Ресурсосберегающие приемы возделывания яровой пшеницы на Северо-Востоке Казахстана

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

Ресурсосберегающие приемы возделывания яровой пшеницы на Северо-Востоке Казахстана

06.01.01 - Общее земледелие

кандидата сельскохозяйственных наук

Кабжанова Гульнара Рашиденовна

Павлодар, 2009 г.

Работа выполнена в ТОО «Павлодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

Научные руководители:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик АСХН РК КиреевА.К.

кандидат сельскохозяйственных наук Ирмулатов Б.Р.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик АСХН РК Иорганский А.И.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Амралин А.У.

Ведущая организация: Казахский национальный аграрный университет

Защита состоится « 16 » октября 2009 г. в 14⁰⁰ часов на заседании диссертационного совета ОД.55.05.01 при ТОО «Казахский НИИ земледелия и растениеводства» АО «КазАгроИнновация» МСХ РК по адресу: Алматинская область, Карасайский район, п.Алмалыбак, ул.Ерлепесова,1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТОО «Казахский НИИ земледелия и растениеводства»

Автореферат разослан « 16 »сентября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук Альдеков Н.А.

Summary

Subject of research is productivity of wheat agrocoenosis on chestnut sabulous soil of northeast Kazakhstan subject to the preparation of steam precursor on the technology of early crank, minimum-neutral, weed-killing vapors and used background of intensification (traditional, recourse-saving, combined).

Objectives and goals:

The objective of the thesis is the elaboration of the recourse-saving ways of soil for spring wheat treatment using the vapor precursors which provide the reduction of energy and labor expenses, optimization of soil conditions and raising of the level of spring wheat.

The assigned aim predetermined the necessity to solve the following goals:

- to study the influence of different ways of spring wheat cultivation on agrophysic, agrochemical characteristics and water relationships;

- to study the influence of the ways of spring wheat cultivation on the concentration of organic residues and infestation;

- to determine the influence of different ways of spring wheat cultivation on the crop capacity and the quality of grain of the studied grain crops;

- to define the economic efficiency of different ways of spring wheat cultivation according to various vapor precursors.

Methods of research in conditions of comparative field experiment are the study of soil characteristics changes and influence of experiment factors on the crop capacity and the quality of spring wheat.

Results of research

Alternative to pure crank vapor according to moisture accumulation capability may be presented by weed-killing vapor in which productive moister resources in one meter layer are 62,1% of field moisture capacity and it is more in comparison with early crank vapor accordingly on 2,8% and 0,2%. The influence of resource-saving intensification background is revealed much stronger in dry years, i.e. unaffected mulch layer of stubble remains keep the moister better in comparison with variants of mechanical soil cultivation.

Observations of feeding schedule revealed that nitrate nitrogen was accumulated better with early crank vapor which content in 0-40 cm soil layer depending on cultivation technology varied from 4,2 to 4,5 mg/kg of soil. In vapors segment with movable phosphoric acid the providing of soils plough-layer is reduced from early crank vapor (129 mg/kg), weed-killing vapor (125 mg/kg) to minimum-neutral vapor (116 mg/kg). The maximal indexes of phosphorus are indicated within combined background.

Indexes of volume mass within the experiment variants were in the range of optimal parameter for spring wheat cultivation 1,24-1,28 g/cm і according to all experiment variants. In conditions of chestnut soils of light mechanical composition all studied ways of weed-killing vapor treatment create the high wind-firmness of soil floor.

Preparation of weed-killing and early crank vapors and also used combined background provided the increasing of field germination.

After finishing the preparation in all vapor fields poor infestation with annual weeds from bluegrass family and redroot family was indicated, herewith the most effective control of annual weeds was made in early crank vapor.

According to results of research the highest crop capacity of spring wheat was made with early crank vapor which at the average on three intensification backgrounds is 10,9 c/h and it is 0,9 c/h higher than on weed-killing vapor and 1,2 c/h higher than on minimum-neutral vapor.

Taking into consideration intensification backgrounds according to all studied vapor fields the combined background with crop capacity at the average on precursors of 1,2-3,6 c/h was higher than according to resource-saving traditional variants has become the most optimal for weed growth and development.

Results of economic efficiency analysis show that all precursors, traditional and resource-saving backgrounds of intensification of spring wheat cultivation are economically reasonable.

Т?жырым

Зерттеуді? нысаны ?аза?станны? солт?стік-шы?ыс айма?ында?ы на?ыз ?ара-?о?ыр ??мдауыт топыра?та интенсифтендіру (д?ст?рлі, ресурсты ша?тап пайдалану, ??рамалы) аясында ерте ы?тырмалы, минималды ж?не гербицидтік с?рі жерлерді? технологиялары бойынша с?рі жерлік ал?ы да?ылым дайындау?а байланысты бидай агроценозыны? ?німділігі.

Зерттеуді? ма?саты мен міндеті. Диссертациялы? ж?мысты? ма?саты - энергетикалы? ж?не е?бек шы?ындарын азайтып, топыра?ты? ??нарлылы?ын жа?сартып, жазды? бидайды? ?німін арттыратын с?рі жер ал?ы да?ылына егілген бидай егісінде ресурсты ша?тап пайдаланатын топыра? ??деу технологияларын жетілдіру.

?ойыл?ан ма?сат келесі тапсырмаларды? ат?арылу ?ажетін аны?тады:

- жазды? бидай егісіндегі ?р т?рлі топыра? ??деу т?сілдеріні? топыра?ты? агрофизикалы?, агрохимиялы? ?асиетеріне ж?не ыл?ал режиміне ?серін зерттеу;

- жазды? бидай егісіндегі ?рт?рлі топыра? ??деу т?сілдеріні? органикалы? ?алды?тар ??рамына ж?не егістікті? арам ш?ппен ластануына ?серін зерттеу;

- топыра?ты ?рт?рлі т?сілдермен ??деуді? жазды? бидай ?німіне ж?не оны? сапасына тигізетін ?серін аны?тау;

- ал?ы да?ылы ?р т?рлі с?рі жер бол?ан жазды? бидай егісінде ?рт?рлі топыра? ??деу т?сілдеріні? экономикалы? тиімділігін аны?тау.

