Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 9
Природные условия лесостепи заволжья и района исследования
2.1. Цель и задачи исследований 22
2.2. Почвенные и климатические условия Самарской области 23
2.3.Агрометеорологические условия в годы проведения исследований 29
Характеристика опытного участка, агротехника, методика проведения исследований и сопутст вующие наблюдения 36
Влияние способов зяблевой обработки на водно-физические показатели, влагообеспечен-ность посевов и урожайность ячменя
4.1. Влияние способов зяблевой обработки на структуру почвы... 42
4.2. Влияние способов зяблевой обработки на сложение почвы ... 49
4.3. Водный режим и факторы влагонакопления 57
4.3.1. Гидрологические параметры и влагоемкость 65
4.3.2. Влагообеспеченность почвы и влагопотребление посевов ячменя 73
4.4. Фенологические фазы развития ячменя и засоренность посевов 86
4.5. Урожайность, структура и качество зерна ячменя 95
Экономическая и биоэнергетическая эффективность способов зяблевой обработки
5.1. Экономическая эффективность 98
5.2. Эколого-экономическая оценка эффективности применения способов зяблевой обработки почвы 100
5.3. Агроэнергетическая оценка технологических процессов возделывания ячменя 102
5.4. Биоэнергетическая оценка эффективности зяблевой способов обработки почвы при посевах ячменя 107
Выводы 110
Рекомендации производству 112
Список литературы
- Почвенные и климатические условия Самарской области
- Характеристика опытного участка, агротехника, методика проведения исследований и сопутст вующие наблюдения
- Влияние способов зяблевой обработки на сложение почвы
- Эколого-экономическая оценка эффективности применения способов зяблевой обработки почвы
Введение к работе
Актуальность исследований. Лесостепная зона Самарского Заволжья характеризуется благоприятными почвенно-климатическими условиями для выращивания высоких урожаев зерновых культур и вносит существенный вклад в накопление зерновых ресурсов. Крупным резервом роста урожайности этих культур и сборов зерна является дальнейшее совершенствование систем обработки почвы.
Основными условиями получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур в условиях лесостепного Заволжья является обработка почвы, способствующая максимальному накоплению, сбережению и продуктивному использованию почвенной влаги. Однако задачи формирования и сохранения влаги в почве и ее рациональное использование решены не в полной мере.
В связи с этим поиск и изучение эффективных способов обработки почвы, оптимизирующих агрофизические свойства и водный режим тяжелосуглинистых черноземных, активизирующих формирование высоких и устойчивых запасов продуктивной влаги, повышающих эффективность использования осадков осен-нее-зимнего периода является актуальным для производства и науки земледелия.
Цель и задачи исследований. Цель наших исследований заключалась в выявлении способов зяблевой обработки почвы, способствующих лучшему накоплению осадков осеннее-зимнего периода и рациональному использованию запасов продуктивной влаги посевами ячменя.
Для реализации поставленной цели в ходе исследований решались следующие задачи:
обосновать теоретические и методологические подходы к изучению способов зяблевой обработки почвы на запасы продуктивной влаги, урожай и качество зерна ячменя в условиях лесостепи Заволжья;
дать сравнительную оценку изучаемым способам зяблевой обработки и установить их влияние на водно-физические свойства почвы, водный режим почвогрунтов, засоренность посевов и урожайность ячменя в звене зернопро-пашного севооборота;
выявить наиболее эффективные способы зяблевой обработки и определить запасы продуктивной влаги, структуру водного баланса, водопотреб-ление и урожайность ячменя;
дать экономическую и биоэнергетическую оценку изучаемых способов зяблевой обработки и определить возможность их рекомендовать для практического использования в сельскохозяйственном производстве.
Научная новизна исследований. В результате проведения полевых опытов по изучению способов зяблевой обработки почвы определено их влияние на повышение влагообеспеченности чернозема обыкновенного лесостепи Заволжья в условиях Самарской области. Изучены влагосберегающие способы зяблевой обработки почвы и установлено их влияние на накопление запасов продуктивной влаги и урожайность ячменя. Определена экономическая и биоэнергетическая эффективность способов зяблевой обработки почвы при возделывании ячменя.
