Формирование высокопродуктивных агрофитоценозов и разработка элементов биологизации системы земледелия в степной зоне Северного Кавказа

Сорные растения обладают высоким коэффициентом размножения, по сравнению с культурными растениями они лучше приспособлены к внешним условиям, высоко конкурентоспособны. Сорные растения приносят различный вред: забирают воду и питательные вещества, затеняют культурные растения, и кроме того, способствуют появлению вредителей и болезней, что в конечном итоге сказывается на величине урожайности, снижению его качества и повышению затрат на возделывание сельскохозяйственной культуры. В посевах озимой пшеницы в основном встречаются следующие виды сорных растений - ярутка полевая, подмаренник цепкий, дымянка аптечная, дескурения Софии, пастушья сумка, вьюнок полевой и бодяк полевой. В начале весенней вегетации растений озимой пшеницы как в одновидовом посеве, так и в бинарном с озимой викой количество сорных растений было одинаковым - 23,6-26,0 шт/м². Обработка посевов гербицидом 2,4-Д способствует снижению количества сорняков в фазу колошения до 9,1-10,9 шт/м², а Секатором - до 5,6-6,2 шт/м². Варианты без обработки гербицидами были наиболее засоренными - в фазу колошения 39,1-46,9 шт/м². При сравнении вариантов без гербицидной обработки установлено, что количество и масса сорных растений на варианте бинарного посева с озимой викой была меньше одновидового посева как без удобрений, так и на фоне N₁₅P₃₉K₃₉. При сравнении засоренности посевов озимой пшеницы по чистому, занятым, сидеральным и кулисно-мульчирующим парам наименьшая засоренность отмечается по кулисно-мульчирующим парам как в фазу весеннего кущения, так и в фазу колошения. В фазу кущения засоренность по кулисно-мульчирующим парам составила 13,1-13,7 шт/м², а по занятым и сидеральным парам - 20,8-23,4 шт/м², по чистому пару засоренность была 18,3 шт/м². После обработки посевов гербицидом 2,4-Д засоренность в фазу колошения составила 8,4-16,4 шт/м². Таким образом, применение занятых, сидеральных, кулисно-мульчирующих паров и бинарных посевов с озимой викой позволяет регулировать рост и развитие растений озимой пшеницы, что повышает её продуктивность.

5. Особенности роста и развития озимой пшеницы в зависимости от предшественников, сроков и норм посева

Анализируя изменения климатических условий на Северном Кавказе последние десятилетия, прослеживается необходимость пересмотра, совершенствования, а порой и изменения некоторых элементов в технологии возделывания культур, таких как сроки сева.

В Ростовской области профессор А.И. Носатовский (1946) впервые обосновал оптимальные сроки посева озимой пшеницы с учетом её биологии развития, требований к условиям произрастания и условиями перезимовки. По фактическим данным климата первой половины XX века он рассчитал лучшие сроки посева озимой пшеницы и рекомендовал высевать её в приазовской зоне Ростовской области с 5 по 15 сентября. По данным наших исследований, если в 50-е годы XX столетия период осенней вегетации растений озимой пшеницы был продолжительностью в среднем 73 дня, то в 2005 году - на 12 дней больше. Сумма положительных температур воздуха возросла с 741⁰С (1950 г) до 830⁰С (2005 г.). Данный метеорологический факт требует уточнения для определения оптимальных сроков сева озимой пшеницы. Если обратиться к современным «Зональным системам земледелия Ростовской области на ландшафтной основе, 2007», то они не изменились и срок 5-15 сентября рекомендуется как наиболее оптимальным, хотя, как мы отмечали, происходит потепление климата.

При посеве в поздние сроки (20 сентября) обеспечивается получение более полных всходов как по чистому пару, так и по гороху при различных нормах высева озимой пшеницы по сравнению с рекомендуемым (10 сентября). Полевая всхожесть семян озимой пшеницы превышала показатели рекомендуемого срока посева на 2-4%. Это происходит по причине большего накопления доступной влаги к моменту посева озимой пшеницы. Так, по чистому пару в рекомендуемый срок посева в слое почвы 0-20 см было 23,9 мм доступной влаги, что на 2,9 мм ниже показателя содержания влаги при позднем сроке посева, по гороху содержалось 14,5 мм влаги в рекомендуемый срок сева и 18,7 мм - в поздний срок. На величину полевой всхожести и повлияли нормы высева семян озимой пшеницы. Наиболее высокая полевая всхожесть по чистому пару была отмечена при норме высева 4,5 млн. шт/га - 88%, а по гороху - при норме 3,0 млн. - 71%.

Перед уходом в зиму наилучшее развитие надземной и подземной частей имели растения озимой пшеницы по обоим предшественникам в рекомендуемый срок посева. Растения сформировали в зависимости от нормы высева по чистому пару: 5,6-5,8 стеблей и 13,3-13,7 вторичных корней, по гороху: 4,4-4,5 стеблей и 10,2-11,0 вторичных корней. Необходимо отметить, что при посеве в поздние сроки пшеница не была переросшей, в результате чего как по чистому пару, так и по гороху по всем нормам высева наблюдалась большая сохранность растений озимой пшеницы. Превышение над вариантами рекомендуемого срока сева составляет от 2-9% (по чистому пару) до 1-3% (по гороху). Таким образом, наилучшая сохранность растений озимой пшеницы после перезимовки обеспечивается при формировании 4-5 шт. побегов кущения и 10-11 корней вторичной корневой системы. Как показали наши наблюдения, в фазу весеннего кущения растения озимой пшеницы позднего срока сева с нормами высева 3,0 и 6,0 млн. шт/га имели площадь листовой поверхности меньше на 0,24-0,79 тыс. м²/га, чем растения, посеянные в рекомендуемый срок (таб. 9).