Зерттеуді? ?дісі. ?р т?рлі факторларды? жазды? бидай ?німіне ж?не оны? сапасына, сонымен ?атар топыра?ты? ??рылымыны? ?згеруіне тигізетін ?серін далалы? т?жірибелер ж?ргізу ар?ылы зерттеу.

Зерттеулерді? н?тижелері. Ыл?ал ?орын жинау бойынша ерте ы?тырмалы с?рі жермен гербицидті с?рі жер ?атарласа алады, м?нда топыра?ты? метрлік ?абатында?ы ыл?ал ?оры е? т?менгі ыл?ал сыйымдылы?ынан 62,1 % ??рады, б?л к?рсеткіш ерте ы?тырмалы с?рі жермен салыстыр?анда 2,8 - 0,2 % арты? болды. ??р?а?шылы? жылдары ресурсты ша?тап пайдалануды? интенсивті жа?дайлары жа?сы бай?алатынды?ы аны?талды, я?ни а?ызды? ?алды?тар жабындысы ?ал?ан топыра? ?абатында механикалы? т?сілмен ??делген топыра? ?абатымен салыстыр?анда ыл?ал ?оры ?те жа?сы са?талатынды?ы аны?талды.

?оректік заттарды? режимі? ба?ыла?анда, нитрат азотыны? жина?талуы ерте ы?тырмалы с?рі жер жа?дайында ?ар?ынды ж?ретіндігі бай?алды. Оны? 0-40 см топыра? ?абатында?ы ??рамы ??деу технологияларына байланысты 4,2 ден 4,5 мг/кг дейінгі м?лшерде аут?ыды. ?р т?рлі с?рі жерлер кескінінде ??делетін топыра? ?абатында жылжымалы фосфор ?ыш?ылымен ?амтамасыз етілуі ерте ы?тырмалы с?рі жерден бастап (129 мг/кг), гербицидті (125 мг/кг) ж?не минималды с?рі жерге дейін т?мендейді (116 мг/кг). Е? к?п фосфор жинал?ан к?рсеткіш т?жірибені? ??рамалы аясында болды.

Т?жірибе н?с?аларыны? барлы?ында топыра?ты? к?лемдік салма?ы жазды? бидайды ??деуге ?олайлы (оптималды) денгейінде, я?ни 1,24-1,28 г/см³ м?лшерінде болды. Механикалы? ??рамы же?іл на?ыз ?ара-?оныр топыра?та?ы гербицидті с?рі жерде зерттелген ??деу т?сілдеріні? барлы?ы топыра?ты? беткі ?абатыны? желмен ?шып кетуінен са?тады.

Гербицидті ж?не ерте ы?тырмалы с?р жер дайынды?ы, сол сия?ты ?атар ??рамалы аясы т??ымны? далалы? шы?ымдылы?ыны? артуына ?сер етті.

С?рі жерді дайында?аннан кейін барлы? егістіктерде бір жылды? ?ызылша г?лт?жі т??ымдасы ж?не шаша?бастылар сия?ты арамш?птермен ластануы азайды. Сонымен ?атар бір жылды? арамш?птермен к?ресуді? е? тиімді жолы ерте ы?тырма с?рі жерде ж?ргізілді.

Зерттеу н?тижесінде жазды? бидайды? е? жо?ар?ы ?німі ерте ы?тырмалы с?рі жерден жиналды, я?ни интенсифтендіруді? ?ш аялары бойынша орта есеппен гектарына 10,9 ц ??рады, б?л гербицидті с?рі жермен салыстыр?анда гектарына 0,9 ц, ал минималды с?рі жермен салыстыр?анда - 1,2 ц арты? болды.

Интенсифтендіру аяларыны? кескінінде барлы? зерттелген с?рі жер танаптарыны? ішінде ?сімдікті? ?суі мен дамуына е? ?олайлы ??рамалы ая болды, м?нда ал?ы да?ылдар бойынша орташа ?німділік ресурсты ша?тап пайдаланатын, д?ст?рлі н?с?алармен салыстыр?анда гектарына 1,2-3,6 ц жо?ары болды.

Экономикалы? тиімділікті есептеуді? н?тижелері к?рсеткендей, барлы? жазды? бидай ?сіруде ал?ы да?ылдары, д?ст?рлі ж?не ресурсты ша?тап пайдаланатын интенсифтендіру аялары экономикалы? т?р?ыдан а?талды.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Обработка почвы - одно из основных звеньев системы современного земледелия. Среди многочисленных агротехнических приемов она всегда играла основную роль в формировании урожая, т.к. является универсальным средством воздействия на многие функции, химические и биологические свойства почвы, в значительной степени определяет трансформацию поступающих в почву растительных остатков и, в конечном счете, влияет на ее плодородие. С момента возникновения земледелия и до наших дней назначение обработки существенно не менялось, тем не менее, вопросы постоянного ее совершенствования, теоретического обоснования остаются актуальными и в настоящее время, что связано с усилением воздействия на почву.

Длительное время механическая обработка почвы в севообороте считалась эффективным средством мобилизации почвенного плодородия. Однако со временем стало ясно, что интенсивная механическая обработка почвы, особенно паровых полей, тесно связана с такими отрицательными явлениями, как снижение содержания гумуса, распыление почвы, проявление водной и ветровой эрозии, что неизбежно приводит к утрате почвой ее плодородия, т.е. к деградации. В связи с этим требуется разработка зональных технологий, обеспечивающих минимум затрат на производство сельскохозяйственной продукции без снижения урожайности возделываемых культур в полевых севооборотах. Одним из путей решения данной проблемы является разработка минимальной технологии обработки почвы, учитывающей зональные особенности.

Как известно, в современном земледелии обработка почвы продолжает оставаться весьма энергоемкой операцией: на нее приходится более половины всех энергетических затрат в общем технологическом процессе при возделывании сельскохозяйственных культур. Затраты на обработку почвы особенно возрастают при отвальной технологии обработки почвы. Известно также, что глубокая вспашка плугом имеет свои недостатки: помимо заметно возрастающих энергозатрат при этом ухудшаются физико-химические свойства почвы, усиливается физическое испарение из нее влаги, особенно в засушливые периоды. В этих условиях почва быстро «выпахивается» и подвергается эрозии. Учитывая все это, в последние годы во многих странах мира широкое распространение получила новая технология возделывания сельскохозяйственных культур - минимальная.

