Главная Коллекция "Revolution" Сельское, лесное хозяйство и землепользование Ресурсосберегающие приемы повышения эффективности чистого пара на полуобеспеченной богаре Юго-Востока Казахстана

Ресурсосберегающие приемы повышения эффективности чистого пара на полуобеспеченной богаре Юго-Востока Казахстана

Влияние минимальной обработки парового поля на элементы плодородия почвы, агрофизические, агрохимические свойства и водный режим. Эффективность применения органических и минеральных удобрений в паровом поле, их влияние на урожайность озимой пшеницы.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 15.04.2018
Размер файла 103,8 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Ресурсосберегающие приемы повышения эффективности чистого пара на полуобеспеченной богаре Юго-Востока Казахстана

Общая характеристика работы

Актуальность. Стратегия современного земледелия состоит не в расширении посевных площадей, а в улучшении их использования. Интенсифицировать производство продукции сельского хозяйства можно расширением применения средств химизации, удобрений, химических и биологических средств защиты растений от сорных растений, болезней и вредителей, усилением селекционной работы. Однако возрастающая интенсификация земледелия, осуществляемая в целях увеличения производства продукции растениеводства, привела к обострению экологической ситуации, негативным изменениям почвенной среды. Возникновение указанной проблемы является следствием усиленной химизации сельского хозяйства как одного из направлений повышения его эффективности.

К тому же существующая в настоящее время дороговизна минеральных удобрений вынуждает использовать такие биологические факторы и средства интенсификации с.-х. производства, как органические удобрения (навоз, слома, сидераты и т.д.).

Длительными исследованиями научных учреждений Казахстана установлено, что лучшим предшественником озимой пшеницы на богарных землях Юго-Востока Казахстана является чистый пар. Как правило, величина урожая озимой пшеницы по чистому пару в 1,7-2,0 раза больше, чем по непаровым предшественникам, а в засушливые годы эффективность парового поля возрастает еще больше. Поэтому паровое поле на богарных землях является своеобразным мелиоративным полем, где происходит очищение полей от сорняков, накопление влаги, разложение и минерализация органического вещества, мобилизация элементов питания растений. Однако при всех своих положительных свойствах чистые пары имеют и недостатки. Это - отсутствие урожая в год их парования, а в эрозионноопасных районах паровые поля являются очагами возникновения эрозионных процессов. Кроме того, в них происходят ускоренные процессы разрушения органического вещества почвы. Особенно усугубляются эти процессы при отвальной обработке паровых полей.

Как известно, в современном земледелии обработка почвы продолжает оставаться весьма энергоемкой операцией: на нее приходится более половины всех энергетических затрат в общем технологическим процессе при возделывании с.-х. культур. Затраты на обработку почвы особенно возрастают при отвальной технологии обработки почвы, являющейся на богарных землях Юго-Востока Казахстана традиционным приемом обработки почвы. Как известно, глубокая вспашка плугом, наряду с положительными моментами, также имеет свои недостатки: помимо заметно возрастающих энергозатрат, ухудшаются физико-химические свойства почвы, усиливается физическое испарение из нее влаги, особенно в засушливые периоды. Известно также, что в результате длительного применения отвальной обработки происходит усиленная минерализация органического вещества почвы. В этих условиях почва быстро «выпахивается» и подвергается эрозии. Учитывая все это, в последние годы во многих странах мира широкое распространение получает новая технология возделывания с.-х. культур - минимальная.

На Международных конгрессах по ресурсосберегающим технологиям в сельском хозяйстве (Испания, 2001; Бразилия, 2003; Китай, 2006) использование таких технология было признано как стратегически важное направление, позволяющее стабилизировать сельское хозяйство и обеспечить растущие потребности в аграрной продукции.

Следует отметить, что потенциальные возможности парового поля можно значительно повысить путем правильных приемов его обработки, применения органических и минеральных удобрений, мульчирования поверхности поля соломой и другими растительными остатками и т.д. Многочисленными исследованиями, проведенными в различных странах мира, установлена высокая эффективность применения органических удобрений для достижения бездефицитного баланса гумуса и как средства пополнения органического вещества почвы. Такие исследования в зоне полуобеспеченной богары Юго-Востока Казахстана ранее не проводились. Все сказанное выше определяет актуальность наших исследований, направленных на разработку приемов минимализации основной обработки парового поля и выявление эффективности внесения органических и минеральных удобрении в паровое поле, обеспечивающих значительное ресурсосбережение.

Связь с общенаучными и общегосударственными программами. Исследования проводились в соответствии с тематическим планом научных исследований РГП «Научно-производственный центр земледелия и растениеводства» и являлись составной частью задании 02.01.03.10.Н10 «Разработать новые и усовершенствовать существующие технологии возделывания с.-х. культур для Юго-Востока Казахстана, обеспечивающие снижение материальных и трудовых затрат и получение высококачественной экологически чистой продукции», № гос. регистрации 01.01.РК00234 и 02.01.02.06 «Разработать новые влагоресурсосберегающие технологии возделывания с.-х. культур для зоны богарного земледелия Юго-Востока Казахстана на основе минимализации обработки почвы, совершенствования структуры посевных площадей с учетом диверсификации растениеводства», № гос. регистрации 01.06.РК00738.

Личный вклад соискателя. В диссертационной работе обобщены результаты экспериментальных исследований, выполненных соискателем в 2003-2007 гг. с участием сотрудников отдела земледелия НПЦЗиР. Соискателем лично закладывались полевые опыты и велись предусмотренные программой исследований сопутствующие наблюдения и необходимые учеты.

