797.влияние систем минимальной обработки, удобрения...

На правах рукописи

ЧЕБЫКИНА Елена Владимировна

ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ МИНИМАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ,УДОБРЕНИЯ СОЛОМОЙ И ГЕРБИЦИДОВ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ

ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫИ ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОСЕВОВ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

Авторефератдиссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 2002

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Работа выполнена на кафедре земледелия Ярославской государственнойсельскохозяйственной академии

Научный руководитель доктор сельскохозяйственных наук,профессор Б.А. Смирнов.

Официальные оппоненты эаспуженный деятель науки РФ, докторсельскохозяйственных наук, профессорГ.И. Баздырев;кандидат сечьскохозяйственных наук,ведущий научный сотрудник Всероссийскогонаучно-исследовательского институтафитопатологии (ВНИИФ)М.С. Раскин.

Ведущее учреждение Центральный научно-исследоватепьскийинститут агрохимического обслуживаниясельского хозяйства (ЦИНАО).

Защита диссертации состоится «Mj> HCiiC/ttf 2002г в «^£»'часов назаседании диссертационного совета К220 043 01 в Московскойсельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева

Адрес 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул ,д 49Ученый совет МСХА

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХА

Приглашаем Вас принять участие в работе совета или пристать свойотзыв в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, по адресу,указанному выше

Автореферат разослан « „У » ci f,L t/ttf 2002r

Ученый секретарьдиссертационного совета - \/г^-\ г Н.Г. Тдзина


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Преобразование естественных ландшафтов вагроландшафты значительно изменяет в них вещественно-энергетические иинформационные связи.

Проведение ежегодной отвальной обработки почвы, распространенной вНечерноземной зоне, сопровождается снижением в ней количестваорганического вещества. Это приводит к уменьшению противоэрозиошшйустойчивости, водоудерживающей способности, ухудшению агрофизическихсвойств и других показателей.

В воспроизводстве плодородия почв Нечерноземной зоны особоезначение придается освоению систем минимальной обработки и применениюорганических удобрений.

Для дерново-подзолистых почв была разработана системаресурсосберегающей обработки условно названная поверхностно-отвальной,включающая отвальную обработку на глубину 20-22 см один раз в 4 года иповерхностную дисковую одно- двукратную на глубину до 10-12 см востальные 3 года (Б.А.Смирнов, 1988, 1998). Однако экологичность иэффективность этой системы обработки была изучена только на почвахнормального увлажнения. В то время как более 20% пахотных угодий в данномрегионе представляют земли с избыточным увлажнением.

Объемы внесения органических удобрений постепенно уменьшаются.Причиной недостаточного использования соломы на удобрение является слабаяизученность вопроса. Большинство рекомендаций по применению соломы былоразработано в сочетании с системой отвальной обработки для почвнормального увлажнения. Практически отсутствуют сведения о влияниисоломы на показатели плодородия почвы и фитосанитарное состояние посевовпри системах минимальной обработки на землях с избыточным увлажнением,где солома может оказать влияние на режим питания растений не тольконепосредственно, но и опосредованно через изменение агрофизических свойствпочвы.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с программой работРАСХН, Федеральной целевой программой Минсельхозпрода России«Плодородие» и перспективным планом научно-исследовательских работЯГСХА.

Цель исследований. Определить влияние систем минимальнойобработки, удобрения соломой и гербицидов на биологические показателиплодородия дерново-подзолистой кратковременного избыточного увлажненияпочвы и фитосанитарное состояние посевов в условиях Центрального районаНечерноземной зоны России.

Задачи исследований:1. Изучить раздельное и совместное влияние систем минимальной

обработки, удобрений-и-i1.1.Г

Моск. свг.ьсиЬкоз г-кадомииим. К.

Инв.


1.2. Изменение обилия и состава сорного компонента полевого фитоценоза;1.3. Хозяйственную и экономическую эффективность технологий.2. Определить энергоемкость разных по интенсивности систем основной

обработки почвы.Научная новизна. Впервые в условиях Центрального района

Нечерноземной зоны России на дерново-подзолистой среднесуглинистойкратковременного избыточного увлажнения почве установлена возможностьприменения системы «поверхностно-отвальной» обработки, базирующейся насочетании вспашки на глубину 20-22см с предварительным лущением стерниили дискованием пласта многолетних трав 1 раз в 4 года и поверхностнойобработки на глубину 8- 10см в последующие 3 года при использовании соломыв качестве органического удобрения.

Практическая ценность работы. Предложенная производству системаповерхностно-отвальной обработки почвы при использовании соломы вкачестве удобрения замедляет процессы дегумификации, не оказываеттоксического действия на полевые культуры, не приводит к усилениювредоностности сорного компонента и снижению урожайности полевыхкультур, способствует уменьшению затрат совокупной энергии на основнуюобработку в 2,8 раза.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на научныхконференциях ЯГСХА в 2000, 2001 и 2002 годах.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатныхработ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 145 страницахмашинописного текста, включает 45 таблиц и состоит из введения, трех глав,выводов, предложений производству и 36 приложений. Список использованнойлитературы включает 223 наименования, в том числе 28 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика исследований

Экспериментальная работа проводилась в 1996-2001гг. в полевомстационарном трехфакторном опыте, заложенном на опытном поле ЯГСХАметодом расщепленных делянок с рендомизированным размещением вариантовв повторениях. Повторность опыта четырехкратная.