Таблица 9 - Динамика площади листовой поверхности озимой пшеницы по чистому пару/гороху (2003-2005 гг.), тыс. м²/га

Начиная с фазы выхода в трубку растения озимой пшеницы позднего срока сева по чистому пару по всем нормам высева имели наиболее развитую листовую поверхность, по сравнению с посевами по гороху. С динамикой нарастания площади листовой поверхности тесно связано и накопление сухого вещества растениями озимой пшеницы.

Количество сухого вещества по чистому пару при сравнении сроков сева было больше на вариантах позднего по всем нормам высева. Разница в фазу выход в трубку составила 11,8 г/м² (4,5 млн.шт/га) - 17,8 г/м² (6,0 млн.шт/га), к фазе восковой спелости разница была еще более заметной - 32,9 г/м² (3,0 млн.шт/га) - 63,8 г/м² (4,5 млн.шт/га). По гороху эти показатели были несколько меньше: в фазу весеннего кущения разница составила 8,2-14,4 г/м² (4,5 и 3,0 млн.шт/га соответственно), а к восковой спелости - 21,2-43,3 г/м² (6,0 и 4,5 млн.шт/га соответственно). Сроки сева оказали заметное влияние на увеличение фотосинтетического потенциала и повышение чистой продуктивности фотосинтеза озимой пшеницы. По чистому пару у растений озимой пшеницы независимо от нормы высева при позднем сроке сева фотосинтетический потенциал был выше показателя рекомендуемого срока сева на 61,4-94,1 тыс. м²/га·сут. По гороху при норме высева 4,5 млн.шт/га фотосинтетический потенциал растений позднего срока сева был меньше на 51,6 тыс. м²/га·сут, а при посеве нормой 6,0 и 3,0 млн.шт./га - больше на 10,1-67,2 тыс. м²/га·сут. соответственно. При анализе структуры урожая озимой пшеницы наибольшая продуктивная кустистость была отмечена на вариантах с нормой высева 3,0 млн.шт/га при рекомендуемом сроке сева как по чистому пару (2,15), так и по гороху (2,09). По чистому пару наименьшие показатели продуктивной кустистости отмечаются при норме высева 6,0 млн.шт/га - 1,26 не зависимо от сроков сева (табл. 10).

Таблица 10 - Структура урожая озимой пшеницы в зависимости от предшественника, нормы высева и срока сева (2003-2005 гг.)

Поздний посев озимой пшеницы способствует увеличению количества зерен с колоса на 0,3-0,9 шт по чистому пару и на 0,3-1,1 шт - по гороху, а также повышается масса зерна с колоса на 0,02-0,04 г. Разница в показателях массы 1000 зерен была не существенна. Наиболее высокие показатели биологической урожайности нами отмечаются по чистому пару при посеве 4,5 и 6,0 млн.шт/га в поздние сроки, а по гороху - посев нормой 4,5 млн.шт./га в поздний срок.

6. урожайность и качество озимой пшеницы в зависимости от технологии возделывания

Озимая пшеница является одной из важнейших продовольственных культур, почвенно-климатические условия Ростовской области и северной зоны Краснодарского края являются наиболее благоприятными для производства высококачественного зерна озимой пшеницы. Основным показателем продуктивности растений является урожайность. При анализе урожайности озимой пшеницы по различным видам паров нами установлено, что за период 1995-1998 гг. наибольшая урожайность получена по чистому пару - 3,71 т/га, по занятым парам наблюдалось снижение урожайности на 0,16 т/га (занятый донником) - 0,34 т/га (занятый эспарцетом). По сидеральному донниковому пару получена наименьшая урожайность - 3,19 т/га. Показатели качества зерна между собой существенного различия не имели - натура 772 (занятый донником) - 777 г/л (чистый пар), сырая клейковина и белок - 26,4-26,7 и 13,5-13,7% соответственно.

При возделывании озимой пшеницы по занятым и сидеральным парам нами установлено, что по занятым парам урожайность озимой пшеницы была выше, чем по сидеральным в зависимости от парозанимающей культуры на 0,28-0,42 т/га (табл. 11).

Таблица 11 - Урожайность и качество зерна озимой пшеницы по занятым/сидеральным парам, т/га (1998-2001 гг.)

При сравнении парозанимающих культур наибольшая урожайность получена по занятому и сидеральному пару с вайдой красильной. Этот факт объясняется более продолжительным периодом парования почвы в парах. Вследствие чего к моменту посева было большее количество доступной влаги в почве, что положительно сказалось на росте и развитии растений озимой пшеницы. Но в тоже время качество зерна, полученное по пару, занятому вайдой красильной, было несколько хуже, чем по бобовым культурам вследствие меньшей обеспеченности элементами питания, в частности азотом.

С 2001 по 2005 гг при анализе урожайности озимой пшеницы по чистому, занятым и сидеральным парам, парозанимающими культурами которых были яровой рапс и горчица сарептская нами установлено, что во все годы исследований наибольшая урожайность зерна озимой пшеницы получена по чистому пару, но показатели качества существенных отличий не имели.

При возделывании озимой пшеницы в одновидовых и бинарных посевах с озимой викой наиболее полное представление об эффективности представляют данные табл. 12. При анализе одновидового посева озимой пшеницы наибольшая урожайность в среднем за 2002-2004 гг. получена на фоне минеральных удобрений N₁₅P₃₉K₃₉ с ранневесенней подкормкой посевов озимой пшеницы N₄₀ и обработкой гербицидом Секатор - 3,82 т/га, что на 0,63 т/га больше урожайности пшеницы варианта без удобрений и гербицидов. Выращивание озимой пшеницы в бинарном посеве с озимой викой позволило получить прибавку урожайности зерна пшеницы 0,21-0,30 т/га.

Наибольшая прибавка урожайности в бинарном посеве получена на варианте обработки гербицидом Секатор на фоне удобрений - 0,88 т/га по сравнению с одновидовым посевом без гербицидов и удобрений.

Таблица 12 - Урожайность и качество зерна озимой пшеницы в одновидовом и бинарном посеве с озимой викой (2002-2004 гг.)

На вариантах без использования гербицидов бинарного посева нами получено дополнительно 0,60-0,71 т/га семян озимой вики. Озимая вика способствует повышению натуры на 9-13 г/л (без удобрений) и на 1-5 г/л (по фону N₁₅P₃₉K₃₉+N₄₀). Применение удобрений и обработка посевов гербицидами также способствуют повышению натуры зерна озимой пшеницы как в одновидовом посеве.

Так и в бинарном с озимой викой. Отмечается на вариантах бинарного посева и значительное повышение количества сырой клейковины и белка.

Также повышение качества зерна нами отмечается и по кулисно-мульчирующим парам (табл. 13). Несмотря на некоторое снижение урожайности озимой пшеницы по сравнению с чистым паром (0,03 т/га, разница несущественна), получено зерно озимой пшеницы, стекловидность которого на 2%, а содержание клейковины на 1,3-1,5% превышают показатели по чистому пару.

Таблица 13 - Урожайность и качество зерна озимой пшеницы по различным парам, т/га (2003-2004 гг.)

Сроки сева, предшественники и нормы высева оказывают значительное влияние на урожайность озимой пшеницы (табл. 14). При сравнении норм высева, наибольшая урожайность получена по чистому пару - 3,91-3,92 т/га (поздний срок нормой 6,0 и 4,5 млн.шт/га), по гороху - 2,99 т/га (6,0 млн.шт./га). По чистому пару урожайность по сравнению с показателями после гороха была на 0,6 - 1,0 т/га больше. Но при сравнении отношения количества полученного зерна к посеянному наиболее эффективно возделывать озимую пшеницу по чистому пару - поздний срок сева нормой 3,0 млн.шт/га, а по гороху - поздний срок сева нормой 4,5 млн.шт/га.

Таблица 14 - Урожайность и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от предшественника, нормы высева и срока сева (2003-2005 гг.)

Разница между сроками сева в урожайности достигает по чистому пару 0,15-0,35 т/га, по гороху - 0,09-0,13 т/га в пользу позднего срока. Качество зерна озимой пшеницы по гороху было хуже, чем по чистому пару, но если рассматривать в срезе сроков сева, то лучшее качество зерна озимой пшеницы наблюдается при поздних сроках. Большая урожайность озимой пшеницы поздних сроков сева объясняется лучшей озерненностью колоса (на 0,3-0,9 шт и на 0,3-1,1 шт больше по чистому пару и по гороху соответственно) и массой зерна с колоса (на 0,02-0,04 г).

В связи с потеплением климата в Ростовской области появилась возможность в качестве предшественника озимой пшеницы использовать подсолнечник (табл. 15).

Таблица 15 - Влияние одновидовых и бинарных посевов подсолнечника с озимой викой на урожайность озимой пшеницы

При возделывании раннеспелых сортов и гибридов подсолнечника как в одновидовых, так и в бинарных посевах с озимой викой появляется реальная возможность подготовить почву к посеву озимой пшеницы. Необходимо отметить, что в бинарном посев с подсолнечником до его уборки озимая вика успевает образовать около 60 кг/га семян, которые осыпаются и всходят одновременно с высеянными семенами озимой пшеницы, образуя тем самым бинарный посев озимой пшеницы с озимой викой. Урожайность озимой пшеницы, посеянной после одновидовых посевов подсолнечника была на 0,45-0,52 т/га (в зависимости от сорта или гибрида подсолнечника) ниже величины урожайности после бинарных посевов с озимой викой.

Таким образом, возделывание озимой пшеницы по занятым, сидеральным, кулисно-мульчирующим парам, а также по гороху способствует получению зерна с высоким качеством, а посев в поздние сроки - способствует повышению урожайности озимой пшеницы при различных нормах высева.