Цель работы - выявить основные пути повышения эффективности чистого пара, как основного предшественника озимой пшеницы на полуобеспеченной богаре Юго-Востока Казахстана, обеспечивающие снижение энергетических, материальных и трудовых затрат, оптимизацию почвенных условий и повышение урожайности озимой пшеницы. Поставленная цель предопределила необходимость решения следующих задач:

- установить возможность минимализации основной обработки чистого пара;

- изучить влияние минимальной обработки парового поля на основные элементы плодородия почвы, агрофизические, агрохимические свойства и водный режим;

- установить эффективность применения органических и минеральных удобрений в паровом поле и их влияние на агрофизические, агрохимические свойства, плодородие почвы и урожайность озимой пшеницы;

- дать экономическую оценку минимальной обработки чистого пара и применения органических и минеральных удобрений под озимую пшеницу по этому предшественнику в условиях полуобеспеченной богары Юго-Востока Казахстана.

Научная новизна. Впервые для условий полуобеспеченной богары Юго-Востока Казахстана установлена возможность и целесообразность минимализации основной обработки чистого пара под озимую пшеницу. Установлена также высокая агротехническая и экономическая эффективность внесения в паровое поле навоза и оставления измельченной соломы на поверхности поля. Доказана эффективность поверхностного внесения навоза в паровом поле.

Основные положения, выносимые на защиту:

- обоснование оптимизации почвенных условий при минимализации основной обработки чистого пара и применении органических и минеральных удобрений;

- динамика роста и накопления биомассы растений, засоренность посевов, урожайность зерна и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от минимализации основной обработки чистого пара и применения органических и минеральных удобрений;

- экономическая эффективность возделывания озимой пшеницы по чистому пару при минимализации основной обработки почвы и применении органических и минеральных удобрений.

Апробация результатов работы. Основные результаты исследований были доложены и вошли в материалы Международных научных конференций:

- Современные проблемы почвозащитного земледелия и пути повышения устойчивости зернового производства в степных регионах (Международная научно-практическая конференция, посвященная 50-летию со дня основания НПЦ зернового хозяйства им. А.И. Бараева, Шортанды, 2006, С. 211-214);

- Актуальные проблемы защиты и карантина растений (1-я Международная научная конференция молодых ученых и аспирантов, посвященная 15-летию независимости Республики Казахстан, Алматы, 2006, С. 80-81).

- Научное обеспечение АПК Сибири, Монголии и Казахстана (Материалы 10-й Международной конференции по научному обеспечению азиатских территорий, г. Улан-Батор, 2007, С. 75-76).

Результаты исследований также докладывались ежегодно на заседаниях методического совета научно-производственного центра земледелия и растениеводства в 2004-2007 годы.

Практическая ценность работы. Минимальная плоскорезная обработка чистого пара на глубину 10-12 см по сравнению с традиционной глубокой вспашкой на 25-27 см обеспечила прибавку урожая озимой пшеницы на 0,8 ц/га. Прибавка урожая озимой пшеницы от внесения в паровое поле 30 т/га навоза в среднем за 5 лет составила 4,6-5,1 ц/га, а от оставления измельченной соломы на поверхности поля - 1,4-1,9 ц/га.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в восьми печатных работах, в т.ч. трех тезисах, доложенных на Международных научно-практических конференциях и пяти научных статьях в журналах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 97 стр. компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, 3 глав основной части, заключения, предложения производству, содержит 18 таблиц, 4 рисунка, приложения. Список использованных источников литературы включает 239 наименований, в том числе 10 на иностранных языках.

Основная часть

плодородие озимый пшеница удобрение

Условия, объект и методы исследований

Экспериментальная работа проводилась на стационарном полевом опыте отдела земледелия научно-производственного центра земледелия и растениеводства, расположенном на полях РГП «Каскеленское опытное хозяйство» Карасайского района Алматинской области в 2003-2007 гг.

Почва опытного участка светло-каштановая с содержанием гумуса в пахотном слое 1,9-2,2%. Климат предгорной равнины отличается резкой континентальностью. Среднегодовая температура воздуха составляет 7,60С. Самый жаркий месяц - июль - со среднемесячной температурой воздуха 24,10С, а самый холодный - январь - со среднемесячной температурой воздуха -10,80С. Переход среднесуточной температуры воздуха от отрицательной к положительной происходит в первой-второй декаде апреля. Продолжительность безморозного периода от 140 до 170 дней. Среднемноголетняя высота атмосферных осадков 414,5 мм (полуобеспеченная богара). В годы проведения исследований высота осадков составляла: за 2002-2003 с.-х. год - 545,8 мм, за 2003-2004 с.-х. год - 286,4 мм, 2004-2005 с.-х. год - 383,7 мм, 2005-2006 с.-х. год - 279 мм и за 2006-2007 с.-х. год - 360,9 мм. Таким образом, за исключением 2002-2003 с.-х. года, в остальные годы осадков выпало меньше нормы.

Исследования проводились в паровом звене 5-польного зернопаропропашного севооборота (пар чистый - озимая пшеница - озимая пшеница - сафлор - ячмень). В этом звене изучались 3 приема основной обработки чистого пара:

1. Вспашка на 25-27 см (контроль);

2. Плоскорезная обработка на 25-27 см;

3. Плоскорезная обработка на 10-12 см (минимальная).

На этих фонах изучались следующие варианты применения органических и минеральных удобрений:

1. Без удобрений (контроль);

2. Навоз 30 т/га;

3. Солома фактического урожая предшествующей пару культуры.