Однако при всех положительных свойствах - улучшать водный режим в засушливых условиях, очищать почву от сорных растений, активизировать процессы гумификации и минерализации сложных соединений и переводить их в доступные растениям формы - чистые пары имеют и недостатки. Это - отсутствие урожая в течение года, а в эрозионно-опасных регионах паровые поля являются очагами возникновения эрозионных процессов. Кроме того, в паровых полях происходят усиленные процессы разрушения органического вещества почвы. Особенно усугубляются эти процессы при отвальной обработке паровых полей.

В то же время следует отметить, что эффективность паровых полей, как лучшего предшественника яровой пшеницы можно значительно повысить путем правильных приемов обработки, применения органических и минеральных удобрений, мульчирования поверхности почвы соломой и другими растительными остатками, посевом новых сортов и т.д. Такие исследования в сухостепной зоне Северо-Востока Казахстана ранее не проводились.

Сказанное выше, а также низкое естественное плодородие каштановых почв определяют высокую актуальность наших исследований, направленных на разработку приемов минимализации основной обработки парового поля.

Разработанные приемы позволят более эффективно использовать земельные ресурсы, повысить продуктивность и устойчивость отрасли к неблагоприятным погодно-климатическим условиям, увеличить производство продуктов растениеводства, улучшить экологическую обстановку и значительно поднять производительность труда, экономическую эффективность растениеводческой отрасли.

Связь с общенаучными и общегосударственными программами. Исследования проводились в соответствии с тематическим планом научных исследований ТОО «Павлодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» и являлись составной частью задания 02.01.01.10 «Разработать оптимальные модели почвозащитной системы земледелия различных уровней интенсификации на адаптивно-ландшафтной основе с учетом новых социально-экономических условий применительно к пахотным землям Павлодарской области», № гос. регистрации 0106РК01081.

Целью диссертационной работы являлась разработка ресурсосберегающих приемов обработки почвы под яровую пшеницу по паровым предшественникам, обеспечивающих снижение энергетических и трудовых затрат, оптимизацию почвенных условий и повышение урожайности яровой пшеницы.

Поставленная цель предопределила необходимость решения следующих задач:

- изучить влияние различных приемов обработки почвы под яровую пшеницу на агрофизические, агрохимические свойства и водный режим;

- изучить влияние различных приемов обработки почвы под яровую пшеницу на содержание органических остатков и засоренность посевов;

- установить влияние различных приемов обработки почвы на урожайность и качество зерна яровой пшеницы;

- определить экономическую эффективность различных приемов обработки почвы под яровую пшеницу по различным паровым предшественникам.

Научная новизна. Впервые для условий сухостепной зоны Северо-Востока Казахстана разработаны и научно обоснованы ресурсосберегающие приемы обработки почвы под яровую пшеницу по паровым предшественникам.

Практическая значимость работы. Установлена целесообразность применения менее энергоемкой технологии подготовки гербицидного пара в условиях Северо-Востока Казахстана, где на вариантах ресурсосберегающей и комбинированной технологии по сравнению с традиционной обеспечивается прибавка урожая яровой пшеницы соответственно на 1,6 и 3,6 ц/га, а условно чистый доход с 1 га возрастает соответственно на 3797 и 5506 тенге.

Основные положения, выносимые на защиту:

· влияние приемов обработки почвы под яровую пшеницу на агрофизические, агрохимические свойства почвы и запасы продуктивной почвенной влаги;

· влияние приемов обработки почвы под яровую пшеницу на засоренность посевов, урожайность и качество зерна;

· экономическая эффективность различных приемов обработки почвы под яровую пшеницу по различным паровым предшественникам.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались ежегодно на заседаниях методической комиссии «КазНИИЗХ им. А.И. Бараева» в 2006-2008 гг.

Доложены на:

- международной научно-практической конференции «Высшее образование и аграрная наука - сельскому хозяйству» в Семипалатинском государственном университете им. Шакарима

- международной научно-практической конференции «Плодосмен и нулевая обработка почвы - основа No-Till земледелия» в КазНИИЗХ им.А.И.Бараева.

- международной научно-практической конференции «Научное обеспечение производства конкурентоспособной продукции сельского хозяйства» в Карабалыкской сельскохозяйственной опытной станции.

Личный вклад соискателя. Экспериментальные исследования выполнены лично автором при участии сотрудников отдела земледелия Павлодарского научно-исследовательского института сельского хозяйства (Сарбасов А.К., Михайличенко Н.Б., Красий М.В., Алиева Г.Д., Кузнецова И.М.), которым автор выражает благодарность.

Автор выражает также искреннюю признательность научным руководителям - доктору с.-х. наук, профессору, академику АСХН РК Кирееву А.К., кандидату с.-х. наук Ирмулатову Б.Р. за научно-методическое руководство и практическую помощь в выполнении этой диссертационной работы.

Публикации. Основные положения диссертационной работы отражены в 9 публикациях в научных журналах, а также в материалах Международных научных конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 103 страницах, состоит из введения, основной части, заключения и предложений производству. Содержит 13 таблиц, 14 рисунков, 5 приложений. Список использованных источников литературы включает 202 наименования, в том числе 2 на иностранных языках.

Производственная проверка и внедрение результатов исследований проведены в ТОО «Победа», КХ «Дарья» Павлодарской области. Технология подготовки гербицидного пара включена в рекомендацию по проведению весенне-полевых работ «Технологические основы весеннего сева 2008 года в Павлодарской области» (Павлодар, 2008 год).

Общее содержание работы

Условия, объекты и методы исследования. Экспериментальная работа проводилась в период с 2006 по 2008 гг. методом постановки полевых опытов на стационаре отдела земледелия ТОО «Павлодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства».

Почвы опытного участка каштановые, нормальные, легкие, малогумусные, среднемощные на супеси, типичные для второй зоны Павлодарской области.

Содержание в почве валовых форм азота (0,22%) и фосфора (0,19%) недостаточно. Реакция почвенной среды близка к нейтральной. Объемная масса в 0-30 см слое почвы равна 1,39-1,55 г/см³.

