение удобрений, запасы составляли 93-95мм соответственно. При применении удобрений они были равны по безотвальной - 88-94 мм, и 90-96 мм по мелкой обработке.
В зернопаропропашном севообороте запасы продуктивной влаги на не удобренных делянках составляли по вспашке - 84мм, по безотвальным обработкам - 85мм. (табл. 4). При внесении удобрений запасы по различным вариантам находились на уровне 82-85мм.
Различия в содержании продуктивной влаги ко времени уборки кукурузы на силос, на разных обработках и фонах удобренности, находятся в пределах ошибки опыта.
Как показывают результаты, за время проведения исследований, математически достоверных различий по содержанию продуктивной влаги в метровом слое почвы между способами основной обработки почвы за период вегетации не установлено. При применении удобрений также существенных различий не наблюдалось ни в зернопропашном севообороте, ни в зернопаропропапгаом. За годы исследований условия увлажнения, в критические по отношению к влаге периоды, складывались не всегда благоприятно, что в свою очередь, негативно сказалось на величине урожая изучаемой культуры.
Одним из показателей эффективного использования продуктивной влаги является коэффициент водопотребления. В таблице 5 представлены данные по влиянию способов основной обработки почвы и удобрений на коэффициент водопотребления кукурузы на силос.
Анализируя полученные данные» видим, что на одну тонну зеленой массы кукурузы общие расходы воды составили на контрольном варианте по вспашке в зернопропашном севообороте - 85 м3/т, по безотвальной обработке - 84 и 87 м /т по мелкой. Применение минеральных удобрений снижает данный показатель до - 67-70 м /т по отвальной обработке, по безотвальной и мелкой обработкам до - 70-71 м3/т. Навоз на третий год своего последействия незначительно повлиял на величину коэффициента водопотребления по сравнению с контролем. Его значения на этом фоне удобренности по разным способам основной обработки почвы составляли - 80-84 м3/т. Коэффициент водопотребления при органно-минеральной системе удобрений равнялся по вспашке - 68 м /т, по безотвальной и мелкой обработкам - 66-71 и 67-71 м3/т соответственно.
В зернопаропропашном севообороте на делянках без применения удобрений на одну тонну зеленой массы требовалось по отвальной, безотвальной и мелкой обработкам соответственно - 90, 93 и 94 м3/т.
При минеральной и органно-минеральной системах удобрения этот показатель находился в пределах по вспашке - 71-77 м /т, по безотвальной обработке - 72-78 и 73-77 м3/т по мелкой. Органические удобрения в чистом виде на второй год последействия снижают данный показатель по разным обработкам всего на 2-4 м3/т.
Результаты исследований показали, что величина коэффициента водопотребления незначительно зависела от способов основной обработки почвы. Создание благоприятных условий питания растений позволяет им более экономно использовать влагу, расход ее при этом снижается в зернопропашном севообороте на 18-25%, в зернопаропропашном - 14-23%. Это немаловажно для нашей зоны - зоны неустойчивого увлажнения.
Структурное состояние почвы в зависимости от способов основной обработки почвы и удобрений
Любое растение нуждается в питательных веществах, которые оно потребляет из почвы. Накопление, содержание их в почве, в конечном итоге, влияет на рост и развитие сельскохозяйственных культур. Каждое растение нуждается в макро- и микроэлементах. Большое значение имеют азот, фосфор и калий.
Обработка в условиях экстенсивного земледелия была основным фактором мобилизации питательных элементов в почве. В интенсивном же земледелии, несмотря на внесение минеральных и органических удобрений, роль обработки в оптимизации питательного режима почвы не потеряла своего значения. Это связано с тем, что различные способы основной обработки в севооборотах по-разному влияют на распределение пожнивно-корневых остатков в почве, которые являются источником питания для почвенных микроорганизмов. Активность и направленность микробиологических процессов в почве влияет на накопление в ней доступных для растений питательных элементов (О.Г. Котлярова и др. 2004).
Приемы основной обработки почвы оказывают различное влияние на накопление и распределение питательных веществ в пахотном слое. Однако единого мнения о влиянии приемов основной обработки почвы на питательный режим в литературе нет. Одни ученые (Г.И. Уваров, 1997, Ю.С. Колягин и др. 2000), утверждают, что безотвальная обработка способствует накоплению в почве доступных форм азота, фосфора и калия, другие (В .А. Корчагин 1984) наоборот, что приводит к снижению их содержания в почве.
Наши наблюдения за питательным режимом почвы показали, значительные различия в содержании элементов питания в зависимости от условий выращивания. Содержание нитратного азота представлено на рис. 1-4.
В среднем за годы исследований в период посева на вариантах, где удобрения не вносили, в зернопропашном севообороте содержание нитратного азота по вспашке в слое 0-10 см составляло 9.6 мг/кг, по безотвальной обработке 12.0 и 12.1 мг/кг по мелкой. Применение единичной нормы минеральных удобрений доводило этот показатель соответственно до 16.8, 18.5 и 21.5 мг/кг, что достоверно превышало данный показатель в сравнении с контролем. Внесение минеральных удобрений (NPK)HO значительно увеличивало содержание нитратного азота в почве, и этот показатель равнялся по безотвальной обработке 19,7 мг/кг, безотвальной — 22.8 и мелкой - 26.0мг/кг.