4.N30P30;

5. N60P60.

Удобрения вносились под основную обработку чистого пара. Вспашка проводилась плугом ПН-4-35, плоскорезные обработки - культиватором-плоскорезом КПГ-250 А.

В опыте высевалась озимая пшеница сорта Стекловидная 24 с нормой высева 4,0 млн. всхожих семян на 1 га. Посев по фону с отвальной обработкой - сеялкой СЗП - 3,6, по плоскорезным фонам - сеялкой зерновой стерневой СЗС - 2,1. Площадь полей севооборота 3600 м2 (60 х 60 м). Севооборот развернут во времени и в пространстве в трехкратной повторности. Площадь делянок по обработке почвы 1200 м2 (60 х 20 м), по удобрениям 720 м2 (60 м х 12 м). Расположение делянок последовательное.

В опыте проводились следующие наблюдения, анализы и учеты:

- учет количества осадков, выпавших на опытном участке - осадкомером по методике Гидрометеослужбы;

- плотность сложения слоя почвы 0-30 см определялась по горизонтам 0-10, 10-20, 20-30 см в 4-х кратной повторности буром Н.А. Качинского объемом 500 см3 в образцах с ненарушенным сложением;

- водопроницаемость почвы - прибором Нестерова с напором воды с поверхности в 5 см в течение 6 часов;

- водопрочность почвенных агрегатов - по методу Н.И. Саввинова в слое 0-30 см;

- влажность почвы - термостатно-весовым методом на глубину 1 метр по слоям через каждые 10 см. Отбор почвенных проб - почвенным буром АМ-16 в 3-х кратной повторности. Сроки определения: осенью при посеве озимой пшеницы, ранней весной, в фазах кущения, выхода в трубку и полной спелости озимой пшеницы;

- учет полевой всхожести семян озимой пшеницы и овса на площадках в 0,25 м2 в 4-х кратной повторности;

- учет засоренности посевов с площади 0,25 м2 количественно-весовым методом в 4-х кратной повторности;

- динамика прироста растений озимой пшеницы и овса и накопления сухой биомассы по фазам роста и развития путем отбора 50 растений с каждого варианта, замера их высоты, высушивания их до постоянного веса;

- содержание растительных и корневых остатков в почве по методике Станкова в модификации Н.П. Панкова (1978);

- определение общего гумуса по методу Тюрина;

нитратный азот - по Грандваль-Ляжу;

подвижный фосфор - по методу Б.П. Мачигина. Анализы выполнялись в отделе агроэкологии и плодородия почв НПЦЗиР;

- определение элементов структуры урожая - отбором снопов с 0,25 м2 в 4-х кратной повторности (Майсурян, 1982);

- учет урожайности проводился комбайном «Сампо130» в 4-х кратной повторности с площадью учетных делянок 240 м2;

- математическая обработка урожайных данных - дисперсионным анализом по методике Б.А. Доспехова (1985);

- определение технологических качеств зерна проводилось в лаборатории технологической оценки качества зерна НПЦЗиР по методике, изложенной в справочнике «Оценка качества зерна», М., «Агропромиздат» (1987);

- экономическая эффективность рассчитывалась по прямым затратам на единицу продукции с 1 га согласно технологической карты возделывания озимой пшеницы.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Плотность сложения слоя почвы 0-30 см

Обработка почвы изменяет, прежде всего, ее сложение - плотность, которая является важным показателем физического состояния почвы и рассматривается как один из факторов плодородия почвы. Плотность почвы (объемная масса) зависит от соотношения твердой, жидкой и газообразной фаз почвы. Все виды механического воздействия на почву оказывают значительное влияние на сложение почвы. В первую очередь приемы обработки почвы влияют на весь комплекс физических, химических и биологических условий в почве - на водный, воздушный и тепловой режимы и, следовательно, на условия роста и развития растений.

Многочисленными исследованиями, проведенными в различных странах и на разных почвах, установлено, что очень рыхлое и очень плотное сложение почвы ухудшают условия жизни растений и ход биологических процессов в почве.

В засушливых регионах рыхлое сложение пахотного слоя является причиной ухудшения водного режима почвы.

Для большинства с.-х. культур величина оптимальной плотности почвы составляет 1,0-1,3 г/см3.

Плотность почвы, оказывая значительное влияние на рост, развитие и урожай с.-х. культур, является существенным фактором плодородия почвы. Поэтому большое значение имеет разработка таких приемов агротехники возделывания с.-х. культур, которые обеспечивали бы создание оптимальной плотности почвы.

На плотность сложения слоя почвы 0-30 см заметное влияние оказали органические удобрения (рисунок 1). Так, внесение навоза снижало объемную массу почвы на 0,03-0,04 г./см3, а соломы - на 0,02-0,03 г./см3. Как и следовало ожидать, внесение минеральных удобрений не оказало влияния на плотность слоя почвы 0-30 см.

Рисунок 1. Влияние удобрений на плотность сложения слоя почвы 0-30 см под посевами озимой пшеницы на фоне разных приемов обработки чистого пара (в ср. за 2005-2007)

Исследования показали, что уменьшение глубины основной обработки чистого пара до 10-12 см по сравнению с глубокими обработками на 25-27 см не приводило к существенному повышению плотности сложения слоя почвы 0-30 см, а сочетание этого приема обработки почвы с внесением органических удобрений (навоза и соломы) способствовало оптимизации биологических процессов и улучшению водного режима почвы.