Среднегодовая температура воздуха составляет +2,2⁰С. Среднегодовое количество атмосферных осадков - 247 мм. В годы проведения исследований количество осадков составляло: в 2005-2006 с.-х. году 277 мм, в 2006-2007 с.-х. году 307 мм, в 20074-2008 с.-х. году 178,1 мм. Сумма температур выше +10⁰ С - 2200-2600⁰. Средняя продолжительность безморозного периода достигает 130 дней.

Объектами исследования явились яровая пшеница (сорт Ертiс 97), три вида паров (ранний кулисный, пар с минимальной обработкой, гербицидный), три фона интенсификации технологии возделывания пшеницы (традиционный, ресурсосберегающий, комбинированный).

Опыты закладывались в трехкратной повторности, методом расщепленных делянок.

Изучались технологии подготовки трех видов паров и три фона интенсификации возделывания яровой пшеницы по следующей схеме:

Фактор А - виды паров Основная обработка

А₁ - ранний кулисный пар плоскорезная обработка на 18-20 см

А₂ - пар с минимальной обработкой плоскорезная обработка на 10-12 см

А₃ - гербицидный пар без обработки

Фактор Б - фон интенсификации возделывания яровой пшеницы

Б₁ - традиционный фон (ранневесенняя обработка игольчатой бороной БИГ-3А + предпосевная механическая обработка, контроль)

Б₂ - ресурсосберегающий фон (предпосевная обработка гербицидами + прямой посев с внесением Р₂₀)

Б₃ - комбинированный фон (ранневесенняя обработка комбинированным культиватором КНК-4 + предпосевная обработка с внесением Р₄₀)

Подготовка паров и посев по ним яровой пшеницы проводилась по нижеследующей схеме: пар чистый кулисный, подготовка проводилась по общепринятой в зоне технологией с конечной глубиной обработки плоскорезом на 18-20 см; пар с минимальной обработкой - обработка проводилась глифосатсодержащим гербицидом в дозе 3,0-4,0 л/га (до фазы бутонизации осота, колошения овсюга и выметывания метелки просовидными сорняками), плоскорезная обработка на 12-14 см; пар гербицидный - внесение глифосатсодержащего гербицида в дозе 3,0-4,0 л/га опрыскивателем (до фазы бутонизации осота, колошения овсюга и выметывания метелки просовидными сорняками) ЙЙЙ декада июня, по мере необходимости опрыскивание гербицидами избирательного действия (при дождливой погоде во второй половине лета) механическая обработка не проводится.

Посев яровой пшеницы проводился по трем фонам интенсификации: традиционный фон - ранневесеннее боронование БИГ-3А, предпосевная обработка, посев сеялкой СЗС-2,1, уборка урожая с копнением и вывозкой соломы, ежегодная плоскорезная (зяблевая) обработка на глубину 10-12 см; ресурсосберегающий фон - предпосевное опрыскивание глифосатсодержащими гербицидами за 5-10 дней до посева в дозе 1,5-2,0 л/га, посев с одновременным внесением минеральных удобрений из расчета Р₂₀ кг/га д.в. сеялкой с сошниками прямого посева (Матюшкова), уборка с оставлением стерневых кулис и равномерным разбрасыванием измельченной соломы по полю, основная обработка не проводится; интенсивный фон - ранневесенняя обработка комбинированным культиватором КНК-4, протравливание семян, предпосевная обработка почвы с внесением минеральных удобрений из расчета Р₄₀ кг/га д.в., посев сеялкой СЗС-2,1, обработка гербицидами с учетом засоренности и ботанического состава сорняков, опрыскивание посевов пестицидами в начале колошения для борьбы с болезнями и вредителями, уборка урожая с копнением соломы, ежегодная плоскорезная (зяблевая) обработка почвы на глубину 10-12 см.

В опыте проводились следующие наблюдения, анализы и учеты:

Определение запасов продуктивной влаги в слое 0-100 см проводилось методом ускоренной сушки (по методике ВНИИЗХ) в сроки перед уходом в зиму (исходные), после схода снега, перед посевом и перед уборкой в 6-ти кратной повторности.

Одновременно с отбором образцов почвы на влажность отбирались образцы почвы на содержание нитратного азота в слое почвы 0-100 см и через 20 см и подвижной фосфорной кислоты - по методу Чирикова по горизонтам 0-20 и 20-40 см, нитратного азота - методом Грандваль - Ляжу в горизонтах 0-20, 20-40,40-60, 60-80 и 80-100 см.

Определение объемной массы методом режущего кольца в горизонтах 0-10, 10-20 и 20-30 см в 10-ти кратной повторности перед основной обработкой и перед посевом культур.

Определение комковатости почвы в слое 0-5 см, наличие стерни с 0,25мІ для определения устойчивости почвы к ветровой эрозии проводились по методу Е.И. Шиятого в сроки: исходные, до основной обработки, после основной обработки, после ранневесенней обработки.

Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений яровой пшеницы по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1971, вып 1 с 133-134).

Определение степени засоренности посевов проводилось в 12-ти кратной повторности методом наложения метровки с площади 0-25 кв. м по диагонали опытной делянки в период полных всходов и перед уборкой.

Определение густоты стояния растений в фазе полных всходов и полной спелости пшеницы в 12-ти кратной повторности подсчетом всех взошедших и сохранившихся растений методом наложения площадок размером 0,25 кв.м.

Учет растительных остатков в процессе их разложения весовым методом. Отбор почвенных проб проводили методом монолита, рамочной выемкой 0-20 см слоя почвы в 4-х повторениях. Вес растительных остатков учитывали после высушивания образцов до воздушно-сухого состояния.

Учет структуры урожая проводили путем отбора сноповых образцов с каждой делянки опыта в 4-х местах общей площадью 1 м².

Учет урожая проводили сплошным методом учета.

Определение количественных и качественных показателей зерна проводилось на анализаторе «Инфралюм ФТ-10».

Экономическая эффективность изучаемых вариантов подсчитывалась по прямым затратам на производство 1 ц зерна, согласно объема проведенных работ и полученной продукции, на основании норм выработок и расценок за норму, предусмотренных производственно-финансовым планом хозяйства за годы исследований.

Плотность сложения слоя почвы 0-30 см. Объемный вес является одним из важных показателей плодородия почвы и в то же время весьма динамичным ее свойством, находящимся в сложной зависимости от типа почв, механического состава, влажности, возделываемых культур, способа и глубины обработки.