Почва опытного участка дерново-среднеподзолистая слабоглееватаясреднесуглинистая кратковременного избыточного увлажнения на карбонатнойморене. Перед закладкой опыта почва пахотного горизонта содержала: гумуса —3,29%, легкодоступного фосфора - 356,5 мг, обменного калия - 71,5мг/кгпочвы, сумма обменных оснований составляла 22,15 мг.экв., гидролитическаякислотность — 1,38 мг.экв. на 100 г. почвы, рН солевой вытяжки — 6,13.

2


Севооборот (общий фон): многолетние травы (1995) - озимая пшеница(1996) - однолетние травы (1997) - ячмень (1998) - овес (1999) - однолетниетравы (2000) - озимая рожь (2001).

Сорта: Мироновская-808 (озимая пшеница), Ярославская-136 (викаполевая) + Скакун (овес) - однолетние травы; Московский-121 (ячмень),Волхова (озимая рожь).

Все элементы технологий, выращиваемых культур (кроме изучаемых)использовались в опыте рекомендованные для региона.

Схема полевого стационарного трехфакторного ( 4 x 3 x 2 ) опыта

Фактор А. Система основной обработки почвы, «О».1. Отвальная: вспашка на 20-22 см с предварительным дискованием или

лущением на 8-10 см, ежегодно, «Oi».2. Сочетание 1: вспашка на 20-22 см с предварительным дискованием или

лущением на 8-10 см 1 раз в 4 года- + однократная поверхностнаяобработка на глубину 8-10 см во 2-й и 4-й год после вспашки +безотвальное рыхление на 20-22 см в 3-й год после вспашки, «О2».

3. Сочетание 2: вспашка на 20-22 см с предварительным дискованием илилущением на 8-10 см 1 раз в 4 года + однократная поверхностнаяобработка на 8-10 см в остальные 3 года, «О3».

4. Поверхностная обработка: однократное дисковое лущение на 8-10 смежегодно, без вспашки, (вспашка была проведена при закладке опыта — в1995 г.), «О,».

Фактор В. Система удобрений, «У», (первый этап опыта - 1995-1998 гг.)1. Без удобрений, «Yi».2. Компенсирующая доза [ Ni5PmKio ]. На отвальной обработке удобрения

не вносились, «У2».3. Расчетные дозы [на урожайность: 50 ц/га сена трав, 35 ц/га зерна], «Уз».

На втором этапе исследований (1999-2001 гг.) было проведенорасщепление делянок второго порядка (по системам удобрений).

1. Г1 .Без удобрений, «Уi».|

2. ГЗ.Солома 3 т/га, «Уз».14.Солома 3 т/га + N30 (Ю кг. д. в. на 1 т соломы), «У4».

3. Г5ТСолома 3 т/га + NPK (доза минеральных удобрений, рассчитаннаяна прибавку урожая), «У?».6.NPK (доза минеральных удобрений, рассчитанная на прибавкуэдэожая), «У6».Фактор С. Система защиты растений от сорняков, «Г»:

1. Биотехнологическая (без гербицидов), «Г|».2. Интегрированная (с гербицидами), «Гг».

После расщепления делянок первого этапа количество вариантов в опытесоставило 48, а площадь делянок первого порядка (обработка почвы) — 756 м


(54м х14м), второго (удобрения)-126 м* (14 м к Чм) и третьего (гербициды) - 63м : (9м х 7м)

I ербициды применялись 2,4-ДА в норме 2 0 кг'га весной в фазу кущенияозимой пшеницы (1496"), раундап 5 кг/га (1997) за две недети до noweea вико-овсяной смеси по всходам пырея ползучего (10-15см), гранстар — 15 г га в фазукчщения ячменя (14QX) В 1999-2000 гг изучалось их последействие

Чистенность сорных растений и потенциальную засоренность почвывегетативными органами размножения многолетних сорных растении\читывали по методике Б А Смирнова и др (I97t>) Учет чистенностималопетнич и многолетних сорных растений проводился по каждому вид\.оттельно, на рендомизированно выделенных временных площадках длямноготетних видов на четырех размером 1 м , дтя малолетних на восьмипчощадью 1/16 м' (0.25м х 0 25 м) на каждой детянке Для определения сухоймассы, сорные растения срезали и сушичк при температуре 105 С допостоянной массы Опредепение запаса вегетативных зачатков многолетнихсорных растений в почве но дшне и с\\ой массе каждого вида проведши вовсех повторениях На делянке выдезялись 4 учетные п ющатки размером *•<) смч 50 см (0,25 м*) методом рендомиэации Раскопки велись до 20 см по слоям 010 и 10-20 см Засоренность почвь* семенами сорных растений опред^ляаасьметодом малых проб по Б А Доспехову и АДЧекрыжову (1°72) Содержаниегумуса определя1И по метод\ И В Тюрина (вариаш ЦИНАО) Анализбиологической активности почвы проводился методом аппликацииТоксичность почвы опретезялась метотом растите 1ышго геста Порджснность!ерновых кутьтур корневыми гни 1ями учитыва,'ась по метод\А Ф Коршуновой, А Е Чумакова, Р И Щекочихинои (1966) Учет чистенносыдождевых червей проводится методом отмучивания (Т Ветуель, Ь Фрайер1^87), хищных жулсе-ши с помощью ловчшек Барбера Урожайность полевыхку [ьгур опредетялась сплошным подеаяночньм методом с пересчетом наабсонотно чистую продукции) и стандартную влажность черна 14° о и сенаоднолетних трав - 16%

Экономическая эффективность технологии выращивания но 'евыхKVibryp рассчитывалась по фактическим затратам Энергетическая оценкасистем обработки почвы проводитась ю методике ВАСХНИЛ (198Я) сиспо 1ьзонанием учебного пособия (ГСПосыпанов В F Долгодворов,1QQ5) Экспериментальные данные обрабатывались методом дисперсионногоанализа с использованием разработанного на кафедре земледе шя и методикиопытного дела МСХА HV К А Тимирязева пакета прик [адных программ«S TRAZ>.