В целом значения объемной массы почвы, складывающиеся на варианте минимальной плоскорезной обработки на 10-12 см (1,28-1,29 г./см3) в сочетании этого приема с внесением навоза и соломы, являются оптимальными для роста и развития растений озимой пшеницы, и они почти соответствуют значению равновесной плотности светло-каштановой почвы.

Водопрочность почвенных агрегатов

Известно, что почва под воздействием механических обработок, особенно при интенсивных, теряет свою водопрочность. Наши данные показали, что снижение интенсивности воздействия на почву приводит к повышению водопрочности почвенных агрегатов. Так, если в чистом пару на варианте вспашки на 25-27 см содержание водопрочных агрегатов в среднем за четыре года составило 10,1%, то при минимальной плоскорезной обработке на 10-12 см больше на 1,9%. В посевах озимой пшеницы по пару эта разница составляла в среднем за эти же годы 2,3%.

В то же время наши данные показали, что значительно большее влияние на водопрочность почвенных агрегатов оказало внесение органических удобрений. Внесение навоза и соломы увеличивало содержание водопрочных агрегатов по сравнению с контролем от 2,2 до 3,3%. В абсолютном выражении преимущество органических удобрений было особенно заметным на фоне минимальной плоскорезной обработки на 10-12 см. Так, если на варианте вспашки на 25-27 см количество водопрочных агрегатов под посевами озимой пшеницы при внесении навоза и соломы составило 13,7%, то на варианте минимальной плоскорезной обработки на 10-12 см - соответственно 16,6 и 15,5%.

Водный режим почвы

Как известно, в засушливых районах важное значение в повышении влагообеспеченности посевов имеет паровое поле.

В озимосеющих регионах южных и юго-восточных областей Казахстана роль парового поля, в первую очередь, сводится к накоплению и сохранению влаги в почве к периоду посева озимой пшеницы. Как показали наши данные, в среднем за годы исследований перед посевом озимой пшеницы в метровом слое почвы чистого пара содержалось по вариантам опыта от 97 до 127 мм продуктивной влаги (таблица 1).

Таблица 1. Динамика запасов продуктивной влаги (мм) в зависимости от приемов обработки чистого пара и удобрений (в слое 0-100 см, в ср. за 2003-2007 гг.)

Приемы обработки почвы

Удобрения

Чистый пар

Озимая пшеница

весной

осенью перед посевом

весной

в фазе колошения

Вспашка на 25-27 см (контроль)

без удобрений (контроль)

165

105

171

69

навоз 30 т/га

170

112

166

82

солома факт. ур.

186

115

176

87

Плоскорезная обработка на 25-27 см

без удобрений (контроль)

216

106

176

60

навоз 30 т/га

175

120

158

76

солома факт. ур.

177

120

185

77

Плоскорезная обработка на 10-12 см

без удобрений (контроль)

165

97

163

89

навоз 30 т/га

176

108

151

73

солома факт. ур.

188

127

161

94

При этом более высокие запасы влаги отмечались на варианте минимальной плоскорезной обработки на 10-12 см в сочетании с оставлением соломы на поверхности почвы. Так, если в среднем за 5 лет на контрольном варианте (вспашка на 25-27 см) в метровом слое почвы содержалось 105 мм продуктивной влаги, то на варианте минимальной плоскорезной обработки на 10-12 см с оставлением соломы - больше на 22 мм.

Весной под посевами озимой пшеницы запасы влаги в метровом слое почвы за счет осенне-зимних осадков увеличивались до 151-185 мм. При этом более высокое содержание продуктивной влаги в это время отмечалось на варианте глубокой плоскорезной обработки на 25-27 см с оставлением соломы на поверхности почвы (185 мм). В фазе колошения озимой пшеницы, т.е. в период максимального потребления влаги, более высокие запасы продуктивной влаги были на варианте минимальной плоскорезной обработки на 10-12 см с мульчированием поверхности почвы соломой (94 мм).

Содержание растительных остатков в почве

Основным источником органического вещества почвы являются растительные остатки возделываемых культур, которыми и определяется, в основном, ее плодородие. Для воспроизводства плодородия почвы и создания бездефицитного баланса гумуса необходимо постоянное поступление в почву свежего органического материала. При недостаточном его количестве питание микроорганизмов почвы осуществляется за счет запасов гумуса, что приводит к резкому снижению его содержания в почве и ухудшению всех основных условий ее плодородия. Пожнивно-корневая масса культурных растений, постепенно преобразуясь в почве в своеобразное органическое вещество и разлагаясь далее при благоприятных условиях, накапливает в почве значительное количество элементов питания, которые в определенной мере возмещают их внесение с отчуждаемой продукцией, что составляет приходную часть баланса биогенных элементов в системе почва-растение-удобрение.

В различных природных зонах разложение растительных остатков происходит по-разному. На необеспеченной богаре Юго-Востока Казахстана процессы разложения растительных остатков происходят замедленно, однако в годы достаточного увлажнения они заметно усиливаются.

О замедленном характере процессов разложения растительных остатков в условиях полуобеспеченной богары Юго-Востока Казахстана свидетельствуют и наши данные. На процесс разложения растительных остатков заметное влияние оказывают приемы обработки почвы. Так, к концу парования в слое почвы 0-30 см чистого пара на варианте вспашки на 25-27 см содержалось в среднем за четыре года 68,2 ц/га растительных остатков, а на вариантах плоскорезных обработок на 25-27 и 10-12 см соответственно 77,2 и 88,3 ц/га (таблица 2).