Общепринятым критерием физического состояния обрабатываемых почв обычно считают равновесную плотность, т.е. плотность длительное время необрабатываемых почв. Установлено, что для супесчаных каштановых почв Павлодарского Прииртышья равновесной плотностью считается 1,39-1,55 г/смі, а оптимум для яровой пшеницы составляет 1,35-1,55 г/смі (Крот В.Т., Ромель В.А., 1983).

Результаты наших наблюдений за состоянием плотности почвы показывают, что после проведения ранневесенней обработки более рыхлое сложение слоя почвы 0-10 см складывается в раннем кулисном и гербицидном парах, где в зависимости от фона интенсификации она колеблется соответственно от 1,20 до 1,25 г/см³ и от 1,26 до 1,29 г/см³. По пару с минимальной обработкой верхний слой почвы находится в более уплотненном состоянии по сравнению с ранним и гербицидным парами и величина объемной массы по фонам интенсификации находится в диапазоне 1,30-1,35 г/см³.

В горизонте 10-20 см в раннем кулисном пару и в пару с минимальной обработкой происходит уплотнение почвы и по фонам интенсификации она составляет соответственно 1,43-1,52 г/см³ и 1,41-1,52 г/см³. На фоне гербицидного пара слой почвы 10-20 см находится в рыхлом состоянии, особенно на вариантах традиционной и комбинированной обработок. (1,29-1,25 г/см³), что видимо объясняется наличием определенного количества корневых остатков, которые создают более рыхлое сложение и способствуют разрыхлению нижележащих горизонтов почвы.

В горизонте 20-30 см почва по всем предшественникам уплотняется, однако не достигает равновесного состояния и как следствие объемная масса 0-30 см пахотного слоя находится в диапазоне равновесного значения для возделывания яровой пшеницы.

Таким образом, результаты наблюдений за объемной массой 0-30 см слоя почвы показали, что технология подготовки паровых полей, в частности проведение обработок на изменение сложения почвы существенного влияния не оказали. Следовательно, при проведении эффективной борьбы с засоренностью посевов величина объемной массы пахотного 0-30 см слоя почвы не создает препятствий для проведения минимальной обработки почвы под посев яровой пшеницы

Запасы влаги в почве. Определение влажности почвы после схода снега показали, что за счет осенне-зимних осадков формируется определенный запас продуктивной влаги по всем паровым предшественникам. Так, в раннем кулисном пару запасы влаги по сравнению с осенними запасами увеличились в среднем на 25,4 мм и составили 65% от НВ, в пару с минимальной обработкой на 41,6 мм или 64,8% и в гербицидном на 35,2 или 65% от НВ, т.е. во всех паровых полях после схода снега в 0-100 см слое почвы содержалось одинаковое количество запасов продуктивной влаги.

Это является свидетельством того, что гидрологическая роль паровых полей в зоне проведения исследований очень низкая, и как существенный резерватор влаги они себя не проявляют.

На Северо-Востоке Республики, особенно в сухостепной зоне, где проводились исследования, от схода снега до посева яровых зерновых культур обычно проходит 35-40 дней. Господствующие в это время ветры, в условиях резкого нарастания температур воздуха, приводят к образованию почвенной корки, способствующей интенсивному испарению влаги. Поэтому в ранневесенний период необходимо проводить своевременные мероприятия по сохранению накопленной влаги.

В опытах по технологиям ранневесенней обработки почвы по всем паровым полям включали следующие варианты: обработка игольчатой бороной БИГ-3А, гербицидная обработка за 5-10 дней до посева и комбинированная обработка орудием КНК-4.

Результаты проведенных наблюдений свидетельствуют о том, что за время выжидания оптимальных сроков посева происходит интенсивное испарение накопленной влаги в среднем по парам на 18,9-35,2% от исходного содержания. При этом наибольшие потери влаги происходили в раннем кулисном пару и в пару с минимальной обработкой на варианте гербицидной обработки, где при отсутствии на поверхности почвы растительных остатков, образовалась почвенная корка, появлялись трещины и происходило интенсивное испарение влаги. Проведение ранневесенней обработки игольчатой бороной и особенно комбинированным орудием позволили создать мелкокомковатый мульчирующий слой почвы, который обеспечил лучшее сохранение влаги по вышеуказанным видам паров. По гербицидному пару, где абсолютно исключено проведение основной механической обработки, лучшее сохранение влаги было на варианте проведения ранневесенней обработки гербицидами, чему способствовало наличие большого количества растительных остатков на поверхности почвы. На данном варианте процент сохранения влаги по отношению к исходной составил в среднем 88,3%, для сравнения на варианте БИГ-3А - 78,5%, а на комбинированном варианте - 80,1%. Результаты проведенных наблюдений свидетельствуют о том, что для максимального сохранения накопленной влаги в гербицидном пару в ранневесенний период лучший вариант - проведение гербицидной обработки.

Таким образом, наблюдения, которые проводились за водным режимом на паровых полях, показали, что во всех изучаемых видах паров происходят высокие непроизводительные потери влаги. За период парования из количества выпадающих осадков, которые составляют от 350 до 500 мм, усваиваются в среднем от 20 до 32%, остальная влага расходуется на испарение.

По влагонакопительной способности ранний кулисный пар преимущества перед минимально-нулевым и гербицидным парами не имеет. Здесь решающее значение имеет не глубина проведения основной обработки почвы, а снегоулавливающая способность поверхности паровых полей.

Содержание органических остатков. В условиях степного земледелия основным источником органического вещества в почве являются растительные остатки, в которых аккумулирована солнечная энергия.

Органические остатки почвы (корни растений, стерня), являясь энергетическим материалом для микробиологической деятельности, служат факторами структурообразования и источником пополнения гумуса и минеральной пищи.

Известно, что в агроценозах количество поступающего в почву ежегодного опада по сравнению с целинными биоценозами резко сокращается. На некосимой целине количество ежегодного опада составляет 10-12 т/га, а к косимой целине оно сокращается до 6-8 т/га. На пахотных черноземах количество возвращаемых в почву растительных остатков не превышает 1,5-3,0 т/га. В степях Сибири и Казахстана отчуждение урожая зерна и соломы уменьшили объем круговорота углерода по сравнению с целинными почвами на 40-50%, а поступление органического вещества в почву в 3-4 раза. (Тетлянова А.А., Кирюшин В.И., Охинько И.П., 1984; Ахметов К.А., 2004).