7. повышение продуктивности подсолнечника в одновидовых и бинарных посевах

При возделывании подсолнечника в бинарных посевах с бобовыми травами и вайдой красильной нами отмечается увеличение продолжительности периода посев-всходы на 1-2 дня в зависимости от подсеваемой культуры. Полевая всхожесть семян подсолнечника по вариантам исследований не отличалась и была на уровне 85,6-85,7%. Растения бинарного компонента, развиваясь в рядках подсолнечника способствуют дополнительному затенению поверхности почвы, тем самым способствуя сохранению влаги выпадающих осадков и уменьшению испарения с поверхности почвы. При анализе количества доступной влаги в почве под посевами подсолнечника нами установлено, что на вариантах бинарного посева с озимой викой содержание доступной влаги в слое почвы 0-30 см в фазу образования корзинки было на 4,2 мм больше одновидовых посевов подсолнечника, в фазу цветения - на 6,1-7,7 мм, а при возделывании с донником желтым в фазу образования корзинки - на 1,9-4,5 мм, в фазу цветения - на 3,7-4,5 мм больше. Содержание в пахотном слое доступной влаги на вариантах бинарного посева с люцерной и вайдой красильной было меньше, чем по бинарному посеву подсолнечника с донником за счет меньшей степени затенения. В тоже время, за счет интенсивного роста подсолнечника значения запасов доступной влаги в метровом слое почвы на вариантах бинарных посевов подсолнечника с озимой викой и донником были ниже показателей одновидовых посевов на 4-5 мм.

Необходимо отметить, что растения подсолнечника реагируют на бинарный компонент изменением своего габитуса: нами отмечается снижение высоты растений подсолнечника (в большей степени в бинарном посеве с озимой викой и в меньшей - с люцерной и вайдой красильной) и утолщение междоузлий. У подсолнечника в бинарном посеве формируется большая площадь листовой поверхности: с озимой викой - на 2,0-4,5 тыс. м²/га (в зависимости от сорта и гибрида), с донником желтым - на 1,5-3,5 тыс. м²/га, менее всего увеличение площади листовой поверхности нами отмечается на вариантах бинарных посевов с люцерной изменчивой (+1,0 тыс. м²/га) и с вайдой красильной (+0,5 тыс. м²/га). Растения бобовых трав и вайды красильной растут в бинарных посевах, достигая высоты в зависимости от вида 30-123 см, что обеспечивает хорошее затенение почвы в посевах подсолнечника (табл. 16)

Таблица 16 - Густота стояния, развитие растений бинарных компонентов к уборке подсолнечника (среднее за 2005-2007 гг.)

* - средняя длина листьев; ** - среднее количество листьев в розетке.

К уборке подсолнечника растения бобовых трав и вайды красильной формируют 1,01-1,68 т/га корней, величина надземной массы бобовых трав была от 0,94 (люцерна изменчивая) до 2,20 т/га (вика озимая). Немаловажным фактом является снижение засоренности посевов подсолнечника в бинарных посевах с озимой викой и донником желтым по сравнению с одновидовыми посевами на 1-2 шт/м² (образование корзинки), на 5-8 шт/м² (в фазу бутонизации) и на 9-15 шт/м² (в фазу цветение). Урожайность подсолнечника в бинарных посевах с озимой викой в среднем за годы исследований была выше, чем в одновидовых посевах в зависимости от сорта и гибрида на 0,31-0,35 т/га, разница в урожае существенна (табл. 17).

Таблица 17 - Структура урожая и урожайность подсолнечника в одновидовых и бинарных посевах (2005-2007 гг.)

Прибавка урожая по бинарному посеву с донником была меньше, чем с озимой викой, но по сравнению с одновидовыми посевами дополнительно получено 0,17-0,23 т/га маслосемян. Возделывание подсолнечника в бинарном посев с вайдой красильной отразилось снижением величины урожайности на 0,25 т/га по сорту Донской 60.

Бинарный компонент оказывает влияние на увеличение размера корзинки подсолнечника на 1,3-2,4 см (озимая вика), повышает озерненность корзинки на 3,9-5,1%, способствует увеличению массы 1000 семянок на 0,4-2,3 г (исключение составляет бинарный посев подсолнечника Донской 60 с донником желтым) и снижению лузжистости на 0,4-1,6%.

8. Продуктивность звеньев полевых севооборотов

При анализе продуктивности звеньев севооборота очень важно правильно подобрать критерий оценки. Наиболее эффективной является оценка посредством перевода получаемой сельскохозяйственной продукции в кормовые единицы. Варианты исследований с занятыми парами (донник желтый, эспарцет посевной, рапс яровой, горчица сарептская, вайда красильная) несмотря на некоторое снижение урожайности озимой пшеницы, но за счет получения высокобелковой растительной массы общая продуктивность звена севооборота превышает показатели звена с чистым паром в 1,4-1,6 раз в пересчете на кормовые единицы и в 1,7-2,1 раза при пересчете на сырой протеин, кулисно-мульчирующие пары - в 1,2-1,3 раза. Наибольшая продуктивность звена севооборота получена на вариантах с возделыванием донника желтого в занятом пару.

При оценке звена севооборота подсолнечник - озимая пшеница в одновидовом и бинарном посеве с озимой викой наибольший выход продукции в пересчете на кормовые единицы и белок получен на вариантах бинарного посева с озимой викой. Бинарные посевы подсолнечника с донником желтым, люцерной изменчивой и вайдой красильной имеют больший выход продукции, чем одновидовые посевы подсолнечника.

9. Энергетическая оценка эффективности технологии возделывания озимой пшеницы и подсолнечника

Возделывание озимой пшеницы по занятым, сидеральным и кулисно-мульчирующим парам требует дополнительных затрат на семена трав, скашивание, обработку почвы в парах и т.д. В современном сельскохозяй-ственном производстве необходима оценка всех процессов технологии возделывания культуры с энергетической позиции. Наибольшее количество затрат совокупной энергии на 1 га среди занятых, сидеральных и кулисно-мульчирующих паров приходится на звено севооборота с занятым донниковым паром, что превышает сидеральный донниковый пар на 1,443 ГДж. Это объясняется более энергоемкими процессами скашивания, прессования, транспортировки растительной массы парозанимающей культуры. Так, затраты на машины и оборудование по занятым парам составили 15,7-19,9, по сидеральному - 17,2, а на варианте чистого пара - 58,56% от общего количества затрат. На занятых и кулисно-мульчирующих парах в связи с более повышенной машинно-тракторной нагрузкой на 1 га возрастают: потребление ГСМ и затраты живого труда.

Затраты овеществленной энергии на единицу площади не дают полную картину энергетической эффективности: ведь на каждый гектар расходуются дополнительные энергетические затраты в виде машин, ГСМ, живого труда и т.д., но и получается определенное количество продукции, которая при энергетической оценке может превышать, и порой, во много раз затраты на возделывание культуры. Наиболее полно характеризует энергетическую эффективность возделывания той или иной культуры коэффициент соотношения полученной с урожаем энергии и затраченной на получение этого урожая. На занятых, сидеральных и кулисно-мульчирующих парах в зависимости от парозанимающей культуры коэффициент энергетической эффективности был 3,92-6,91. При анализе эффективности возделывания озимой пшеницы в одновидовых и бинарных посевах с озимой викой коэффициент энергетической эффективности на варианте одновидового посева в зависимости от удобрений и гербицидов был 2,5-3,4, а на вариантах бинарного посева - 2,6-3,7. Также наибольшее количество полученной энергии нами получено на вариантах бинарных посевов подсолнечника с многолетними травами и озимой викой.

10. Экономическая оценка эффективности технологии возделывания озимой пшеницы и подсолнечника

В Ростовской области и в северной зоне Краснодарского края целесообразно увеличивать площадь посевов озимой пшеницы по занятым, сидеральным и кулисно-мульчирующим парам, рентабельность производства озимой пшеницы составляет 181,4-212,0%. Наиболее экономически выгодно возделывать озимую пшеницу по чистому пару необходимо проводить нормой 4,5 млн.шт/га в поздний срок сева.

При возделывании озимой пшеницы в бинарном посеве с озимой викой себестоимость зерна пшеницы в зависимости от фона удобрений и применения гербицидов была от 1281 до 1412 руб/т, а по бинарным посевам с озимой викой - 1240-1273 руб/т. Уровень рентабельности производства зерна озимой пшеницы в бинарном посеве превышал одновидовые посевы на 2,2-20,2%. Наиболее низкая рентабельность озимой пшеницы была на варианте одновидового посева на фоне удобрений N₁₅P₃₉K₃₉+N₄₀ без применения гербицидов (110,7%), а наибольшая - в бинарном посеве с озимой пшеницей на фоне удобрений N₁₅P₃₉K₃₉+N₄₀ и обработкой гербицидом Секатор.

При возделывании подсолнечника в бинарных посевах с озимой викой себестоимость составляет 2589-2954 руб/т, с донником желтым - 2500-2800 руб/т, люцерной и вайдой красильной - 2674 и 3358 руб/т в зависимости от сорта и гибрида подсолнечника.

Основные выводы

На основании исследований, проведенных в 1995-2008 гг можно сделать следующие выводы:

1. Парозанимающие культуры улучшают структурно-агрегатный состав почвы, повышают ее водопроницаемость, за счет корневой системы способствуют обеспечению формирования более водопрочной структуры по сравнению с чистым паром. Содержание комковатых агрегатов в верхнем слое почвы к посеву озимой пшеницы повышалось как при отвальной, так и при плоскорезной обработках почвы по занятому эспарцетом пару на 10,2-15,7% (слой 0-10 см), на 4,9-5,1 % (слой 0-30 см), по занятому донником пару - на 10,7-17,6 % и на 4,1-4,5% соответственно. На занятых парах также повышается содержание водопрочных агрегатов.

2. На обыкновенных черноземах более рациональное использование влаги отмечено на парах занятых, многолетними бобовыми травами, и сидеральном донниковом пару. На чистом пару суммарный расход влаги за период парования почвы составил 278 мм, или 1,88 мм в сутки. По накоплению доступной влаги в пахотном слое почвы к посеву озимой пшеницы занятые и сидеральный пары несколько уступали чистому. По занятым и сидеральному парам доступной влаги было на 1,1-2,9 мм меньше по сравнению с чистым паром.

3. На склоновых землях применение многолетних бобовых и крестоцветных культур в занятых, сидеральных и кулисно-мульчирующих парах способствует снижению водной эрозии почвы в среднем за годы исследований на 74-87 м³/га, повышению водопроницаемости почвы на 1,3 мм/час.

4. После уборки парозанимающих культур в почву поступает от 9 до 12 т/га растительной массы в зависимости от вида пара. Так, по занятым донником и эспарцетом парам в почву поступает с растительными остатками: азота от 117 до 224 кг/га, фосфора - 46-72 кг/га, калия - до 120 кг/га, которые равномерно распределяются по почвенному профилю. При использовании донника желтого в качестве сидерата поступление в почву элементов питания значительно увеличивается: азота - до 279 кг/га, фосфора - до 30 кг/га и калия - до 75 кг/га.

5. Биологическая активность почвы в занятых, сидеральных и кулисно-мульчирующих парах заметно возрастает. В период вегетации озимой пшеницы от выхода в трубку до полной спелости она была на 13,5-16,4 % выше по сравнению с чистым паром.

6. Наибольшие потери доступной влаги составляют на чистом пару - 228 мм, на занятых и кулисно-мульчирующих парах потери влаги были ниже показателей чистого пара на 115-120 и 105-107 мм. Перед посевом озимой пшеницы по занятым парам содержалось 20-21 мм доступной влаги, по кулисно-мульчирующим парам - 17-18 мм, наибольшее количество влаги в посевном слое было по чистому пару - 27 мм. По занятым, сидеральным и кулисно-мульчирующим парам содержание водопрочных агрегатов в пахотном слое было на 18-32% больше, чем по чистому пару.

7. Полевая всхожесть семян озимой пшеницы была выше по чистому пару, по сравнению с сидеральными и занятыми парами на 5-6%. Кулисно-мульчирующие пары снижали полевую всхожесть озимой пшеницы до 68,0-68,5%. При посеве озимой пшеницы по кулисно-мульчирующему пару сохранность растений на 8,5-10,5 % превышала сохранность растений по чистому и занятым парам за счет лучшего снегонакопления.

8. В среднем за годы исследований урожайность зерна озимой пшеницы по кулисно-мульчирующим парам составила 3,08 т/га, что превышает занятый эспарцетом пар на 0,29 т/га и на 0,03 т/га ниже урожайности по чистому пару. Качество зерна было на уровне с контролем: стекловидность - 62%, натура - 764-766 г/л, сырая клейковина 32,1-32,3%. Показатели качества по занятому и сидеральным парам были несколько хуже - 57-59%, 754-759 г/л и 29,8-30,7% соответственно. Группа качества - третья.

9. При посеве озимой пшеницы вместе с озимой викой отмечается стимулирующее воздействие корневой системы вики на рост и развитие растений пшеницы. Так, в бинарном посеве растения озимой пшеницы лучше развивались, чем в одновидовом. У растений образование дополнительных побегов кущения (+0,1 шт), листьев (+1,0-1,4 шт), узловых корней (+0,5…+0,9), а в узлах кущения содержалось меньшее количество влаги и больше сахаров. Все это благоприятно сказалось на зимостойкости растений озимой пшеницы, на варианте бинарного посева она была выше, чем по чистому пару на 2,3% (без внесения удобрений) - 2,1% (с внесением N₁₅P₃₉K₃₉).

10. Выращивание озимой пшеницы с использованием минеральных удобрений (N₁₅Р₃₉К₃₉ + N₄₀) способствует увеличению содержания в растениях общего азота на 6-11% (выход в трубку). В бинарных посевах озимой пшеницы с озимой викой содержание общего азота было больше, чем в одновидовых посевах на 0,10-0,16%.

11. Наибольший фотосинтетический потенциал посевов озимой пшеницы от весеннего кущения до фазы колошения был в одновидовых посевах на фоне без удобрений 1,74-1,88 млн. м²-сут./га, что ниже фотосинтетического потенциала озимой пшеницы в бинарных посевах с озимой викой на фоне N₁₅Р₃₉К₃₉ + N₄₀ на 19,1-21,3%, а без применения минеральных удобрений - на 9,6-13,4%.

12. Озимая вика в бинарных посевах способствует повышению накопления сухого вещества озимой пшеницей на фоне N₁₅Р₃₉К₃₉ + N₄₀ до 844,7-856,9 г/м², при этом наибольшая продуктивность растений отмечается на вариантах с внесением минеральных удобрений - 1,58-1,60 г. При возделывании озимой пшеницы с сочетанием минеральных удобрений, гербицидов, уплотнении посевов бобовым компонентом наблюдается повышение биологической урожайности зерна на 30,2 % (110 г/м²) при обработке гербицидом Секатор, и на 29,4% (107 г/м²) - при обработке гербицидом 2,4-Д.

13. Возделывание озимой пшеницы на фоне N₁₅Р₃₉К₃₉+N₄₀ и применением гербицида Секатор способствует получению наибольшей урожайности на варианте бинарного посева с озимой викой - 4,07 т/га, а при обработке 2,4-Д - 3,96 т/га. Качество зерна озимой пшеницы на вариантах бинарных посевов было лучше по сравнению с одновидовыми.

14. При посеве озимой пшеницы по чистому пару 20 сентября наибольшая урожайность была получена при высеве нормой 4,5 млн. шт/га всхожих семян. Увеличение нормы высева до 6,0 млн.шт/га, равно как и снижение до 3,0 млн.шт/га уменьшает урожайность пшеницы как по чистому пару, так и по гороху.

15. При возделывании подсолнечника в бинарном посеве с бобовыми травами происходит увеличение периода вегетации подсолнечника на 3-4 дня по сравнению с одновидовыми посевами. В бинарных посевах подсолнечника с донником желтым и озимой викой увеличивается площадь листовой поверхности растений до 45 и 46,5 тыс.м²/га, на этих же вариантах наблюдается наибольшая чистая продуктивность фотосинтеза - 4,98-5,43 г/м^{2 .}сутки.

16. В бинарных посевах подсолнечника с озимой викой и донником желтым засоренность была 16-21 шт./м², в одновидовых - 46-53 шт./м². Отмечено повышение озерненности корзинок подсолнечника в бинарных посевах до 82-92%, что на 3-5% превышает озерненность одновидовых посевов. При возделывании подсолнечника в бинарном посеве с озимой викой получена наибольшая урожайность - 2,78 и 2,42 т/га, с донником - 2,76-и 2,34 т/га в зависимости от сорта и гибрида.

17. Бинарные посевы раннеспелых сортов и гибридов подсолнечника с озимой викой являются хорошим предшественником озимой пшеницы. В среднем за годы исследований урожайность озимой пшеницы была на уровне 2,69-2,73 т/га, что на 0,45-0,52 т/га превышает варианты одновидовых посевов подсолнечника.

18. При использовании люцерны изменчивой и люцерны желтой в кулисно-мульчирующих парах затраты технической энергии на производство озимой пшеницы снижаются до 23,84-24,03 ГДж/га, энергетические затраты по возделыванию озимой пшеницы в звене севооборота с чистым паром почти в 3 раза превышают затраты в занятых и сидеральных парах.

19. Возделывание озимой пшеницы и подсолнечника в бинарных посевах с озимой викой является энергетически и экономически эффективным приемом возделывания. Наибольший прирост энергии был получен в бинарных посевах с озимой викой. При выращивании озимой пшеницы в бинарном посеве с озимой викой и обработкой гербицидом Секатор на фоне минеральных удобрений себестоимость единицы продукции составляет 1240 руб/т, при этом рентабельность производства составляет 140%, а без удобрений - 138,8%.

20. Введение в севообороты занятых, сидеральных и кулисно-мульчирующих паров, а также применение бинарных посевов способствует повышению продуктивности звеньев севооборота с озимой пшеницей и подсолнечником.

Предложения производству

Для формирования высокопродуктивных агрофитоценозов и совершенствования элементов биологизации системы земледелия в степной зоне Северного Кавказа необходимо:

1. Широко применять занятые, сидеральные и кулисно-мульчирующие пары как предшественники озимой пшеницы. В качестве парозанимающих и сидеральных культур необходимо использовать бобовые и крестоцветные травы - донник желтый, эспарцет посевной, вайду красильную, рапс яровой, горчицу сарептскую. Люцерну изменчивую необходимо высевать широкорядным способом переоборудованной сеялкой СУПН-8 в кулисно-мульчирующем пару нормой 1,2 млн.шт/га. Расширение посевов бобовых и крестоцветных культур на склоновых землях позволит хозяйствам всем форм собственности снизить на 30-40% потребность в минеральных удобрениях при одновременном сохранении плодородия почвы и повышении продуктивности пашни.

2. С целью формирования высокопродуктивных агрофитоценозов озимую пшеницу по чистому пару и гороху в приазовской зоне Ростовской области необходимо высевать нормой 4,5 млн.шт/га в сроки с 20 по 25 сентября.

3. В условиях недостаточного увлажнения Северного Кавказа для получения высокой урожайности и качественного зерна озимой пшеницы необходимо высевать пшеницу нормой 5,0 млн.шт/га в бинарном посеве с озимой викой (нормой 2,0 млн.шт/га) на фоне минеральных удобрений N₁₅P₃₉K₃₉.

4. Для повышения урожайности подсолнечника целесообразно его возделывать в бинарных посевах с озимой викой, донником желтым, люцерной изменчивой и вайдой красильной. Норма высева донника желтого и люцерны изменчивой - 1,2 млн.шт/га, озимой вики - 1,0 млн.шт/га, вайды красильной - 0,8 млн.шт/га.

5. После уборки бинарных посевов подсолнечника с озимой викой - провести поверхностную обработку на глубину 6-8 см, предпосевную культивацию и посев озимой пшеницы нормой 5,5 млн.шт/га.

6. После уборки бинарных посевов подсолнечника с люцерной изменчивой, донником желтым и вайдой красильной - весной следующего года провести прикатывание 3ККШ-6А для измельчения стеблей подсолнечника, боронование и одну междурядную обработку КРН-5,6 на глубину 6-8 см. Широкорядные посевы люцерны изменчивой и донника желтого использовать на кормовые цели или для производства семян, вайды красильной - на сидерат, до посева озимой пшеницы почву содержать по типу полупара.

биологизация пшеница почва плодородие

Список опубликованных работ по теме диссертации

Публикации в изданиях, определенных ВАК Минобразования и науки РФ

1. Авдеенко А.П. Яровой рапс и горчица сарептская в занятом и сидеральном пару /А.П. Авдеенко// Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. -2003. -С. 12-17.

2. Авдеенко А.П. Использование занятых, сидеральных и кулисно-мульчирующих паров/А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский, Е.Ю. Есионов, Р.В. Белавкин // Земледелие. -2007. -№6. -С. 15-17.

3. Авдеенко А.П. Возделывание озимых зерновых культур по кулисно-мульчирующему пару / А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский, А.Л. Безлюдский//Земледелие. -2008. -№2. -С. 14-15.

4. Авдеенко А.П. Бинарные посевы подсолнечника и бобовых трав и сохранение плодородия почвы/А.П. Авдеенко, Е.П. Луганцев, Н.А. Зеленский, И.Н. Шестов // Земледелие. -2008. -№4. -С. 22-23.

5. Авдеенко, А.П. Люцерна изменчивая в бинарных посевах с подсолнечником и озимой пшеницей/А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский, А.С. Савинов, М.С. Овчаренко // Земледелие. -2008. -№7. -С. 34-35.

6. Авдеенко А.П. Горох в севообороте с озимой пшеницей/А.П. Авдеенко, И.Б. Молчанов, И.В. Григоренко, М.Ю. Стукалов, И.Н. Титоренко, Н.А. Зеленский //Земледелие. -2009. -№3. -С. 38-39.

7. Авдеенко А.П. Потепление климата и продуктивность озимой пшеницы в условиях Ростовской области/А.П. Авдеенко, Е.П. Луганцев, Н.А. Зеленский, В.А. Богданов, Л.П. Бельтюков//Земледелие. -2009. -№4. -С.16-17.

Патенты на изобретения

8. Авдеенко А.П. Способ создания бинарных посевов с озимой викой в звене севооборота «Подсолнечник-озимая пшеница»/ А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский, О.Ф. Горбаченко, И.Н. Шестов // Патент на изобретение № 2311012. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ 27 ноября 2007 г.

9. Авдеенко, А.П. Способ выращивания подсолнечника с многолетними травами / А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский, Е.П. Луганцев, О.Ф. Горбаченко // Патент на изобретение № 2320110. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ 27 марта 2008 г.

Монографии

10. Авдеенко, А.П. Парозанимающие и сидеральные культуры на эродированных черноземах /А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский, Е.П. Луганцев // ФГОУ ВПО «Донской ГАУ», Ростов н/Д: Издательский дом «Птица», 2006 -176 с., табл. 12, рис. 73, библ. 129.

Публикации в зарубежных изданиях

11. Avdeenko A.P. Terms of sowing of winter wheat/A.P. Avdeenko, N.A. Zelenskiy, G.M. Zelenskaya // European journal of natural history. -2006. -№ 3. -P. 146-147.

12. Avdeenko A.P. Joint crops of the winter wheat with Medicago (lucerne) - the future of plant growing /A.P. Avdeenko, N.A. Zelenskiy, G.M. Zelenskaya // European journal of natural history. -2007. -№ 1. -P. 128-131.

Публикации в рецензируемых журналах, включенных в Реферативный журнал и Базы данных ВИНИТИ, имеющих импакт-фактор Российского индекса научного цитирования

13. Авдеенко А.П. Озимая вика в бинарных посевах на эродированных чернозёмах Ростовской области/А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский, Г.В. Мокриков//Успехи современного естествознания. -2005. -№3. -С. 41.

14. Авдеенко, А.П. Роль многолетних бобовых трав в ландшафтном земледелии Ростовской области/А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский, Е.П. Луганцев // Фундаментальные исследования. -2005. -№ 3. -С. 62.

15. Авдеенко А.П. Биоэнергетическая оценка возделывания эспарцета, донника и вайды красильной на Северном Кавказе/А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский, А.Л. Безлюдский // Успехи современного естествознания. -2005. -№6. -С. 76-77.

16. Авдеенко А.П. Биоэнергетическая эффективность звеньев севооборота с занятыми и сидеральными парами в Ростовской области/А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский, А.Л. Безлюдский // Успехи современного естествознания. -2005. -№6. -С. 77-78.

17. Авдеенко А.П. Роль бобовых культур в биологизации земледелия /А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский, Г.М. Зеленская// Успехи современного естествознания. -2005. -№8. -С. 52-53.

18. Авдеенко А.П. Урожайность и качество зерна озимой пшеницы в биологическом земледелии Ростовской области /А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский, Е.П. Луганцев// Фундаментальные исследования. -2005. -№ 10. -С.44-45 .

19. Авдеенко А.П. Совместные посевы озимой вики и озимых зерновых в условиях Ростовской области/А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский, Е.П. Луганцев, Г.М. Зеленская //Фундаментальные исследования. -2005. -№ 10. -С.45-46.

20. Авдеенко, А.П. Совместные посевы озимой пшеницы с люцерной - будущее растениеводства/А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский, Г.М. Зеленская // Фундаментальные исследования. -2006. -№6. -С.53-56.

21. Авдеенко, А.П. Эффективность применения озимой вики в бинарных посевах с подсолнечником /А.П. Авдеенко, И.Н. Шестов// Фундаментальные исследования. -2006. -№12. -С. 82-83.

22. Авдеенко, А.П. Отзывчивость сортов и гибридов подсолнечника на совместное произрастание с бобовыми травами и вайдой красильной /А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский // Современные проблемы науки и образования. -2008. -№6. - C. 90.

Публикации в материалах всесоюзных, всероссийских и международных научных конференций и симпозиумов

23. Авдеенко А.П. Урожайность озимой пшеницы в севооборотах с занятыми и сидеральными парами в Ростовской области /А.П. Авдеенко// Итоги научно-исследовательской работы ДонГАУ за 1996-2000 гг. Материалы конференции. пос. Персиановский, ДонГАУ, 2001. - С. 70-71.

24. Авдеенко А.П. Применение крестоцветных культур в качестве предшественников озимой пшеницы /А.П. Авдеенко // Проблемы развития аграрного сектора экономики и пути их решения. Материалы Республиканской научно-практической конференции, посвященно...