Более замедленное разложение растительных остатков наблюдалось на варианте минимальной плоскорезной обработки на 10-12 см.

Данные таблицы также показывают, что под посевами озимой пшеницы происходило увеличение содержания растительных остатков за счет свежих корней растений озимой пшеницы. Это свидетельствует о том, что в поле озимой пшеницы процессы накопления растительных остатков превалируют над процессами их разложения. При этом более интенсивное накопление растительных остатков отмечается на вариантах плоскорезных обработок, особенно при минимальной обработке. По сравнению с контролем (вспашкой на 25-27 см) содержание растительных остатков на этом варианте было больше на 12,7 ц/га.

Таблица 2. Содержание и распределение растительных остатков в слое почвы 0-30 см в зависимости от приемов обработки чистого пара (в ср. за 2003-2006 гг.)

Приемы обработки почвы

Горизонт, см

Чистый пар

Озимая пшеница по пару

ц/га

%

ц/га

%

Вспашка на 25-27 см (контроль)

0-10

21,0

31

26,7

29

10-20

25,0

37

36,8

41

20-30

22,2

32

27,0

30

0-30

68,2

100

90,5

100

Плоскорезная обработка на 25-27 см

0-10

23,9

31

30,8

33

10-20

24,4

32

31,1

33

20-30

28,9

37

31,4

34

0-30

77,2

100

93,3

100

Плоскорезная обработка на 10-12 см

0-10

24,6

28

38,4

37

10-20

33,8

38

35,3

34

20-30

29,9

34

29,5

29

0-30

88,3

100

103,2

100

Таким образом, минимализация основной обработки чистого пара способствует замедлению процессов минерализации растительных остатков в почве. Следует отметить, что при отвальной и плоскорезной обработках растительные остатки по-разному распределяются по горизонтам пахотного слоя. При отвальной обработке чистого пара под посевами озимой пшеницы до 41% растительных остатков перемещается в средний (10-20 см) горизонт пахотного слоя, а при плоскорезных обработках до 37% растительных остатков сосредотачиваются в верхнем (0-10 см) горизонте пахотного слоя, что играет важную мульчирующую и влагосохранную роль.

Внесение в паровое поле навоза, способствуя более мощному развитию растений озимой пшеницы, обусловило увеличение содержания растительных остатков в слое почвы 0-30 см на 21-24 ц/га (таблица 3).

Увеличение количества растительных остатков в почве отмечалось и при оставлении соломы на поле, особенно на варианте мелкой плоскорезной обработки на 10-12 см, где по сравнению с контролем (без удобрений) растительных остатков в слое почвы 0-30 см было больше на 10 ц/га. Это свидетельствует о замедленной минерализации их при минимализации основной обработки чистого пара и, следовательно, о большем накоплении растительных остатков на этом варианте.

Таблица 3. Содержание растительных остатков под посевами озимой пшеницы в зависимости от приемов обработки чистого пара и удобрений (ц/га, в слое 0-30 см)

Приемы обработки почвы

Удобрения

Годы

Среднее

2003

2004

2005

2006

Вспашка на 25-27 см (контроль)

без удобрений (контроль)

70

128

108

84

98

навоз 30 т/га

93

152

134

106

121

солома факт. урожая

62

133

120

98

103

Плоскорезная обработка на 25-27 см

без удобрений (контроль)

46

122

152

99

105

навоз 30 т/га

79

167

165

106

129

солома факт. урожая

53

145

134

100

108

Плоскорезная обработка на 10-12 см

без удобрений (контроль)

48

131

158

96

108

навоз 30 т/га

70

165

182

100

129

солома факт. урожая

53

163

145

109

118

Содержание общего гумуса

Почвенный гумус является одним из основных показателей почвенного плодородия. От его количества и качественного состава зависит обеспеченность растений элементами питания, формирование благоприятных водно-физических свойств почвы и т.д. В процессе использования пахотных земель происходит непрерывный процесс образования и распада гумусовых веществ с участием почвенной фауны и микроорганизмов.

Важную роль в регулировании плодородия почв играют приемы обработки почвы и применение удобрений (таблица 4).

Таблица 4. Содержание общего гумуса (%) под посевами озимой пшеницы в зависимости от приемов обработки чистого пара и применения удобрений (в слое 0-30 см, в ср. за 2005-2007 гг.)

Удобрения

Приемы обработки почвы х

вспашка на 25-27 см (контроль)

плоскорезная обработка

на 25-27 см

плоскорезная обработка на 10-12 см

Без удобрений (контроль)

1,53

1,49

1,50

Навоз 30 т/га

1,73

1,66

1,59

Солома фактического урожая

1,68

1,61

1,54

N30 Р30

1,54

1,54

1,46

N60 Р60

1,55

1,54

1,45

Примечание: данные по приемам обработки почвы в среднем за 2003-2007 гг.

Как показали наши данные, внесение 30 т/га навоза в паровое поле и оставление соломы предшествующей пару культуры на поле обеспечило повышение содержания общего гумуса по сравнению с контролем (без удобрений) по вспашке на 25-27 см соответственно 0,20-0,15%, по плоскорезной обработке на 25-27 см - на 0,17-0,12% и по минимальной плоскорезной обработке на 10-12 см - на 0,09-0,04%.

Питательный режим почвы

Материальной и жизненной основой любого растительного организма являются биологически важные элементы питания. С первых дней активного жизненного цикла (прорастания) потребность в них невелика и удовлетворяется запасами материнского семени, которые довольно скоро истощаются, и растения переходят на почвенное и атмосферное обеспечение пищей. Процесс питания идет в нарастающем темпе почти до созревания. У одних растений максимальная потребность наступает раньше, у других - несколько позднее. Обычно же она связана с периодом наиболее интенсивного роста.