Практическая значимость. Установлены оптимальные способы зяблевой обработки чернозема обыкновенного, формирующие высокие и устойчивые запасы продуктивной влаги в условиях лесостепного Заволжья. Научно обоснованы эффективные ресурсосберегающие способы и технические средства зяблевой обработки почвы, обеспечивающие стабильное получение урожаев ячменя более 1,6 т/га.
Результаты исследований могут быть использованы при разработке адаптивно-ландшафтных систем земледелия на черноземах обыкновенных лесостепного Заволжья, непосредственно агрономами хозяйств в практической работе, а также в учебном процессе при чтении курса «Экологическое земледелие» на агрономическом факультете СГСХА.
Положения, выносимые на защиту:
в условиях лесостепи Заволжья более оптимальное строение пахотного слоя при возделывании ячменя обеспечивала вспашка 25...27 см с углублением на 40...45 см ленточным способом, интервал между лентами 140 см и вспашка 25...27 см с углублением на 40...45 см с ленточной заделкой стерни, интервал между лентами 140 см;
применение вспашки 25...27 см с углублением на 40...45 см с ленточной заделкой стерни, интервал между лентами 140 см, обеспечивает большее накопление продуктивной влаги;
минимальное количество сорняков зафиксировано при вспашке 25...27 см с углублением на 40...45 см с ленточной заделкой стерни, интервал между лентами 140 см;
экономически и энергетически оправдано возделывание ячменя при зяблевой вспашке 25...27 см с углублением пахотного горизонта на 40...45 см с ленточной заделкой стерни, интервал между лентами 140 см.
Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на V Всероссийской научно-практической конференции «Окружающая среда и экологическое образование и воспитание» в г. Пензе (2005 г.), на III Международной научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» Самарской государственной сельскохозяйственной академии (2006 г.), опубликованы в журнале «Arpo-информ» Министерства сельского хозяйства Самарской области (2005 г.), в журнале «Вестник Саратовского ГАУ» (2006 г.). По теме диссертации опубликованы четыре научные работы.
Работа выполнена на кафедрах сельскохозяйственные машины, экологии и БЖД ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА». Исследования по данной теме являются составной частью проблемы «Управление системой «почва - рабочие органы» с целью оптимизации водного режима растений в условиях Среднего Поволжья» и выполнены в соответствии с тематическим планом научных исследований кафедры сельскохозяйственные машины Самарской ГСХА. Номер государственной регистрации: 01.950000896.
Автор выражает благодарность за представленный материал для изучения и возможность проведения исследований на поле Поволжского НИИ селекции и семеноводства совместно с кафедрой сельскохозяйственные машины, доктору технических наук, профессору |А.И.Канаеву|, научному руководителю, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Г.И.Рабочеву за помощь во время обработки и анализа материала исследования при написании диссертации.
Степень личного участия. Личный вклад автора состоит в разработке научной гипотезе, программы исследований, проведении полевых, опытов и обобщении экспериментального материала. Настоящая работа подводит итоги исследований, проведенных автором в Самарской ГСХА в 2000-2003 гг. Лабораторные исследования, обработка и анализ собранного материала выполнены
автором полностью самостоятельно с 2000 года. Лично автору принадлежит 0,9 печ. л.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 133 страницах, содержит 25 таблиц, 13 рисунков и 15 приложений. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов. Список литературы включает 226 источников, в том числе 7 на иностранном языке.
Почвенные и климатические условия Самарской области
Районам Среднего Поволжья свойственны резкие погодные контрасты: быстрый переход от холодной зимы к довольно жаркому лету, дефицитность влаги, сухость атмосферного воздуха, ветра, значительная интенсивность испарения и богатство солнечного освещения. Это объясняется тем, что территория Преду-ральской лесостепи и Заволжской степи находятся под влиянием азиатского барического максимума, вследствие чего в зимний период сюда притекает значительно охлажденный воздух, а летом весьма перегретый. Влияние азиатского континента выражается на увеличении континенталыюсти климата с запада на восток.