В период исследовании О1мечались годы как резко «асущливые, так ибчизкие ) о метеоро югическим устовиям к средним много1етним данным


РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние систем минимальной обработки, удобрений и гербицидов набиологические показатели плодородия почвы

Интегральным показателем плодородия почвы является содержание в нейгумуса.

В год закладки опыта (1995) в пахотном слое почвы содержание его всреднем составило 3,29%. Участок, на котором был заложен наш опыт, 12 летне обрабатывался из-за избыточного увлажнения и недостатка техники ииспользовался под сенокос.

При проведении обработки почвы содержание гумуса в ней резкоснижалось. Скорость минерализации гумуса определялась системой обработкипочвы и видом вносимых удобрений (табл. 1).

Таблица 1

(%,ВС|

Вариант

Содержание гумуса в почвезелнем по факторам, за период 1999-2001гг.)

0-10Слой почвы, см

10-20 0-20А. Обработка почвы, «О»

Отвальная, «О]»Сочетание 1, «Ог»Сочетание 2, «Oj»Поверхностная, «О4»

2,412,442,512,45

2,432,492,512,34

2,422,472,512,40

В. Удобрение, «У»Без удобрений, «У\»N, o , «У2»Солома, «Уз»Солома + N30, «У«»Солома + NPK, «У5»NPK, «У6»

2,312,272,402,42

2,68**2,61**

2,252,352,38

2,45**2,62**2,61**

2,282,312,39

2,44**2,65**2,61 ••

Примечание. Здесь и в таблицах 1-5:* различия существенны на 5% уровне значимости по системам обработки почвы;* *то же - по фонам питания;***то же - по гербицидам.

Слабее всех систем на дегумификацию почвы влияла поверхностно-отвальная обработка (Сочетание 2). Использование в качестве органическогоудобрения соломы так же способствовало торможению процессаминерализации гумуса. К увеличению содержания гумуса приводило внесениесовместно с соломой азота и полного минерального удобрения. При этомприменение сочетания соломы и полного минерального удобрения былонаиболее эффективным по всем системам ресурсосберегающих обработок.Здесь наблюдалась тенденция увеличения гумуса в обоих слоях пахотногогоризонта. Внесение одних минеральных удобрений приводило к наибольшему


VBC тчению содержания гумуса по системе поверхностно-отвальной обработки,но только в слое 0-10 ем Дифференциация пахотного горизонта на спор носодержанию гумуса наиболее четко просчеживалась готько при ежегоднойповерхностной обработке Органического вещества здесь накапливалосьнесколько бо tbtue в верхнем (0-10 см) стае почвы

Биологическая активность почвы изменялась в основном под влияниемвносимых удобрении В 199е) г наибочыцее действие оказала задечка соломы,которая в чистом виде снижала активность микроорганизмов на 19,7О/а приотвальной обработке и на 39,8% при поверхностной обработке Внесениесоломы совместно с азотными удобрениями шачительно повышаломикробиологическую активность почвы по обеим системам обработки Постеповторного внесения соломы осенью 1999 г под посев однолетних травнаибочьщей биологической активностью отличалась почва на вариантах, гдедаома вносилась без азотных удобрений Различия по системам обработки приэтом были не существенными, с некоторым Увечичением активностимикроорганизмов в с о е 10-20 см Менее интенсивно происходите рчзчожениецелтюлозы при внесении соломы с азотными удобрениями HI отвальной иповерхностной обработках почвы с небольшим уси пением активностимикрофлоры по поверхностной обработке в обоих счоях почвы В 2001 i , когдаизучхчось последействие внесенной сочомы, нескочько выше была активностьаеччюлозоразлагающих микроорганизмов при задечке одной сопомы подповерхностную обработал Применение сочомы совместно с азотнымиудобрениями увеличивало этот показатель Наибо шией микообиологичеекоиактивностью отчичагся счой 0-10 см как по отвальной, так v по поверхностнойобработкам Посчедействие гербицидов проявилось в тенденции снюкеничбиологической активности почвы по всем фонам удобрений

Дчя опредечения токсичности почвы в 2001 г в качестве гее: обьектаиспо шзовалась озимая рожь Почвенные образцы отбирались осенью пое~еуборки одно"етних трав (2000) Pe3v штаты тгборагорных исследованиисвидетельствовали о почожитечьном в щянни VCIOBHH, CK идываюшихся припроведении поверхностно отвальной и даже ежегодной поверхностнойобработок почвы на прорастание и развитие гесг-кучьт>ры по всем изучаемымноказатечям Токсическое действие сочомы не просчеживалоеь через год послеее задечки в среднем по системам обработки Наблюдалось существенноеувечичение всхожести (на П,Я%), числа и длины корней по фону внесениясочомы совместно с минеральными vдoбpeниями На остальных вариантахпросчеживалась тенденция к повышению >гих показатечей