Масса поступающих в почву растительных остатков варьирует в широких пределах и определяется климатическими условиями, биологическими особенностями и характером использования возделываемых культур.

Определение количества органических остатков показало, что наибольшее их количество в 0-20 см слое почвы содержалось по гербицидному пару - 75,6 ц/га (рисунок 1). Остальные предшественники накапливают следующее количество растительных остатков: ранний кулисный пар - 36,3 ц/га, пар с минимальной обработкой - 47,0 ц/га. Наименьшее количество растительных остатков по раннему кулисному пару объясняется усиленной минерализацией органического вещества.

Рисунок 1. Содержание растительных остатков под предшественниками, ц/га

Таким образом, оставленные на поле пожнивные остатки с целью мульчирования поверхности способствуют улучшению многих показателей плодородия почвы, защищают почву от эрозии, служат дешевым и эффективным органическим удобрением.

Пищевой режим почвы. За годы исследований перед посевом яровой пшеницы были определены содержание нитратного азота и подвижного фосфора в почве.

Количество нитратного азота в 0-40 см слое почвы в 2006 году составило 3,7 мг/кг почвы, в 2007 году - 6,4 мг/кг, в 2008 году - 1,5 мг/кг (таблица 1). Полученная динамика обеспеченности почвы азотом по годам говорит о сложившихся условиях нитрификации в различные годы. Так, 2006 - 2007 сельскохозяйственный год по тепловому ресурсу и количеству осадков был наиболее благоприятен для нитрификационных процессов, поэтому накопление нитратного азота в почве было максимальным. Несколько другие условия складывались в 2007-2008 сельскохозяйственный год, для которого были характерны высокие температуры, низкая относительная влажность воздуха и отсутствие осадков в период активной вегетации растений, что способствовало слабой минерализации органических остатков и меньшему поступлению азота в почву.

Также отмечается закономерность, что некоторое увеличение содержания нитратного азота по фонам интенсификации и видам предшествующего пара происходило в нижних слоях почвы, что обусловлено легким механическим составом почвы и большой подвижностью нитратов, которые под влиянием различных факторов беспрепятственно уходили за пределы пахотного горизонта. Значительное количество нитратного азота находится в слоях ниже 0-40 см. Необходимо отметить, что по гербицидному пару отмечается тенденция аккумуляции нитратного азота в верхней части почвенного профиля. Так, если средний показатель подвижного азота в метровом слое принять за 100%, то в 0-40 см слое по традиционной технологии находится 59% нитратного азота, по ресурсосберегающей технологии этот показатель составляет - 65%, по комбинированной - 72%. Уменьшение глубины и числа механических обработок способствует накоплению органики в верхней части профиля, которая минерализуясь, оказывает влияние на аккумуляцию азота в верхних горизонтах профиля каштановой почвы.

Таблица 1. Содержание азота нитратов (мг/кг) перед посевом яровой пшеницы в зависимости от видов паров и фонов интенсификации

Виды паров	Фоны интенсификации	N-NO3, мг/кг
		2006	2007	2008	среднее
		0-40	0-100	0-40	0-100	0-40	0-100	0-40	0-100
ранний кулисный	традиц	4,4	6,6	7,2	9,2	1,1	5,3	4,2	7,0
	ресурсосб	4,1	6,9	6,9	9,4	2,5	5,9	4,5	7,4
	комбин	3,2	7,1	8,7	7,8	1,3	5,7	4,4	6,9
с миним. обработкой	традиц	3,7	7,6	4,7	8,4	1,2	4,7	3,2	6,9
	ресурсосб	4,3	6,9	4,5	8,9	1,9	6,8	3,6	7,5
	комбин	4,4	6,5	4,9	6,6	1,4	5,2	3,6	6,1
гербицидн.	традиц	3,0	4,2	6,2	9,0	1,1	4,0	3,4	5,7
	ресурсосб	3,1	4,5	6,6	9,3	2,1	4,3	3,9	6,0
	комбин	3,5	4,8	8,0	9,7	1,3	5,1	4,7	6,5

По количеству нитратного азота виды паров составили следующий ряд убывания: ранний кулисный (4,4 мг/кг), гербицидный (4,0 мг/кг), пар с минимальной обработкой (3,4 мг/кг) в 0-40 см слое почвы.

При характеристике обеспеченности нитратным азотом фонов интенсификации можно отметить, что наилучшие условия по накоплению нитратов проявляются по ресурсосберегающей и комбинированной технологиям. По гербицидному пару комбинированная технология способствует большему накоплению и сохранению азота в почве, что примерно на 20,5-38,2% больше, чем по ресурсосберегающей и традиционной технологиям, что обусловлено действием применяемых удобрений.

Таким образом, полученные нами данные показали, что более высокий темп минерализации наблюдается по предшественникам, где проводилась механическая обработка почвы, а также в годы с высокой влагообеспеченностью весеннего периода. Сосредоточение большего количества нитратного азота в подпахотном горизонте является свидетельством его высокой мобильности, особенно в почвах с легким механическим составом.

По всем видам паров и фонам интенсификации содержание фосфорных соединений за годы исследований в 0-20 см слое почвы было практически одинаковым и находилось на уровне средней степени обеспеченности по градации агрохимслужбы, в подпахотном горизонте почвы (20-40 см) идет резкое снижение содержания фосфорной кислоты по всем видам паров (рисунок 2).

Рисунок 2. Содержание доступного фосфора в 0-20 см слое почвы перед посевом за годы исследований в зависимости от видов паров и фонов интенсификации, мг/кг

Известно, что длительное применение плоскорезных обработок в системе почвозащитного земледелия приводит к дифференциации пахотного слоя по основным элементам плодородия. При этом верхняя часть может содержать в 1,3-1,5 раза больше гумуса и фосфора, чем нижняя.

Видимо этим объясняется неравномерное распределение подвижного фосфора по горизонтам пахотнопригодных почв Северо-Востока, где внедрена почвозащитная система земледелия на основе плоскорезной обработки почвы. обработка почва урожайность пшеница

Как показывают наши данные, наибольшее содержание доступного фосфора в среднем по изучаемым вариантам было за 2006-2007 сельскохозяйственный год (131,6 мг/кг), в данном случае растворению фосфорной кислоты способствовали обильные осадки и благоприятный температурный режим. Это является свидетельством того, что влага выступает как активный катализатор увеличения подвижных фосфатов.

В разрезе видов паров за годы исследований средние показатели содержания фосфора примерно одинаковые по раннему кулисному (129,6 мг/кг в 0-20 см слое почвы) и гербицидному (125,3 мг/кг) парам, несколько меньше содержится по пару с минимальной обработкой - 116,0 мг/кг, т.е. технологии подготовки, в частности приемы проведения обработки почвы существенного влияния не оказали. По фонам интенсификации наибольшее содержание фосфора отмечено по комбинированному фону, где вносилась рекомендуемая доза минерального удобрения (из расчёта 40 кг д.в. P₂O₅), которая способствовала повышению его содержания. Так, на варианте комбинированной технологии содержание доступной фосфорной кислоты в 0-20 см слое почвы в среднем по парам было на 6-11 мг/кг выше по сравнению с вариантом традиционной и на 4-9 мг/кг больше, чем с вариантом ресурсосберегающей технологии.

Ветроустойчивость поверхности почвы определяется такими показателями как комковатость и количество стерни на поверхности.

После проведения основной обработки, комковатость верхнего слоя почвы по раннему кулисному и минимальному парам увеличилась в среднем от 14,8 до 19,8 % по сравнению с исходным состоянием.

Количество стерни после проведения основной обработки уменьшилось на всех вариантах и сохранность её составила от 72,3% в раннем кулисном паре и до 95,5 % в гербицидном от исходного состояния. Эродируемость почвы на всех вариантах опыта за счёт увеличения комковатости остаётся в устойчивом состоянии (2,0 - 35 г).

Перед ранневесенней обработкой паровое поле (ранний кулисный пар) во все годы проведения исследований находилось в неустойчивом к ветру состоянии из-за малого количества стерни и очень низкой комковатости верхнего слоя (0-5 см). В годы с ранней и засушливой весной на вариантах без ранневесенней обработки, эрозионная опасность почвы сохраняется до проведения предпосевной обработки и посева по всем фонам основной обработки. При обработке игольчатой бороной БИГ-3А комковатость верхнего слоя увеличивается на 35,8 - 44,7 %.

После проведения ранневесенней обработки комбинированным орудием агрегатность поверхности почвы снижается в среднем по фонам основной обработки почвы от 11,3 до 21,5 % по сравнению с вариантами обработки игольчатыми боронами и составляет от 40 до 45 %, т.е. находится в пределах нижнего допустимого порога эродируемости.

Проведение ранневесенней обработки БИГ-3А ведёт к увеличению комковатости, уменьшает эродируемость в 2,3 - 4,2 раза против исходной величины.

Несколько иная картина по показателям ветроустойчивости наблюдается по гербицидному пару. До проведения основной обработки гербицидного пара, ветроустойчивость почвы достаточно высокая, как по показателю агрегированности (49,9 %), так и по количеству стерни (335 шт/м²), эродируемость составляет 3,8 г.

Зимой разрушение комков по гербицидному пару происходит в меньшей степени в сравнении с ранним кулисным и минимальным парами, на что оказывает влияние наличие в почве большого количества корневых и пожнивных остатков, которые более прочно скрепляя комочки, удерживают их от интенсивного распада вследствие воздействия атмосферных факторов.

Агрегатность верхнего слоя гербицидного пара находится в пределах допустимого порога распыления (50-51%), что в совокупности с наличием большего количества стерни создаёт высокую ветроустойчивость поверхности почвы.

В условиях каштановых почв лёгкого механического состава все изучаемые приёмы обработки гербицидного пара создают высокую ветроустойчивость поверхности почвы.

Полевая всхожесть и сохранность растений яровой пшеницы. В среднем за три года полевая всхожесть яровой пшеницы по всем изучаемым паровым полям, при комбинированном фоне интенсификации была выше по сравнению с ресурсосберегающим и традиционным фонами интенсификации. Так, по раннему кулисному пару это превышение составило соответственно - 3,0 и 5,6%, по пару с минимальной обработкой - 1,0 и 4,0% и по гербицидному пару 3,5 и 7,1% (таблица 2).

Таблица 2. Показатели полевой всхожести яровой пшеницы в зависимости от видов паров и фонов интенсификации, %

Виды паров	Фоны интенсификации	Полевая всхожесть, %	Средняя за 3 года
		2006	2007	2008
ранний кулисный	традиционный	78,3	83,8	75,3	79,1
	ресурсосберегающий	79,6	87,6	77,8	81,7
	комбинированный	82,5	92,3	79,3	84,7
с миним. обработкой	традиционный	78,0	79,9	73,5	77,1
	ресурсосберегающий	81,2	83,3	75,9	80,1
	комбинированный	80,2	82,3	80,5	81,1
гербицидный	традиционный	76,4	82,7	74,1	77,7
	ресурсосберегающий	78,8	85,7	79,5	81,3
	комбинированный	81,6	88,8	83,9	84,8

Данные таблицы также свидетельствуют, что технология подготовки паровых полей в разные годы оказывает различное влияние на полевую всхожесть яровой пшеницы. Так, в 2006 году, который характеризуется средними показателями влажности и температурного режима, существенной разницы полевой всхожести яровой пшеницы в зависимости от предшественников не наблюдалось и колебалась она в среднем от 78,9 до 80,1%. В более благоприятном по погодным условиям 2007 году полевая всхожесть яровой пшеницы по раннему кулисному пару была выше. Это превышение при совокупности всех изучаемых фонов интенсификации по сравнению с паром с минимальной обработкой и гербицидным паром составило соответственно - 6,1 и 2,2%. В острозасушливом 2008 году полевая всхожесть яровой пшеницы на фоне гербицидного пара на 1,7% была выше чем по раннему кулисному и на 2,6% выше по сравнению с минимальным парами.

Следует отметить, что в годы проведения исследований полевая всхожесть яровой пшеницы в опытах была достаточно высокой.

Таким образом, различное сложение и разная степень увлажнения на вариантах опыта оказывают определенное влияние на величину полевой всхожести и первоначальный рост яровой пшеницы. Дальнейшее ее развитие в большей степени зависит от погодных условий вегетационного периода.

Сохранность растений к моменту уборки пшеницы по всем предшественникам выше на комбинированной фоне. Так по раннему кулисному пару это превышение составило по сравнению с ресурсосберегающим фоном - 3,3%, с традиционным фоном - 10%; по пару с минимальной обработкой соответственно - 2,4 и 4,0% и по гербицидному пару 4,2 и 4,1%.

Какой-либо закономерности по числу сохранившихся к уборке растений в зависимости от видов паров нами не наблюдалось. Но следует отметить, что на всех вариантах опыта наблюдалась высокая сохранность растений пшеницы. По средним данным за три года в зависимости от фонов интенсификации она колебалась по предшественникам в пределах 75,8-86,6%.

Засоренность посевов. Ежегодно в осенний период по подготовленным предшественникам проводили определение засоренности 0-20 см слоя почвы семенами сорных растений. Результаты определения показали наличие огромного запаса банка семян в пахотном слове почвы, который составил от 330 до 390 млн. шт/га. При этом семена сорных растении были представлены в широком ассортименте, где из многолетников доминировали семена вьюнка полевого (березки) - Convollus arvensis, полыни горькой - Artemisia absintium L от 3,9 до 7,0 млн. шт./га, из малолетников огромный запас семян имели ширицевые - Amaranthaceoe, зимующий однолетник рыжик мелкоплодный - Camelina microcarpа Andrz до 5 млн.шт/га, сорняки из семейства мятликовых (злаковые) - Poaceae (Cramineae) от 228 до 290 млн. шт./га, щетинник зеленый - Setaria viridis (L), ежовник обыкновенный - Echinochloa crusgalli (L) Beaur.

Количественный учет сорных растений, проведенный по предшественникам в предпосевной период в среднем за годы проведения экспериментальных работ показал, что на 1 м² их насчитывалось от 10,4 до 116,4, т.е. превышал допустимый порог вредоносности, который по литературным данным составляет от 15 и более шт/м². Наибольшее количество однолетних сорняков было в порядке убывания в раннем кулисном пару и в пару с минимальной обработкой, который был представлен в основном рыжиком мелкоплодным - Camelina microcarpa Andrz, всходы которого составляли до 80% от общего количества сорных растений, в небольшом количестве встречались змееголовник тимьяноцветный - Dracocephalum thymiflorum L, бурачок маленький - Alyssum minutum Schlecht.ex DC; из многолетников в гербицидном пару отмечались всходы пырея ползучего - Elytrigia repens (L) Nevski, по остальным парам всходы вьюнка полевого (березки) - Convolvulus arvensis L и полыни горькой - Artemisia absintium L. Следует отметить, что наименьшее количество малолетних сорняков в предпосевной период было по гербицидному пару, где численность по вариантам технологий варьировала от 8,4 до 12 шт/м².

Проведением предпосевной обработки почвы всходы сорняков по всем предшественникам и уровням технологии были полностью уничтожены.

Учет засоренности посевов, проведенный в фазу полных всходов яровой пшеницы показал, что число малолетних сорняков по предшественникам составило от 1,9 до 9,6 шт/м², где доминировали сорняки из семейства щирицевых - Amaranthaceae. При этом следует отметить, что по всем предшественникам наибольшее их количество было на варианте традиционной и комбинированной технологии, т.е. где в предпосевной период обработка почвы проводилась сеялкой СЗС-2,1. На вариантах ресурсосберегающей технологии, где в предпосевной период применялся глифосатосодержащий гербицид сплошного действия Ураган-Форте в дозе 1,8 - 2,2 л/га, засоренность в фазу полных всходов по всем предшественникам была минимальной.

Следует отметить, что в фазу полных всходов яровой пшеницы, наименьшая засоренность посевов отмечалась в гербицидном пару, где число однолетников по вариантам технологий колебалось от 2,1 до 3,8, многолетников от 0,6 до 1,8 шт/м².

Видовой и количественный учет сорной растительности, проведенный в период уборки, показал, что наибольшее распространение имели следующие виды сорняков: из однолетних двудольных - щирица запрокинутая Amaranthus retroflexus L, из однолетних злаковых - щетинник зеленый Setaria viridis (L) и ежовник обыкновенный Echinochloa crusgalli (L) Beauv, из многолетних корнеотпрысковых - вьюнок полевой Convolvulus arvensis.

В основном сильное изменение видового и количественного состава сорной растительности наблюдалось в гербицидном пару, где доминирующим видом сорняков были поздние яровые однолетники из семейства мятликовых (щетинник зеленый Setaria viridis (L), ежовник обыкновенный, просо куриное Echinochloa crusgalli (L) Beauv), которые, отличаясь высокой семенной продуктивностью, по литературным данным она составляет от 2500 до 13800 зерновок с одного растения, и имея растянутый период прорастания, засоряли в основном посевы яровой пшеницы. Если на вариантах ресурсосберегающей и комбинированной технологии проведением гербицидной обработки баковой смесью (Топик 0,3 л/га + Диален Супер 0,5 л/га) удалось снизить засоренность посевов, то на вариантах традиционной технологии количество малолетних сорняков в период уборки в гербицидном пару составляло 53,3 шт/м².

За время вегетации растений на вариантах ресурсосберегающей и комбинированной технологии была проведена гербицидная обработка посевов яровой пшеницы баковой смесью Топик 0,3 л/га + Диален Супер 0,5 л/га, которая позволила удержать численность сорняков по всем предшественникам ниже допустимого порога вредоносности, т.е. меньше 15 шт/м². На фоне гербицидного пара в дождливые годы во второй половине вегетационного периода отмечалось массовое отрастание поздних яровых однолетников из семейства мятликовых, рост которых на вариантах ресурсосберегающей и комбинированной технологии при своевременном проведении химической обработки противозлаковым гербицидом Пума Супер 100 в дозе 0,5 л/га был приостановлен. На варианте традиционной технологии, где химическая прополка не была предусмотрена, засоренность посевов по гербицидному пару была высокой.

...