Фактором, влияющим на климат Среднего Поволжья, является также Атлантика. Атлантический барический максимум приносит теплый и влажный воздух, вследствие чего зимой в Поволжье иногда наблюдаются оттепели с дождями.
Влияние этих противоположных факторов создает неустойчивость и аномалии всех элементов погоды в отдельные годы и сезоны. Это является характерной особенностью климата Среднего Поволжья (Казаков Г.И., 2000).
Самарская область расположена в среднем течении реки Волга. Ее площадь занимает пространство 53,9 тыс.кв.км, т.е 0,2% всей площади Российской Федерации. Границы области определяются координатами 5145 и 5440 северной широты и 4755 5235 восточной долготы. Протяженность ее с запада на восток 315 км, а с севера на юг - 335 км.
Для территории области характерна четко выраженная природная зональность от типичной лесостепи на севере с лесистостью, близкой к 30%, до открытой сухой степи на юге с естественной лесистостью всего 0,1-0,2% (табл. 1).
В Самарской области с определенной условностью выделены три природно-экономические зоны: северная - лесостепная, центральная - переходная от лесостепи к степи, южная - степная. К северной зоне отнесено 9 административных районов области, к центральной - 11 и к южной - 7 (рис. 1). Река Волга делит территорию области на две неравные по площади части - Правобережье (Привол-жье) и Левобережье (Заволжье), заметно отличающие по рельефу (Агроклиматические..., 1968).
Характерной особенностью физико-географического положения области является ее расположение на границе лесостепной и степной зон. Северные районы области расположены в лесостепной зоне, центральные - в переходной зоне.
Самарская область характеризуется засушливым континентальным климатом с резкими колебаниями температуры и количества осадков, их непостоянством по годам и месяцам, недостаточной влагообеспеченностыо полей (Самохва-лова Е.В., Самохвалов В.А., 2004).
Климатические условия области слагаются в основном под влиянием двух факторов. С одной стороны, географическое положение территории в глубине материка обусловливает первую характерную особенность местного климата - его континентальность, значительные температурные колебания по сезонам года, небольшое количество атмосферных осадков, интенсивность солнечного освещения и общую сухость атмосферы. С другой стороны, на местном климате сказывается влияние Атлантического океана, до некоторой степени смягчающего температурные контрасты и дающего начало течениям влажного и умеренно теплого воздуха. В результате взаимодействия этих противоположных факторов возникает вторая характерная особенность местноіо климата - его резко выраженная неустойчивость и возможность глубоких отклонений всех метеорологических элементов от среднемноголетних значений. Попеременное вторжение либо сухих арктических воздушных масс, приводящих к возникновению мощных и продолжительных по времени антициклонов с безоблачной, жаркой (летом) и морозной (зимой) погодой, либо влажных и относительно теплых атлантических воздушных масс с образованием циклонов, сопровождающихся выпадением осадков - важнейшая отличительная черта местного климата. Соотношение тех и других вторжений не постоянное, не имеет какой-либо закономерности и варьирует как по годам, так и по сезонам года, что значительно осложняет полеводство, затрудняет получение стабильных урожаев. Существенно различие климатических условий и по природным зонам области.
Атмосферные осадки распределяются неравномерно как по годам, так и по отдельным периодам года. Годовое количество их колеблется от 200 до 600 мм.
При нормальном распределении осадков наибольшее их количество выпадает в теплый период года, а меньшая часть - в холодный. Летние осадки чаще всего отмечаются во второй половине лета. Абсолютное отсутствие дождей может продолжаться 40...54 дня. Осадки резко неустойчивые и месячная их норма сильно колеблется. Иногда в каком-либо месяце выпадает почти половина годовой нормы осадков, иногда они совершенно отсутствуют.
В среднем за период активной вегетации влажность почвы в слое 0-100 см находится на уровне 65% ИВ. Запасы продуктивной влаги в этом слое на начало вегетации составляют 90-110% НВ, к концу вегетации - снижаются до 40-45%, а в слое 20-50 см до 30-40% НВ, что характеризует условия влагообеспеченности как засушливые и очень засушливые (Головаченко А.П., 1997).