Численность дождевых червей практически не (авиее ia от изучаемыхсистем обработки почвы Применение органических удобрении в виде одноисочомы и совместно с \'инерх1ьными удобрениями особенно с однимиазотными способствовало увечичению ПОПУЛЯЦИИ дождевых червей по всемтучаемым системам обработки Внесение годного минерального \добрей.итак же способствовало \вепиченшо их кочичества в период ве(етации оымоирлси (2001) Гербициды окатывали не е>щеетвенное отрицал, „ное чеистви .̂ HJ

h


численность дождевых червей спустя 2 года после их применения. Следуетотметить зависимость количества дождевых червей от выращиваемой культурыи условий года.

Численность хищных жужелиц в течение всей вегетации однолетнихтрав была в 1,5 раза выше по фону поверхностной обработки (12,6 шт/ловушку)по сравнению с их количеством по отвальной (9,6 шт/ловушку). В периодвыращивания озимой ржи не наблюдалось различий между вариантамиобработки почвы. Изучаемые системы удобрений и последействие гербицидовне оказывали влияния на численность жужелиц.

Негативное действие ежегодной поверхностной обработки почвыпроявилось на 6-й культуре после вспашки - озимой ржи в тенденции усиленияпораженности растений корневыми гнилями (16,7% больных растений). Изфоков удобрений в среднем по всем системам обработки почвы и гербицидовнаиболее оптимальным оказался вариант с внесением соломы совместно сминеральными удобрениями, рассчитанными на планируемую прибавку урожая(8,89% больных растений) по сравнению с фоном без удобрений (13,93%).Внесение соломы с азотными удобрениями несколько усиливало пораженностьрастений корневыми гнилями (10,54%).

Потенциальная засоренность почвы семенами сорных растений впериод закладки опыта (1995) в слое почвы 0-20 см составляла в среднем: всего- 217,8 млн. шт/га, из них многолетних — 18 млн. шт, малолетних- 199,8 млн.шт/га.

На пятый год проведения опыта (2000) произошло увеличение уровняпотенциальной засоренности почвы (табл. 2).

Таблица 2Роль изучаемых факторов в изменении засоренности почвы семенами сорных

растений (млн. шт./га, второй этап опыта, 2000)Вариант

Отвальная, «Oi»Сочетание 1, «О2»Сочетание 2, «О3»Поверхностная, «О4»

Слой почвы, см0-10

А. Обработка почвы,212,2196,3199,7

291,9»

10-20«О»

246,3260,3232,5 '187,8*

0-20

458,5456,9432,2479,7

В. Удобрение, «У»Без удобрений, «У)»Солома, «Уз»Солома + NPK, «У5»

Без гербицидов, «Г|»С гербицидами, «Гг»

216,1225,5238,6

С. Гербицид, «Г>233,1216,9

200,2251,7

293,4»*

232,7230,9

416,3477,2

532,0**

465,8447,8

Наибольшей потенциальной засоренностью в среднем по всем системамудобрений и гербицидов отличалась система 5-летней поверхностнойобработки почвы. Здесь семена сорных растений накапливались

7


преимущественно в верхнем слое (0-10 см) почвы. Наименьшая общаязасоренность почвы семенами сорных растений в 2000 г. в слое 0-20 см была наповерхностно — отвальной (Сочетание 2) обработке. Применение соломысовместно с полным минеральным удобрением в среднем по всем системамобработки и гербицидов способствовало существенному увеличениюпотенциальной засоренности семенами сорных растений в сравнении сколичеством семян по фону без удобрений. Последействие гербицидов всреднем по всем системам обработки и удобрений проявилось не существенно.

Потенциальная засоренность почвы вегетативными органамиразмножения в среднем в год закладки опыта (1995) в слое 0-20 см составила2927 см/м2, в том числе в слое 0-10 см длина органов размножения достигала2389 см/м , а в слое 10-20 см - 537 см/м ; сухая масса органов размножения вслое 0-10 см составляла 71,7 г/м2, а в слое 10-20 см — 21,5 г/м2, при общейбиомассе в слое 0-20 см - 93,18 г/м2. После проведения обработки почвы в

•течение 6 лет длина корней размножения заметно уменьшилась (табл. 3).

Таблица 3Роль факторов в изменении длины органов вегетативного размножения многолетних

сорных растений (см/м2, второй этап опыта, 2001)

Вариант Слой почвы, см0-10 10-20 0-20

А. Обработка почвы, «О»Отвальная, «О|»Сочетание 1, «О2»Сочетание 2, «О3»Поверхностная, «О4»

277,7309,0222,2521,2*

132,5129,3208,9173,9

410,2438,3431,1695,1»

В. Удобрение, «У»Без удобрений, «У |»Солома, «Уз»Солома + NPK, «У5»

413.0411,2309,5

175,2162,3131,0

588.2573,5440,5

С. Гербицид, «Г»Без гербицидов, «r t»С гербицидами, «Гг»