В практике земледелия особенно велико значение азота. Подавляющее большинство растений (кроме корнеклубнеплодов) из биологически важных элементов почвы больше всего берет именно азота.

Как показали наши данные, на содержание нитратов приемы обработки чистого пара не оказали заметного влияния: по всем приемам обработок в среднем за 3 года содержание их в слое почвы 0-30 см составило 57-64 мг/кг почвы. Внесение навоза и соломы увеличивало их содержание соответственно до 88 и 82 мг/кг почвы. Внесение азотно-фосфорных удобрений, особенно на варианте N60 Р60, повышало содержание нитратов по сравнению с контролем до 69-71 мг/кг почвы. Такое наблюдалось на вариантах глубоких обработок чистого пара, в то время как на варианте мелкой плоскорезной обработки на 10-12 см содержание нитратов было на уровне контроля (58 мг/кг).

Внесение удобрений оказало также влияние на содержание подвижной фосфорной кислоты. Так, если на контрольных вариантах по всем приемам обработки чистого пара в среднем за три года содержалось 21-23 мг/кг почвы, то при внесении навоза содержание подвижной фосфорной кислоты увеличивалось до 45 мг/кг почвы, а при оставлении соломы фактического урожая предшествующей пару культуры - до 36 мг/кг почвы. Некоторое повышение содержания подвижной фосфорной кислоты отмечалось и при внесении азотно-фосфорных удобрений.

Полевая всхожесть семян и засоренность посевов

В аридных регионах, к которым относится и зона полуобеспеченной богары Юго-Востока Казахстана, основным фактором, оказывающим влияние на полевую всхожесть высеянных семян, является влага. В паровом поле по сравнению с непаровыми предшественниками складываются оптимальные условия водного режима, что создает возможность для посева озимой пшеницы в оптимальные сроки. При этом всходы появляются дружно, растения с осени хорошо развиваются и уходят в зиму раскустившимися с достаточно хорошо развитой корневой системой. Почвенная влага, накопленная в период парования, а также зимние и ранневесенние осадки, интенсивно потребляемые хорошо развитыми растениями, способствуют получению достаточно высоких урожаев озимой пшеницы.

Как показали наши данные, приемы обработки чистого пара не оказали влияния на полевую всхожесть семян: в среднем за 4 года она составила 76-77%. Некоторое увеличение этого показателя отмечалось на варианте внесения навоза (на 4%). Оставление измельченной соломы на поверхности почвы при плоскорезных приемах обработки почвы снижали полевую всхожесть семян по сравнению с контролем на 2-3% (таблица 5).

Таблица 5. Влияние приемов обработки чистого пара и удобрений на полевую всхожесть семян озимой пшеницы и засоренность посевов

Удобрения

Полевая всхожесть, %

Засоренность посевов

В.

25-27 см (контр.)

П.

25-27 см

П. 10-12 см

В.25-27 см

П. 25-27 см

П. 10-12 см

шт./м2

з/м, ц/га

шт./м2

з/м, ц/га

шт./м2

з/м, ц/га

Без удобрений (контроль)

76

76

77

44

3,0

58

3,8

58

4,0

Навоз 30 т/га

80

80

78

57

3,7

75

5,0

85

6,0

Солома факт. ур.

76

74

74

44

3,1

60

4,0

62

4,6

N30P30

76

76

74

-

-

-

-

-

-

N60P60

77

73

77

-

-

-

-

-

-

Примечание: В-вспашка; П - плоскорезная обработка; з/м - зеленая масса

сорняков

Как известно, численность сорняков во многом зависит от приемов основной обработки почвы. Одни исследователи отмечают увеличение засоренности посевов при замене отвальной обработки безотвальными, другие - наоборот.

Данные, приведенные в таблице 5, показывают, что засоренность посевов озимой пшеницы на варианте вспашки была меньше, чем на плоскорезных обработках. Так, если в среднем за 5 лет количество сорняков по вспашке составило 44 шт./м2, то на вариантах плоскорезных обработок - больше на 14.

Внесение навоза способствовало повышению засоренности посевов. Количество сорняков при этом по сравнению с контролем увеличивалось по вспашке на 13 шт./м2, а по плоскорезным обработкам на 25-27 и 10-12 см соответственно на 17 и 27 шт./м2. Однако следует отметить, что сорняки не получали сильного развития и подавлялись хорошо развитой биомассой озимой пшеницы. Об этом свидетельствуют данные по зеленой массе сорняков: если на варианте контроля в среднем за 5 лет она составляла 3,0 - 4,0 ц/га, то при внесении навоза не превышала 6 ц/га.

Засоренность посевов озимой пшеницы на варианте оставления измельченной соломы на поверхности парового поля находилась на уровне контрольного варианта.

В целом сорняки в посевах озимой пшеницы не получали сильного роста и развития и они не оказали существенного влияния на урожайность озимой пшеницы.

Урожайность озимой пшеницы

Эффективность любого агротехнического приема оценивается величиной урожайности возделываемой культуры.