Средняя температура наиболее теплого месяца (июль) составляет + 19...22С, самого холодного (январь) - минус 15С. Сумма эффективных температур (выше +10С) колеблется от 2200 на севере области и до 2600С на юге. Последние заморозки весной наблюдаются в первой и второй декадах мая, а первые заморозки осенью начинаются во второй-третьей декадах сентября. В отдельные годы наблюдаются значительные отклонения от средних многолетних норм.
Зима длится не менее 5 месяцев. Устойчивый снежный покров образуется во второй декаде ноября, средняя его продолжительность 134-148 дней. Мощность снежного покрова 26-45 см.
Характеристика опытного участка, агротехника, методика проведения исследований и сопутст вующие наблюдения
Исследования проводили на поле Поволжскою научно-исследовательскою института селекции и семеноводства в 2000...2003 гг. Закладка полевых опытов, проведение сопутствующих наблюдений и лабораторных анализов проведены согласно принятой программы исследований.
Участок расположен в восточной части лесостепной зоны Самарского Заволжья. Рельеф - выровненный с незначительным уклоном в северо-восточном направлении. Западная стороны участка имеет старую лесную защитную полосу. Облесенность окружающей территории достигает 10-12%. Осадков на данной территории выпадает в среднем 410 мм в год, в том числе за теплый период (апрель-октябрь) -257 мм.
Почва участка - чернозем обыкновенный среднемощный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса 6,3%; подвижного фосфора- 14,3, обменного калия -14,5 мг на 100 г почвы. Сумма поглощенных оснований варьирует в пределах 43,6-44,8 мг-экв/100 г почвы, рН солевой вытяжки верхнего горизонта 6,7, вниз по профилю увеличивается до 7,2 (прилож. 4, 5). Основные физические и агрогидро-логические константы почвы опытного поля приводятся в приложении 6. По гранулометрическому составу почвы относятся к тяжелым суглинкам крупнопылева-тоиловатым. Количество физической глины в них постепенно уменьшается от верхнего горизонта к материнской породе. Аналогично этому изменяется по профилю содержание иловатой фракции. Материнскими породами для них служат лессовидные крупнопылевато-иловатые тяжелые суглинки.
Микроагрегатный состав свидетельствует о том, что почва обладает хорошо выраженной микроструктурой. Количество наиболее крупных микроагрегатов (более 0,25 мм) достигает максимума (30%)в центральной части гумусового слоя. Содержание ми кр о агрегате в крупнее 0,05 мм в их верхних горизонтах превышает 50% или приближается к этой величине. Коэффициент дисперсности и показательи кро о структуре нности хорошо согласуются с данными микроагрегатного состава. Микрооструктуренность указывает, что иловатая фракция в обыкновенных черноземах полностью или почти полностью агрегирована. В изучаемых почвах названный показатель равняется 34-45 единиц. Высокая микрооструктуренность объясняется их большой водоудерживающей способностью.
В пахотных горизонтах почвы, в связи с их выпаханностью, содержится очень незначительное количество водопрочных агрегатов крупнее 1 мм. Оно заметно увеличивается в центральной части гумусового слоя. Количество агрегатов более 0,25 мм в пахотном слое достигает 21% (табл. 2).
Содержание водопрочных агрегатов крупнее 1 мм увеличивается до 54% и снова уменьшается книзу. Причина слабой выраженности структуры кроется в сильной иыпаханности почвы и в отсутствии применения правильного комплекса агротехнических мероприятий.
Физические свойства почв показывают, что удельный вес твердой фазы черноземов обыкновенных в верхнем горизонте - 2,40, увеличиваясь книзу до 2,55 г/см , а объемная масса изменяется от 1Д9 до 1,24 г/см . Слабо колеблясь в ту или другую сторону до глубины 124 см, еще глубже он увеличивается до 1,56-1,59 г/см3 (приложение 5).