350,9314,0

191,6130,9

542,5444,9

Наименьшее снижение длины по сравнению с исходными величинамиотмечалось при ежегодной поверхностной обработке. Существенных различийпо этому показателю между отвальной и системами с сочетанием обработок ненаблюдалось. Однако наименьший уровень засоренности почвы вегетативнымизачатками в слое 0-10 см был по системе поверхностно-отвальной обработки(Сочетание 2). Это можно объяснить применением вспашки через 4 года (1999)и своевременными поверхностными обработками. В среднем по фонамудобрений и гербицидов основная масса корней размножения по всем системамобработки почвы формировалась в верхней части, пахотного горизонта.Наметилась тенденция к снижению длины органов вегетативного размноженияпри внесении одной соломы и особенно соломы с минеральными удобрениями

8


в расчете на планируемую прибавку урожая Это молено частично объяснитьбочее зысоким уровнем конкурентной способности культурных растенииДействие, применявшихся н J4Q6-1998 гг гербицидов проявилось в 200'гнезначитечьно В изменении с\чой массы корней размножения проявились теже тенденции, что и по их дчине Следует отметить, что если в период зак и ЛИопыта органы вшетативного размножения были представчены в основномкорневищами пырея ползучего (Agropirum repens L ), то в 2001 г их дочяуменьшилась на о6,4% При этом, увечичилась доля органов вегетативногоразмножения бодяка полевого (Cirsium arvense L ) до 36 8%, осога нолевого(Sonchus arveribe L ) — 22,2° u и хвоща no хевого (fcguisetum arvense L ) до 5,0°'»Отвальная обработка почвы способствовала увечичению доли ор-ановразмножения осота полевого Системы с сочетанием обработок призодити кросту дочи корневищ хвоща полевого и сдерживанию процесса искорененияпырея ползучего Система поверхностной обработки способствовалауменьшению дгины корневищ хвоща полевого, но сдерживала очищение почвыor корней пырея ползучего и способствовала размножению органов бодякапочевого по сравнению с системой отвальной обработки

Сочома способствовала увеличению длины органов вегетативногоразмножения бодяка полевого хвоща почевого и чистеца бочотного (Stach\;>palubtns L ), а совместное ее внесение с минеральными удобрениями, наоборот,способствовало ее \ меньшению

Изменение сорного компонента полевого фнтоценозл под действиемразных по интенсивности систем обработки почвы, удобрений и

гербицидов

На первом тгапе исслечований (1496-1998 гг ) еще не прослеживалось!ависимости обилия сорного компонента от изучаемых систем обработкипочвы Применение удобрении под программируемую урожайностьспособствовало достоверному увечичению численности малолетних сорныхрастений и общей сухой массы в среднем по всем системам обработки почвы и(ербицидов Гербициды достоверно снижали численность побегов многолетнихсорных растений и накоп гение общей сухой массы в среднем по всем системамобработки почвы и удобрении На втором >гапе исечедований проявиласьзависимость сорного компонента от всех изучаемых факторов (табл 4)

В среднем за вегетацию 1999-2001 гг наибольшая чисченноеть сорныхрастений отмечалась по ежсоднои 5 четнеи поверхносшои обрабогке на нссчфонах питания и в среднем па факторам Системы с сочетанием отвальных иповерхностных обработок не оттичались существенно от системы отвальнойобработки по обшей чис-енности сорных растений как в среднем по в^емсистемам удобрении и герби шт.ов, гак и по фону без удобрении и гербицидов


Таблица 4Влияние разных систем обработки почвы, удобрений и гербицидов на обилие

сорных растений (в среднем за вегетацию и по факторам, 1999-2001 гг.)

Вариант. Численность, шт/м2

всего в том числемноголетние малолетние

Сухая масса,г/м2

всего

А. Обработка почвы, «О»Отвальная, «О)»Сочетание 1, «О2»Сочетание 2, «О3»Поверхностная, «О4»

152144144193

3,710,0*14,6*13,8*

148134129179

14,518,6

25,1*24,8

В. Удобрение, «У»Без удобрений, «У!»N3o. «У2»Солома, «У3»Солома + N3o, «У4»Солома + NPK, «У3»NPK, «У6»

127141

168**153**176**180**

10,410,3

п,з10,39,7

10,9

117

131**157**143**167**169**

15,917,118,818,4

27,0**27,5**

С. Гербицид, «Г»Без гербицидов, «Г]»С гербицидами, «Г2»

161154

13,47,7***

148

14623,018,5

Однако по этим системам обработки почвы по фону без удобрений игербицидов наблюдалась более слабо выраженная тенденция уменьшениячисленности побегов многолетних и более заметное уменьшение числамалолетних сорных растений по сравнению с вариантом ежегодной отвальнойобработки по соответствующим фонам удобрений и гербицидам. Внесениеудобрений приводило к увеличению численности сорных растений, как по всемсистемам обработки, так и в среднем по обработкам и гербицидам. Кзначительному увеличению количества сорных растений приводило внесениесоломы с минеральными удобрениями на вариантах с ежегодной отвальнойобработкой и «Сочетании I», а так же одних минеральных удобрений приежегодной поверхностной обработке и «Сочетании 2». Это увеличениепроисходило в большей степени за счет малолетних сорных растений. Следуетотметить высокий уровень засоренности посевов сорными растениями по всемизучаемым системам обработки почвы при внесении одной соломы.Накопление сухой массы сорными растениями соответствовало тенденциям,проявившимся по их численности, за некоторым исключением. Последействиегербицидов, применявшихся на первом этапе исследований в 1999—2001 гг.,прослеживалось только в снижении численности побегов многолетних сорныхрастений. Таким образом, в среднем по всем фонам питания как по вариантам сгербицидами, так и без гербицидов в общей численности сорных растений инакоплении ими сухой массы кроме «Сочетания 2» между системамиобработки почвы «Отвальная», «Сочетание 1» и «Сочетание 2» не наблюдалось

10


существенных различий За период проведения опыта под действиемизучаемых факторов нескочько изменился видовой состав сорного компонента

Хозяйственная, экономическая и 1нергетическан эффективностьразных по интенсивности технологии

На первом этапе исследований (1996 - 199&) существенных различии вовлиянии разных систем обработки почвы на урожайность нолевых кучыур ещене прослеживалось Урожайность варьировала в большей степени отприменяемых удобрении и гербицидов Урожайность озимой пшеницы (1996)быта очень низкой в связи с сильной засоренностью пыреем ползучим ивымоканием культурных растений Росту урожайности однолетних траа (1997)и ячменя (1998) способствовало проведение систем минимальной обработкипочвы и внесение минеральных удобрений в расчете на п ынируемуюурожайность Применение гербицидов значительно повышало урожайностьсена однолетних трав и ячменя

На втором -этапе исследований (1999 - 2001) прослеживалосьжачительное влияние на урожайность полевыч культур всех изучаемыхфакторов (табч 5) Общий уровень урожайности овса (1999) в условиях резкойатмосферной засучи при поздних сроках сева из-за переувлажнения (1499) бы !так же очень низкий Различия между системами обрабо1ки почвы ноурожайности овса по фону без удобрений были не существенными, хогя нобыт 4 год после проведения отвальной обработки на вариантзх с сочетаниемобработок Внесение удобрений способствовало росту урожайности овса, нонаиболее значительное ее увеличение отмечалось при внесении соломысовместно с минеральными удобрениями, рассчитанными на (панируемуюприбавку урожая по всем системам обработки почвы Следует огметить, что ненаблюдалось депрессии в урожайности овса (199Q> при юделке одной соломыПоследействие гербицидов, применявшихся на первом этапе исследовании,проявилось в смцественном повышении урожайности овса Урожайностьоднолетних трав (2000) зависела or системы обработки почвы Системыобработки «Сочетание 1» и «Сочетание 2» обеспечили урожайность сена вико-овелной смеси на уровне варианта с ежегодной отвальном обработкойПроведение поверхностной обработки в течение 5 лет приве о \существенному снижению урожайности по всем системам удобрений по фонубез гербицидов Повторная заделка соломы как одной, так и совместно сминеральными удобрениями способствовала значительному росту урожайностипо всем системам обработки почвы Применение гербицидов в предыдущиеголы способствовало проявлению тенденции на повышение урожайности сенавико овсяной смеси Урожайность зерна озимой ржи (200!) по всем системамне имела естественных различии в пределах фонов питания и гербицидовИсключение составит вариант поверхностной обработки по фону NPK 6eiгербицидов где урожайность была достоверно ниже в сравнении сеоответетвмощим фоном повеем ipvrHM системам обработки После лействие

II


Таблица 5

Урожайность полевых культур (ц/га, основная продукция, второй этап опыта)

Вариантобработкапочвы, «О»

Отвальная,

Сочетание 1,«02»

Сочетание 2,«Оз»

Поверхностная,«04»

удобрение, «У»

без удобрений, «У1»N30, «У2»солома, «Уз»солома + N30, «У4»солома + NPK, «У 5»NPK, «У6»без^удобрений, «У|»

N30, «У 2»солома, «Уз»солома + N M , «У4»солома + NPK, «У5»NPJC, «У6»без удобрений, «У)»N 3 0 , «У2»солома, «Уз»солома + Ызо, «У4»солома + NPK, «У5»NPK, «У«»без удобрений, «У|»N30, «Уз»солома, «Уз»

солома + Ызл, «У4»солома + NPK, «У$» •NPK, «У6»

Веч гербицидов

овес, 1999

4,44,65,25,5

7,3**5,44,8

5,13,66,16,55,94,3

4,15,14,05,9

6,9**4,8

3,15,66,24,94,2

однолетниетравы,2000

42,049,345,0

53,2**56,1"55,2**40,747,246,8

50,4**57,7"

L 52,7**40,947,845,7

50,1**55,6"52,9**32,0*36,0*33,9*

41,6"..48,2'..46, Г..

озимая рожь,200116,0

21,4**25,2**23,2**40,5**36,2* •

14,922,3 **22,4"2 0 , 5 "44,3**41,2'..

19,723,322,5

24,9**40,9* *35,2**

18,822,4

23,4"25,8**37,7**29,5"..

С гербицидами

овес, 1999

5,26,16,36,5

10,1"6,9"*

5,56,85,56,4

6,9*6,64,96,65,86,5

7,7"8,0**5,6

6,8***6,17,0

10,0"...9,0"...

однолетниетравы,2000

44,453,1**

47,355,1**59,2**5 7 , 1 "

46,0 |49,649,9

56,4* •61,9**59,5**

47,550,350,952,9

57,0**53,639,5

45,7*"42,2 **•

45,8*54,1**47,7'..

озимая рожь,200115,6

23,5**24,1 ••25,9**40,5**32,4**

15,824,6**20,4* •24,4"42,8"

36,9"...18,021,4

24,6**27,4**

37,7"...35,0**

16,722,6* •22,4"24,0"38,5"31,7**


соломы и внесение минеральных удобрений, особенно при совместном ихприменении способствовало значительному повышению урожайности озимойржи по всем системам обработки почвы. Последействие гербицидов наурожайность зерна озимой ржи было не существенным.

Расчет экономической эффективности технологий выращиванияоднолетних трав (2000) и озимой ржи (2001) с применением изучаемыхагроприемов показал, что проведение систем ресурсосберегающей обработкипочвы и использование соломы в качестве удобрения значительно снижаетпрямые затраты; затраты труда; себестоимость продукции и повышает уровеньрентабельности. Сокращение прямых затрат при проведенииресурсосберегающих обработок «Сочетание 1» и «Сочетание 2» происходит засчет уменьшения кратности обработки на глубину 20-22 см. При выращиваниивико-овсяной смеси наиболее оптимальным с экономической точки зренияоказался вариант с поверхностно-отвальной обработкой («Сочетание 2») изаделкой соломы с азотными удобрениями. Несмотря на несколько меньшуюурожайность (50,1 ц/га сена) себестоимость продукции здесь составила 45рублей за центнер, а уровень рентабельности - 86,9%.

При экономической оценке технологии производства озимой ржитехнология, базирующаяся на поверхностно-отвальной обработке («Сочетание2»), была также более эффективной, но при условии применения соломы сполным минеральным удобрением. Урожайность составила 40,9 ц/га, арентабельность производства зерна — 223%.

Объем энергетических затрат на основную обработку в значительноймере обусловил наиболее высокую экономическую эффективностьприменяемых систем минимальной обработки почвы, особенно поверхностно-отвальной «Сочетания 2» (табл. 6).

Таблица 6Затраты совокупной энергии на 1 га при разных по интенсивности системах основной

обработки почвы (сумма за 1998 - 2001 гг.)

Система обработкипочвы

Отвальная (контроль)Сочетание 1Сочетание 2

Всего

МДж

1274372731886460663

% кконтролю

10057,436,1

в том числе ГСМ

МДж

524172288558170751

% кконтролю

10055,132,6

Периодическое проведение отвальной обработки почвы сокращаетзатраты совокупной энергии в 1,7 раза при использовании системы «Сочетание1» и в 2,8 раза при применении системы «Сочетание 2» в сравнении сежегодной отвальной.

ВЫВОДЫ

. 1. Применение обработки почвы приводило к усилению минерализациигумуса. Процессы дегумификации усиливались с увеличением глубины и

13


кратности обработок. После 3 лет поверхностных обработок проявляетсядифференциация пахотного горизонта по содержанию гумуса, большее егоколичество накапливается в слое 0-10 см. Увеличению содержания гумусаспособствует внесение в качестве органического удобрения соломы, особенно всочетании с минеральными удобрениями.

2. Активность почвенных микроорганизмов в обычныхметеорологических условиях для данной зоны была выше при проведенииповерхностной обработки. Солома снижает на 29,4% биологическуюактивность почвы в первый год ее внесения, а после повторной заделкисущественно ее увеличивает (на 94,2%). При внесении соломы совместно сазотом в первый год ее разложения активность целлюлозоразлагающихмикроорганизмов значительно увеличивается и остается на том же уровнепосле повторного их внесения. Последействие соломы и соломы с азотомпрактически не сказывается на биологической активности почвы.

3. При проведении поверхностной обработки почвы в течение 5 лет ипосле разложения соломы в течение 1 года не прослеживается токсического ихдействия на полевые культуры.

4. Проведение поверхностной обработки и применение соломы в качествеорганического удобрения как самостоятельно, так и в сочетании сминеральными удобрениями не влияет на численность дождевых червей ихищных жужелиц. Последействие гербицидов проявилось в незначительномуменьшении количества дождевых червей и хищных жужелиц

5. Пораженность корневыми гаилями полевых культур значительноусиливается с 5-го года проведения поверхностных обработок почвы.Существенному уменьшению количества растений пораженных корневымигнилями (в 1,6 раза) способствует внесение соломы совместно с минеральнымиудобрениями в расчете на планируемую прибавку урожая.

6. Проведение поверхностной обработки почвы в течение 5 лет приводитк накоплению семян сорных растений в верхнем слое пахотного горизонта 0-10см и увеличению засоренности посева. Введение в систему периодическойотвальной обработки на 4-й год способствует очищению почвы от семянсорных растений за счет заделки в нижний слой пахотного горизонта 10-20 смнакопленных за 3 года семян в слое 0-10 см. Внесение соломы и особенносоломы с минеральными удобрениями увеличивает количество семян сорныхрастений в пахотном слое почвы на 15-28%

7. Проведение ежегодной однократной поверхностной обработки почвыприводит к наименьшему влиянию в снижении длины и сухой массы органоввегетативного размножения многолетних сорных растений в верхнем слое 0-10см пахотного горизонта. Введение в систему обработки периодическойвспашки 1 раз в 4 года способствует наибольшему из систем минимальнойобработки снижению потенциальной засоренности почвы органамивегетативного размножения до уровня засорённости варианта с ежегоднойотвальной обработкой. Внесение соломы и особенно соломы с минеральнымиудобрениями способствует уменьшению биомассы органов вегетативного

14


размножения.8. Значительные различия в численности и сухой массе сорных-растений

начали проявляться только на 5 год после проведения различных системобработки почвы. Существенному увеличению обилия и вредоносности сорныхрастений способствовало проведение ежегодной (5-летней) однократнойповерхностной обработки почвы. Применение отвальной обработки на 4-й годпосле трехлетних однократных поверхностных обработок приводило кзначительному снижению численности и сухой массы малолетних сорныхрастений.

9. Внесение соломы отдельно и с минеральными удобрениямиспособствовало увеличению численности и сухой массы малолетних сорныхрастений. Обилие сорных растений в посевах при внесении одних минеральныхудобрений было на уровне фонов с одной соломой.

10. Под посевом озимой ржи значительно снижается обилие ивредоносность сорного компонента.

11. Положительное последействие гербицидов на многолетние сорныерастения прослеживалось в течение 3 лет после их применения.

12. Негативное влияние ежегодной поверхностной обработки проявилосьна 5-й год ее проведения в снижении урожайности однолетних трав на 17% посравнению с отвальной обработкой. Система обработки почвы, сочетающаяотвальную обработку 1 раз в 4 года и однократные поверхностные обработки втечение остальных 3 лет способствовала поддержанию уровня урожайностиполевых культур на уровне урожайности вариантов с ежегодной отвальнойобработкой. Заделка соломы отдельно и совместно с минеральнымиудобрениями существенно повышает урожайность полевых культур.Наибольшая урожайность была получена с фонов, где солома вносилась сминеральными удобрениями, рассчитанными на планируемую прибавку (56,0ц/ra сена однолетних трав и 40,4 ц/га зерна озимой ржи). В первый год заделкисоломы не отмечалось снижения урожайности зерна овса. Положительноепоследействие гербицидов на урожайность полевых культур проявилось втечение 2 лет после их применения.

13. Наиболее экономически эффективной технологией производствапродукции полевых культур является технология, базирующаяся на системеобработки почвы, включающей отвальную 1 раз в 4 года и поверхностную втечение 3 лет с применением соломы и азотных удобрений или полныхминеральных удобрений в расчете на планируемую прибавку урожая.

14. Поверхностно-отвальная обработка почвы снижает затратысовокупной энергии на 63,9% по сравнению с системой ежегодной отвальнойобработки.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

На дерново-подзолистой среднесуглинистой временного избыточногоувлажнения почве Центрального района Нечерноземной зоны РФрекомендуется выращивать в чередовании однолетние травы (вико-овсяная

15


смесь) и озимую рожь.В качестве основной обработки предлагается система поверхностно-

отвальной обработки почвы, базирующаяся на сочетании вспашки на глубину20-22 см с предварительным лущением на 8-10 см один раз в 4 года иповерхностной дисковой обработки на 8-Ю см в последующие 3 года.Поверхностную дисковую обработку в годы отсутствия вспашки необходимопроводить сразу после уборки культуры.

Для улучшения водно-воздушного режима и предотвращениядегумификации почвы в качестве органического удобрения рекомендуетсяиспользовать солому. Заделывать ее можно как под зяблевую вспашку, так ипод осеннюю дисковую обработку, т.к. способ заделки не оказываетсущественного влияния на урожайность полевых культур. Для увеличенияурожая вместе с соломой рекомендуется вносить минеральные удобрения врасчете на планируемую прибавку.

Система поверхностно-отвальной обработки и внесение соломысдерживают дегумификацию почвы, не оказывают токсического влияния наполевые культуры, не приводят к усилению вредоносности сорного компонентаи снижению урожайности полевых культур, повышают экономическую иэнергетическую эффективность технологией производства продукции как пофону без гербицидов, так и с гербицидами.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Смирнова В.И., Чебыкина Е.В., Кощеев М.А. Действие разных поинтенсивности систем обработки и удобрений на засоренность посевов ибиологическую активность почвы // Межвузовская научно - метод,конференция. ЯГСХА. - 2000. - С.91-96.2. Чебыкина Е.В., Смирнова В.И., Фуфаев Н.З., Смирнов Б.А. Влияниересурсосберегающих систем обработки при применении соломы в качествеудобрения на фитосанитарное состояние посевов и почвы //Сборник научныхтрудов. ЯГСХА. - 2001. - С.24-33.3. Смирнова В.И., Кощеев М.А., Чебыкина Е.В. Действие ресурсосберегающихсистем обработки и удобрений на засоренность посевов и агрохимическиепоказатели плодородия почвы при применении гербицидов. //Сборник научныхтрудов. ЯГСХА. - 2001. -С.33-39.4. Чебыкина Е.В., Смирнова В.И., Фуфаев Н.З. Фитосанитарное состояниепосевов по разным системам обработки и гербицидов при удобрении соломой//Сборник научных трудов. ЯГСХА. - 2002. -С.241-252.5. Чебыкина Е.В. Влияние разных систем обработки почвы, удобрений игербицидов на некоторые биологические показатели плодородия //Сборникнаучных трудов. ЯГСХА. - 2002. -С.229-241.

16


Отпечатано с готового оригинал-макета

Объем /.О/Т. А. Зак 4^-f1 Тираж /СО

АНО «Издатечьство МСХА»127550 Москва Vji Гимирялевская, 44


797.влияние систем минимальной обработки, удобрения...

Documents