Органические удобрения на третий год своего последействия способствовали незначительному росту данного показателя, Его величина на этом фоне удобренности по отвальной вспашке составляла 11.5 мг/кг, по альтернативным способам основной обработки почвы - 12.8 мг/кг.
Минеральные удобрения в норме (NPK)7o и (NPK)l4o, на фоне последействия навоза повышали содержание нитратного азота до 17.5-20.5 мг/кг по вспашке, 20.3-23.8 по безотвальной и 22.9-27.0 по мелкой, что также значительно выше, в сравнении с неудобренными делянками и навозным фоном. Подобная ситуация наблюдалась и по слоям 10-20, 20-50 см.
Все вышеизложенные закономерности проявляются и зернопаропропашном севообороте при несколько иных числовых значениях. Здесь на контрольном варианте в верхнем десятисантиметровом слое почвы на вспаханных делянках содержалось 10.4 мг/кг. Внесение минеральных удобрений в нормах, рассчитанных на простое и расширенное воспроизводство плодородия почвы, достоверно увеличивает этот показатель по сравнению с неудобренным фоном до 17.0-19.4 мг/кг. Органика на второй год последействия не приводит к существенному росту данного показателя. Органно-минеральная система удобрений доводит содержание нитратного азота до 18.8-21.3 мг/кг, что намного превышает контрольный вариант. Подобные изменения характерны и для бесплужных обработок.
Данные дисперсионного анализа показали, что содержание нитратного азота при посеве изменялось в зернопропашном севообороте в зависимости от способов основной обработки почвы только на варианте с последействием органических удобрений.
Так, по глубокой отвальной и безотвальной обработкам на этом фоне удобренности в слое почвы 0-100 см содержалось 8.6 мг/кг азота, по мелкой обработке -7.5 (HCPos по обработкам в данном слое 10 мг/кг). В другом изучаемом севообороте существенных различий в содержании данного элемента между различными способами обработки почвы не наблюдалось.
Следует отметить, что распределение нитратного азота по профилю почвы на всех обработках значительно различалось. Так по безотвальным обработкам наблюдалась явная дифференциация по слоям почвы с максимумом в верхнем слое. В верхнем десятисантиметровом слое почвы на вспаханных делянках по всем фонам удобренности, содержание нитратного азота было значительно ниже, чем на делянках с безотвальной и мелкой обработками. На вспашке распределение данного элемента было более равномерным по всей глубине изучаемого слоя.
К началу уборки содержание нитратного азота на всех изучаемых вариантах и во всех слоях почвы значительно снизилось. В зернопропашном севообороте по вспашке в слое 0-10 см на контроле количество азота составляло 6.3 мг/кг, 10-20 см 5.1 и 20-50см 4.3 мг/кг, по навозному фону изменения были незначительными, и азота содержалось, соответственно, 6.5; 5.6; 4.3 мг/кг, Применение единичной нормы минеральных удобрений позволяло сохранить к уборке в почве, соответственно, 7.3; 5.9; 4.6 мг/кг азота. На делянках с удвоенной нормой минеральных удобрений этого элемента сохранялось больше во всех слоях почвы, что значительно выше контрольного варианта и варианта с нормой (NPK)7o, этот показатель в метровом слое равнялся 77 мг/кг почвы. При органно-минеральноЙ системе удобрений сохранялось в этом же слое почвы 7.3-8.6 мг/кг нитратного азота.
Влияние способов основной обработки почвы и удобрений на продуктивность кукурузы на силос структуру урожая качество силоса
Сорные растения, произрастающие на сельскохозяйственных угодьях, отрицательно влияют на возделываемые культуры. Они ухудшают условия жизни культурных растений, забирают у них влагу, элементы минерального питания, затеняют, а также способствуют массовому развитию болезней и вредителей, поражающих посевы сельскохозяйственных культур. Многие сорняки, кроме этого, обладают ядовитыми свойствами, неприятным вкусом или запахом. При попадании их в зерно, муку, корма и другие продукты, они портят их (В. А. Фатьянов, В.К. Подгорный, 1992).
Сорная растительность создает большие трудности при проведении ряда сельскохозяйственных работ. Засоренность полей корневищными и корнеотпрысковьши сорняками, требует дополнительных обработок почвы и повышает до 30% тяговое сопротивление почвообрабатывающих орудий и вызывает преждевременный износ их рабочих органов (С А. Воробьев и др.1991). За время проведения исследований на полях в посевах кукурузы из однолетних двудольных сорняков наиболее распространенными оказались следующие: щирица запрокинутая, марь белая, яснотка белая, ярутка полевая, подмаренник цепкий, из однолетних злаковых преобладали следующие виды: щетинник сизый и зеленый, просо куриное. Многолетние виды сорных растений были представлены осотом полевым.
О влиянии приемов основной обработки почвы на засоренность посевов в литературе имеются различные данные. Большая часть авторов утверждают, что систематические мелкие и безотвальные обработки почвы приводят к увеличению засоренности посевов (Кошкин 1997, Котлярова и др. 1985, Коломиец 1993, Иевлев и др. 1998, Котоврасов 1989). На ряду с этим ряд исследований свидетельствуют о том , что безотвальная обработка почвы была наиболее эффективной по сравнению со вспашкой в борьбе с сорной растительностью (Спирин 1975, Шикула 1983, Асыка, Смуров 1990, Моргун 1995).
Данные А.К. Лысенко(1989), свидетельствуют о том, что применение мелкой и безотвальной обработок в сочетании с внесением гербицидов, не приводит к повышению засоренности посевов. В литературе также нет единого мнения по вопросу влияния удобрений на засоренность. Одни считают, что при применении удобрений возрастает конкурентоспособность культурных растений и возрастает степень биологического подавления сорняков (Б.А. Смирнов 1979, Г.И. Баздырев 1987). По мнению В.П. Сутягина (1983), удобрения оказывают стимулирующее действие на сорняки, и в этих условиях снижается конкурентоспособность культурных растений.
Учет засоренности посевов в наших опытах проводили перед первой междурядной обработкой и перед уборкой культуры (табл. 10-11). Анализ полученных данных показывает, что засоренность посевов силосной кукурузы зависела в основном от способов основной обработки почвы.
При учете засоренности перед первой междурядной обработкой кукурузы на силос в зернопропашном севообороте на контрольном варианте наименее засоренными были посевы на вспаханных делянках, количество сорняков составляло 32 шт/м . При безотвальных обработках почвы засоренность посевов была более значительной, при глубокой безотвальной обработке количество сорняков составляло 49 шт/м2, при мелкой безотвальной обработке - 56 шт/м (НСР05 по обработкам 4 шт/м ). В зернопаропропашном севообороте в этот момент на неудобренных делянках сорняков насчитывалось по отвальной, безотвальной и мелкой обработкам соответственно 19, 33 и 37 шт/м2. Значительно большее их количество было по бесплужным способам основной обработки почвы (HCPos 2 шт/м ). Эта же закономерность сохраняется при условии применения удобрений.
В зависимости от удобрений наблюдалась явная тенденция к увеличению засоренности на удобренных вариантах в течение всего вегетационного периода, однако эти различия математически не доказаны. Так в зернопропашном севообороте при первом учете в зависимости от фона удобренности количество сорняков по вспашке варьировало от 34 шт/м2 до 38, что на 2-6 шт/м больше чем на контрольном варианте (НСРоэ 6 шт/м ). По альтернативным способам основной обработки почвы наблюдаются аналогичные изменения.
В зернопаропропашном севообороте на удобренных делянках насчитывалось сорных растений по отвальной вспашке 21-23 шт/м2, по безотвальной обработке - 34-37 и 39-41 шт/м по мелкой обработке. Это количество сорняков незначительно превышает контрольный вариант по всем способам основной обработки почвы.
В процессе ухода за посевами общая засоренность посевов снизилась и к уборке составила в зернопропашном севообороте на неудобренном фоне по вспашке 25 шт/м , по безотвальной и мелкой обработкам 42-50 шт/м соответственно, т.е. на вспаханных вариантах она была минимальной , а по бесплужным обработкам - максимальной. На удобренных вариантах количество сорняков составило по отвальной обработке 26-30 шт/м , безотвальной- 43-47 и по мелкой - 50-55 шт/м2.
В зернопаропропашном севообороте на делянках без удобрений количество сорняков также было ниже по вспашке - 12 шт/м2, против 26- 29 шт/м по безотвальной и мелкой обработкам. Применение удобрений незначительно повышает это количество по отвальной, безотвальной и мелкой обработкам соответственно до 13-15, 27-29 и 30-32 шт/м2.
Многолетние сорняки представляют для культурных растений гораздо большую опасность по причине высокой конкурентоспособности, глубоким проникновением разветвленной корневой системы, а также быстрой способностью к отрастанию при их механическом истреблении.На контрольном варианте опыта в зернопропашном севообороте количество многолетников составляло 4-6 шт/м , с превышением их по безотвальным способам основной обработки. При внесении удобрений по глубокой отвальной вспашке насчитывалось 4-5 шт/м2 сорняков, по альтернативным способам основной обработки - 4-6 шт/м2. По мере роста и развития растений кукурузы количество многолетних сорняков не претерпело существенных изменений.
В зернопаропропашном севообороте вне зависимости от способа основной обработки почвы, уровня у до бренности и сроков учета количество многолетних сорняков составляло -1-2 шт/м .
Из таблиц 10 и 11 также наглядно видно, что засоренность посевов силосной кукурузы однолетними и многолетними сорняками в зернопаропропашном севообороте намного ниже, чем в зернопропашном. Это связано, на наш взгляд, с частыми междурядными обработками, проводимыми в посевах пропашных культур, и применением широкого спектра гербицидов под предшествующую культуру - сахарную свеклу.