Скважность в пахотных горизонтах колеблется около 50%. Изменение ее по профилю также связано с окультуренностыо. В менее окультуренных почвах она глубже 125 см значительно уменьшается.
Значительная часть из общего объема пор приходится на долю занятых капиллярной водой. Объем названных пор составляет 37-41% от общего объема, слабо колеблясь в пределах профиля. Однако он резко уменьшается при изменении отношения между капиллярной и некапиллярной скважностью до единицы и его дальнейшем сужении. Объем пор, занятых рыхлосвязанной водой колеблется в этих почвах до 13%, прочносвязанной до 22%, составляя в сумме 22-35%. Большое количество пор в исследуемых почвах приходится на долю, занятых воздухом при капиллярном насыщении почвы водой. В верхнем полуметре объем этих пор составляет в среднем 15-22% и остается значительным в пределах всего профиля, что обеспечивает хорошую аэрацию этих почв. При узком отношении между капиллярной и некапиллярной скважностью объем названных нор резко возрастает и достигает 60-70%. Сужение отношения капиллярной скважности к некапиллярной до единицы и меньше ухудшает свойства обыкновенных черноземов, так как при этом значительно уменьшается способность почв удерживать доступную для растений влагу, как в верхнем слое, так и по всему профилю.
Анализ полученного экспериментального материала позволяет констатировать, что почвы участка - черноземы обыкновенные обладают благоприятными агрохимическими показателями. В большинстве случаев они характеризуются тяжелым гранулометрическим составом. Микрооструктуренность этих почв хорошая, однако, их верхние горизонты вследствие выпахашюсти сильно распылены, что приводит к незначительному содержанию в них водопрочных агрегатов и обусловливает податливость их водной и ветровой эрозии. Удельный вес твердой фазы в обыкновенных черноземах колеблется около 2,45, объемный 1,15-1,20 г/см . Скважность составляет 50-60%. Положительной особенностью почв является то, что большой объем пор приходится в них на долю занятых капиллярной водой и значительный - на долю занятых воздухом при капиллярном насыщении водой.
Влияние способов зяблевой обработки на сложение почвы
Одним из наиболее важных почвенно-физических условий жизни культурных растений является плотность почвы, т.е. определенное расположение в пространстве механических элементов и структурных отдельностей и соответствующие ему величина и форма почвенных пор.
От плотности почвы зависит не только легкость проникновения корней в почву, но и соотношение между твердой фазой и объемом, занимаемым водой и воздухом, т.е. в конечном счете, водный, воздушный и тепловой режимы почвы.
Работами ряда исследователей доказано, что культурные растения страдают как при излишне рыхлом, так и при плотном сложении (Рассел Б.Э., 1955; Каминский Н.А., Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А., 1960; Долгов СИ., Модина С.А., 1969; Бахтин П.У., 1989). Установлено, что при величине объемной массы ниже 1,10 и выше 1,30 г/см3 ухудшается водно-воздушный, тепловой и пищевой режимы почвы, снижается урожай большинства сельскохозяйственных культур (Рабо-чевИ.С, 1980).
Сильное уплотнение пахотного слоя нарушает газообмен, что приводит к угнетению жизнедеятельности полезных почвенных микроорганизмов (Нарциссов
В.П., 1982; Макаров И.П., 1988), снижает водопропускную и в одо поглотительную способность почвы, тем самым, ухудшая условия использования растениями почвенной влаги и питательных веществ (Васильев A.M., Ревут И.Б., 1965; Долгов СИ., Модина С.А., 1969; Нарциссов В.П., 1982; Макаров И.П., 1988; Paul R., 1989; Pittelkow U., 1989), создает механические препятствия развитию проростков и корневой системы (Ревут И.Б., 1972; Бондарев А.Г., 1990; Глухих М.А., 2003).
И.В.Кузнецова и С.И.Долгов предложили понятие критической объемной массы, характеризующей степень уплотнения, при которой в почве при полевой влагоемкости содержание воздуха составляет не менее 15% от объема. Условно эта величина показывает, насколько необходимо применение механических обработок. Так, для пахотного слоя типичных мощных черноземов критическая объемная масса составляет 1,18-1,20 г/см3 (Кузнецова И.В., Долгов СИ., 1975).