По многочисленным данным, обобщенным В.Д. Панниковым и В.Г. Минеевым, в повышении урожайности озимой пшеницы во всех зонах СССР и, особенно в районах с малогумусным почвенным покровом, большая роль отводится применению органических удобрений, прежде всего навоза. Они отмечают, что ценность его заключается в большом содержании питательных веществ и, прежде всего, азота, фосфора, калия, кальция, магния. По их данным навоз улучшает физические свойства почвы, поглотительную способность, буферность и микробиологическую деятельность в почве и т.д. Данные научно-исследовательских учреждений Поволжья свидетельствуют о том, что органические удобрения не только увеличивают содержание питательных веществ в почве, но и, улучшая ее физические свойства, создают благоприятный водный режим. Внесение навоза в чистом пару в дозах 25-30 тонн на 1 га повышало урожайность озимой пшеницы в лесостепной части правобережного Поволжья на 3,0-4,4 ц/га, а в южной черноземной - на 5-6 ц/га.

Полученные в наших опытах данные по урожайности озимой пшеницы в зависимости от изучаемых приемов основной обработки чистого пара и применения органических и минеральных удобрений приведены в таблице 6 и для большей наглядности на рисунке 2.

Как показывают данные этой таблицы, на урожайность озимой пшеницы оказали влияние, как приемы обработки почвы, так и внесение органических и минеральных удобрений. Так, при сравнении приемов обработки почвы видно, что разница между контрольным вариантом - вспашкой на 25-27 см - и плоскорезными обработками на 25-27 и 10-12 см составила в среднем за 5 лет соответственно 0,2 и 0,8 ц/га в пользу последних вариантов.

Таким образом, результаты пятилетних исследований показали, что в условиях полуобеспеченной богары глубокая обработка чистого пара, как отвальная, так и плоскорезная, не только не имеют преимущества перед минимальной плоскорезной обработкой на глубину 10-12 см, но и уступают ей. Так, к примеру, в 2006 году преимущество минимальной обработки перед глубокой вспашкой на 25-27 см составило 2,6 ц/га, что значительно больше величины наименьшей существенной разности.

Таблица 6. Влияние приемов обработки почвы и удобрений на урожайность озимой пшеницы на полуобеспеченной богаре Юго-Востока Казахстана

Приемы обработки почвы (фактор А)

Варианты удобрений

(фактор В)

Урожайность по годам, ц/га

Средн.

2003

2004

2005

2006

2007

Вспашка на 25-27 см (контроль)

без удобрений (к)

22,4

43,8

30,5

29,0

31,8

31,5

навоз 30 т/га

27,7

47,9

36,2

35,6

35,7

36,6

солома факт. урож.

22,6

45,7

31,5

31,6

33,2

32,9

N30 Р30

22,7

45,4

32,3

35,2

34,2

34,0

N60Р60

24,3

47,5

33,2

36,2

35,1

35,3

Плоскорез-ная обра-ботка на 25-27 см

без удобрений (к)

21,5

43,6

31,3

29,3

32,6

31,7

навоз 30 т/га

27,0

48,0

34,6

35,8

36,4

36,4

солома факт. урож.

22,4

44,0

33,0

32,7

35,7

33,6

N30 Р30

23,8

46,4

34,0

34,9

34,6

34,7

N60Р60

24,7

47,6

34,0

34,9

35,3

35,3

Плоскорез-ная обра-ботка на 10-12 см

без удобрений (к)

22,3

45,0

29,0

31,6

33,5

32,3

навоз 30 т/га

26,6

47,8

33,6

38,1

38,2

36,9

солома факт. урож.

22,9

45,3

29,5

35,4

37,0

34,0

N30 Р30

22,9

45,4

32,0

36,4

35,8

34,5

N60Р60

23,6

47,0

32,7

37,6

36,3

35,4

НСР095, ц/га для:

- фактора А

- фактора В

- взаимодействия АВ

0,27

0,35

0,61

0,15

0,20

0,35

0,24

0,31

0,53

0,25

0,32

0,55

0,87

1,04

1,8

-

-

-

Рисунок 2. Влияние приемов обработки почвы и удобрений на урожайность озимой пшеницы на полуобеспеченной богаре Юго-Востока Казахстана

Пятилетние исследования также показали, что более значительное влияние на урожайность озимой пшеницы оказали органические и минеральные удобрения и, в частности, навоз. В среднем за пять лет прибавка урожая озимой пшеницы от внесения 30 т/га навоза по сравнению с контролем составила: по вспашке на 25-27 см на 5,1 ц/га, по плоскорезным обработкам на 25-27 и 10-12 см соответственно 4,7 и 4,6 ц/га. В отдельные годы, как например в 2006 году, эти прибавки увеличивались и составили 6,5-6,6 ц/га, или 20,6-22,8%.

Оставление измельченной соломы фактического урожая на поле обеспечило прибавку урожая озимой пшеницы в среднем за пять лет от 1,4 ц/га на варианте с запашкой его в пахотный слой до 1,7-1,9 ц/га на вариантах с плоскорезными обработками, при которых солома сохраняется на поверхности поля и выполняет при этом дополнительно мульчирующую роль. Оставление соломы на поверхности поля было наиболее эффективным в 2006 году: если на варианте глубокой отвальной обработки на 25-27 см прибавка урожая составила 2,6 ц/га, то на вариантах плоскорезных обработок она составила 3,4-3,8 ц/га. Наибольший эффект от оставления соломы в этот год проявился на варианте минимальной плоскорезной обработки на 10-12 см, где прибавка по сравнению с контролем составила 3,8 ц/га, или 12%.

Как показали наши исследования, в повышении эффективности чистого пара на богаре значительную роль играют и минеральные удобрения. Внесение азотно-фосфорного удобрения в дозе 30 кг/га по д.в. обеспечило получение дополнительного урожая от 2,2 до 3,0 ц/га, а внесение более повышенной дозы (60 кг/га) - от 3,1 до 3,8 ц/га.