С другой стороны, при чрезмерной рыхлости почвы уменьшается объемная концентрация влаги и элементов питания, усиливается фильтрация и диффузное испарение воды из пахотного слоя (Нарциссов В.П., 1982; Васильев В.П., 1988; Werner D., 1989), наблюдается неравномерное распределение семян по глубине, слабое их набухание и прорастание, недостаточный контакт корней с твердой фазой (Буров Д.И., 1968; Лындина Т.Е., 1989; Пичугов А.В., 1990).
Для каждой сельскохозяйственной культуры имеется своя оптимальная объемная масса, соответствующая лучшему развитию растений. При этом конкретные показатели объемной массы могут быть благоприятны для той или иной культуры лишь в определенных условиях (Роктанэн Л.С, 1978; Ревут И.Б., 1972; Pittelkow U., Werner D., 1987). Оптимум объемной массы и скважности для разных типов почв определяли многие исследователи. А.Г. Дояренко считал, что оптимальное сложение дерново-подзолистых почв характеризуется строго определенной величиной отношения капиллярной скважности к некапиллярной, которое должно составлять 1:1. По В.В. Квасникову, для черноземов это отношение равно 1:2 (Долгов СИ., Модина С.А., 1969).
К.Г. Моисеев, И.А. Романов определяют границы оптимальных значений объемной массы пахотного слоя черноземов для яровых зерновых от 1,0 до 1, г/см3, причем в течение вегетации значение оптимальной плотности постепенно растет (Моисеев К.Г., Романов И.А., 2004). Согласно другим данным, эти значения находятся в более узких пределах.
Так, для возделывания зерновых культур на черноземах П.К. Иванов и др. считают оптимальной объемную массу в интервале 1,15-1,20 г/см3, В.А. Юферов -1,10-1,15 г/см3, A.M. Васильев и И.Б. Ревут- 1,05-1,20 г/см3, М.К.Сулейменов -1,10 г/см3.
От величины объемной массы в значительной мере зависят такие показатели, как общая скважность и аэрация почвы. Д.И. Буров определяет границы общей скважности пахотного слоя черноземов в пределах 50-60%, Н.А. Качинский -55-65%, С.И.Долгов и С.А.Модина - 60-63%, АЛ. Малянов - 54,8-62,4%, В.Ф.Огарев и др. - 55-60%. В то же время многие исследователи утверждают, что в конкретных полевых условиях оптимум общей скважности значительно уже. По Л.С.Роктанэну, в сухие годы он составляет 52-54%, во влажные - 54-58% (Рокта-нэн Л.С., 1978). Ряд других ученых доказывают, что для оптимального развития яровых культур на черноземах скважность должна составлять 55% (Васильев A.M., Ревут И.Б., 1965; Колмаков П.П., Нестеренко A.M., 1981).
Содержание пор аэрации (некапиллярная скважность) не должно быть меньше 12-15% (Долгов СИ., Модина С.А., 1969), а оптимальное их количество должно составлять 20-25% (Качинский Н.А., Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А., 1960; Качинский Н.А., 1963; Васильев A.M., Ревут И.Б., 1965).
Объемная масса почвы во многом зависит от ее типа, гранулометрического состава, влажности. Доказано, что обесструктуренные почвы во влажном состоянии уплотняются сильнее и быстрее, чем почвы с водопрочной структурой (Заев П.П., Королев А.В., 1972; Любинецкий Н.Н., Бакун А.И., 1987), которые длительное время сохраняют благоприятное сложение, достигнутое при обработке.
Чем больше в почве гумуса и сильнее выражена макроструктура, тем она рыхлее. Так, если у суглинистых сероземов объемная масса пахотного слоя дости-гает 1,5-1,6 г/см , то у черноземов обыкновенных- 1,0-1,1 г/см .
Эколого-экономическая оценка эффективности применения способов зяблевой обработки почвы
Производственные процессы в сельском хозяйстве основываются на широком использовании машинных технологий, эффективность которых оценивается денежными показателями. Денежные показатели, имеющие существенные колебания, связанные со сферой обращения, несколько сглаживают конъюнктурные изменения, и не позволяют ощутить общественно необходимых затрат труда в производственном процессе (Голубев А.В., 1997).
В последнее время широко используются агро- и биоэнергетическая оценки технологических процессов в сельском хозяйстве, свободные от недостатков традиционных способов. Главная цель оценок - разработка энергосберегающих технологий сберегающих энергетические и трудовые ресурсы (Володин В.М., Еремина Р.Ф., 1991).
Метод агроэнергетической оценки эффективности возделывания сельскохозяйственных культур заключается в сравнении совокупных затрат энергии на производство продукции и количества получаемой с урожаем энергии. Обобщающим показателем является агроэнергетический коэффициент, который рассчитывается как отношение валовой энергии, полученной с урожаем к суммарным затратам на его производство (Михайличенко Б.П., Кутузова Л.Л., Новоселов Ю.К. и др., 1995).
Использование количественных методов измерения энергии в продукции, позволяющие определить содержание энергии в урожае сельскохозяйственных культур, дает возможность установить энергетическую эффективность применяемых агроприемов, которую определяют отношением количества энергии, накопленной в прибавке урожая, к энергетическим затратам на использование агроприемов.
Так применение способов обработки почвы считается целесообразным, если энергоотдача от них (биоэнергетический КПД) превышает единицу. Следует отметить, что энергетический КПД величина нестабильная и определяется биологическими особенностями культур, почвенно-климатическими условиями зоны возделывания. Энергетическую эффективность возделывания сельскохозяйственных культур изучали также и другие исследователи (Прищеп Л.Г., Базаров Е.И., 1989; Тютюнников А.И., Борзенков В.А., 1995; ЧичкинА.П., 1997).
В своих исследованиях расчет агроэнергетической эффективности мы проводили по двум критериям (П и Пг), которые показывают, во сколько раз энергия, содержащаяся в хозяйственной ценной части урожая, либо во всей продукции, больше энергии, вложенной в технологический процесс возделывания культуры.
С агроэнергетической точки зрения технология считается эффективной, если при планируемой урожайности культуры обеспечивается условие Г 1,0. Допустимо считать технологический процесс эффективным, если ТІ! 1,0, аг2 1,0 (методическое пособие..., 2001).
Урожайность культур является интегрированным показателем эффективности применения различных технологических приемов. Изучение процессов формирования урожайности ячменя в зависимости от способов механической обработки почв, метеорологических и почвенных условий дает возможность корректировать и разрабатывать приемы возделывания культуры в конкретных условиях лесостепного Заволжья.
Определенное влияние на энергетическую эффективность способов обработки почвы оказывают ее агрофизические свойства. По динамике объемной массы почвы можно судить о зависимости энергетической эффективности от способов обработки почвы (Константинов М.Д., Тарасюк Н.И., 2003; Романенко АЛ. и др., 2005).
В наших опытах наибольшие затраты совокупной энергии при возделывании ячменя отмечены в варианте с углублением пахотного горизонта на 45...47 см с ленточной заделкой стерни и составляли 23,1 тыс. МДж/га, что на 3,8 тыс. МДж/га больше затрат контрольного варианта (табл. 24, прил. 16,17,18). Это связано с большими затратами на почвоуглубление и заделку стерни в почву.
Наибольшее количество энергии в урожае зерна ячменя получено в варианте III, т.е. при углублении пахотного горизонта с одновременной заделкой стерни - 35,6 тыс. МДж/га, а с учетом побочной продукции - 49,5 тыс. МДж/га. При вспашке же 25...27 см (контрольный вариант) в хозяйственной части урожая накоплено - 28,3, а 39,5 тыс. МДж/га во всей продукции.
Похожие диссертации на Влияние способов зяблевой обработки почвы на элементы плодородия тяжелосуглинистого чернозема и продуктивность ячменя в условиях лесостепи Заволжья