Таким образом, в условиях полуобеспеченной богары Юго-Востока Казахстана по величине урожайности озимой пшеницы глубокие обработки чистого пара не имеют преимущества перед минимальной плоскорезной обработкой на 10-12 см. Более того, на вариантах поверхностного внесения навоза и с оставлением измельченной соломы на поверхности поля преимущество оставалось за вариантом плоскорезной обработки на 10-12 см, что дает нам основание утверждать о целесообразности минимализации основной обработки чистого пара на полуобеспеченной богаре.

Качество зерна

Анализы качества зерна, выполненные лабораторией технологической оценки качества зерна НПЦЗиР, показали, что приемы обработки пара и удобрения оказали некоторое влияние на показатели качества зерна (таблица 7).

Внесение как органических, так и минеральных удобрений обусловило повышение натуры зерна. При этом по фону плоскорезной обработки на 10-12 см внесение навоза повысило этот показатель на 15 г./л, в то время как по вспашке они были на одном уровне с контролем. Стекловидность зерна на всех вариантах применения удобрений по фону вспашки была практически на одном уровне - 56-58%, а на фоне плоскорезной обработки на 10-12 см он была на 4% выше на варианте с повышенной дозой внесения азотно-фосфорных удобрений (N60P60).

Таблица 7. Влияние приемов обработки чистого пара и удобрений на показатели качества зерна озимой пшеницы (в ср. за 2003-2006 гг.)

Приемы обработки почвы

Фон удобрений

Показатели

натура зерна, г/л

стек-ловидность, %

сырая клейковина, %

сила муки, а.е.

объем хлеба, мл

общая хлебопекарная оценка, балл

Вспашка на 25-27 см (контроль)

без удобрений (контроль)

745

56

37,8

282

940

3,7

навоз 30 т/га

746

58

37,6

278

859

3,5

солома факт. ур.

749

57

38,1

252

836

3,4

N30P30

749

56

36,8

230

894

3,5

N60P60

750

55

38,7

251

924

3,5

Плоско-резная обработка на 10-12 см

без удобрений (контроль)

739

56

37,3

216

904

3,6

навоз 30 т/га

754

53

38,2

259

905

3,7

солома факт. ур.

748

56

38,3

292

910

3,5

N30P30

752

56

39,2

274

929

3,7

N60P60

745

60

38,5

281

918

3,5

Внесение как органических, так и минеральных удобрений оказало более положительное действие на содержание сырой клейковины по фону плоскорезной обработки на 10-12 см, чем по вспашке. По этому фону содержание клейковины по сравнению с контролем увеличивалось от 0,9 до 1,9%. Внесение удобрений в дозах N30P30 и N60P60 по фону мелкой плоскорезной обработки обусловливало также повышение силы муки соответственно на 89 и 65 единиц. На показатели объема хлеба и общей хлебопекарной оценки качества зерна внесение органических и минеральных удобрений не оказали существенного влияния. Можно лишь констатировать, что минимализация основной обработки чистого пара по сравнению с глубокой вспашкой на 25-27 см не приводила к снижению основных показателей качества зерна.

Экономическая оценка приемов обработки чистого пара и применения удобрений

В современных условиях конечной целью при разработке ресурсосберегающих технологий возделывания с.-х. культур является получение с каждого гектара земли больше продукции хорошего качества и с наименьшей себестоимостью. В этой связи для объективной оценки изучаемых агротехнических приемов возделывания озимой пшеницы одного показателя - урожайности - недостаточно. Необходимо сопоставление выхода продукции с размерами материальных и трудовых затрат.

Показатели экономической эффективности возделывания озимой пшеницы по чистому пару в зависимости от приемов обработки почвы и удобрений приведены в таблице 8, из которой видно, что минимализация основной обработки чистого пара по сравнению с глубокими обработками не приводила к снижению урожайности озимой пшеницы.

Таблица 8. Экономическая эффективность возделывания озимой пшеницы по чистому пару в зависимости от приемов обработки почвы и удобрений (в ср. за 2003-2007 гг.)

Приемы обработки почвы

Фон удобрений

Показатели

урожай-ность,

ц/га

всего за-трат на 1 га, тыс. тенге

сумма от реализации зерна с 1 га, тыс. тенге

условно чистый до-ход с 1 га, тыс. тенге

Вспашка на 25-27 см (контроль)

без удобрений (контроль)

31,5

12,5

46,2

33,7

навоз 30 т/га

36,6

16,7

53,4

36,7

солома факт. ур.

32,9

12,5

48,3

35,8

N30 Р30

34,0

16,3

49,8

33,5

N60Р60

35,3

20,7

51,8

31,1

Плоскорез-ная обра-ботка на 25-27 см

без удобрений (контроль)

31,7

12,2

46,7

34,5

навоз 30 т/га

36,4

16,0

53,2

37,2

солома факт. ур.

33,6

12,4

49,6

37,2

N30 Р30

34,7

15,9

51,0

35,1

N60Р60

35,3

19,9

51,8

31,9

Плоскорез-ная обра-ботка на 10-12 см (мини-мальная)

без удобрений (контроль)

32,3

11,4

47,6

36,2

навоз 30 т/га

36,9

15,1

54,2

39,1

солома факт. ур.

34,0

11,7

50,4

38,7

N30 Р30

34,5

14,9

50,9

36,0

N60Р60

35,4

18,6

52,2

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены