Similar to 797.влияние систем минимальной обработки, удобрения соломой и гербицидов на биологические показатели плодородия дерново подзолистой почвы (20)
797.влияние систем минимальной обработки, удобрения соломой и гербицидов на биологические показатели плодородия дерново подзолистой почвы
1. На правах рукописи
ЧЕБЫКИНА Елена Владимировна
ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ МИНИМАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ,
УДОБРЕНИЯ СОЛОМОЙ И ГЕРБИЦИДОВ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ
ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ
И ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОСЕВОВ
Специальность 06.01.01 - общее земледелие
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Москва - 2002
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Работа выполнена на кафедре земледелия Ярославской государственной
сельскохозяйственной академии
Научный руководитель доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Б.А. Смирнов.
Официальные оппоненты эаспуженный деятель науки РФ,доктор
сельскохозяйственных наук, профессор
Г.И. Баздырев;
кандидат сечьскохозяйственных наук,
ведущий научный сотрудник Всероссийского
научно-исследовательского института
фитопатологии (ВНИИФ)
М.С. Раскин.
Ведущее учреждение Центральный научно-исследоватепьский
институт агрохимического обслуживания
сельского хозяйства (ЦИНАО).
Защита диссертации состоится «Mj>HCiiC/ttf 2002г в «^£»'часов на
заседании диссертационного совета К220 043 01 в Московской
сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева
Адрес 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул ,д 49
Ученый совет МСХА
С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХА
Приглашаем Вас принять участие в работе совета или пристать свой
отзыв в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, по адресу,
указанному выше
Автореферат разослан « „У » ci f,L t/ttf 2002r
Ученый секретарь
диссертационного совета - /г^-
г
Н.Г. Тдзина
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Преобразование естественных ландшафтов в
агроландшафты значительно изменяет в них вещественно-энергетические и
информационные связи.
Проведение ежегодной отвальной обработки почвы, распространенной в
Нечерноземной зоне, сопровождается снижением в ней количества
органического вещества. Это приводит к уменьшению противоэрозиошшй
устойчивости, водоудерживающей способности, ухудшению агрофизических
свойств и других показателей.
В воспроизводстве плодородия почв Нечерноземной зоны особое
значение придается освоению систем минимальной обработки и применению
органических удобрений.
Для дерново-подзолистых почв была разработана система
ресурсосберегающей обработки условно названная поверхностно-отвальной,
включающая отвальную обработку на глубину 20-22 см один раз в 4 года и
поверхностную дисковую одно- двукратную на глубину до 10-12 см в
остальные 3 года (Б.А.Смирнов, 1988, 1998). Однако экологичность и
эффективность этой системы обработки была изучена только на почвах
нормального увлажнения. В то время как более 20% пахотных угодий в данном
регионе представляют земли с избыточным увлажнением.
Объемы внесения органических удобрений постепенно уменьшаются.
Причиной недостаточного использования соломы на удобрение является слабая
изученность вопроса. Большинство рекомендаций по применению соломы было
разработано в сочетании с системой отвальной обработки для почв
нормального увлажнения. Практически отсутствуют сведения о влиянии
соломы на показатели плодородия почвы и фитосанитарное состояние посевов
при системах минимальной обработки на землях с избыточным увлажнением,
где солома может оказать влияние на режим питания растений не только
непосредственно, но и опосредованно через изменение агрофизических свойств
почвы.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с программой работ
РАСХН, Федеральной целевой программой Минсельхозпрода России
«Плодородие» и перспективным планом научно-исследовательских работ
ЯГСХА.
Цель исследований. Определить влияние систем минимальной
обработки, удобрения соломой и гербицидов на биологические показатели
плодородия дерново-подзолистой кратковременного избыточного увлажнения
почвы и фитосанитарное состояние посевов в условиях Центрального района
Нечерноземной зоны России.
Задачи исследований:
1. Изучить раздельное и совместное влияние систем минимальной
обработки, удобрений-и-i
1.1.Г
Моск. свг.ьсиЬкоз г-кадомии
им. К.
Инв.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4. 1.2. Изменениеобилия и состава сорного компонента полевого фитоценоза;
1.3. Хозяйственную и экономическую эффективность технологий.
2. Определить энергоемкость разных по интенсивности систем основной
обработки почвы.
Научная новизна. Впервые в условиях Центрального района
Нечерноземной зоны России на дерново-подзолистой среднесуглинистой
кратковременного избыточного увлажнения почве установлена возможность
применения системы «поверхностно-отвальной» обработки, базирующейся на
сочетании вспашки на глубину 20-22см с предварительным лущением стерни
или дискованием пласта многолетних трав 1 раз в 4 года и поверхностной
обработки на глубину 8-10см в последующие 3 года при использовании соломы
в качестве органического удобрения.
Практическая ценность работы. Предложенная производству система
поверхностно-отвальной обработки почвы при использовании соломы в
качестве удобрения замедляет процессы дегумификации, не оказывает
токсического действия на полевые культуры, не приводит к усилению
вредоностности сорного компонента и снижению урожайности полевых
культур, способствует уменьшению затрат совокупной энергии на основную
обработку в 2,8 раза.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на научных
конференциях ЯГСХА в 2000, 2001 и 2002 годах.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных
работ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 145 страницах
машинописного текста, включает 45 таблиц и состоит из введения, трех глав,
выводов, предложений производству и 36 приложений. Список использованной
литературы включает 223 наименования,в том числе 28 иностранных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Условия и методика исследований
Экспериментальная работа проводилась в 1996-2001гг. в полевом
стационарном трехфакторном опыте, заложенном на опытном поле ЯГСХА
методом расщепленных делянок с рендомизированным размещением вариантов
в повторениях. Повторность опыта четырехкратная.
Почва опытного участка дерново-среднеподзолистая слабоглееватая
среднесуглинистая кратковременного избыточного увлажнения на карбонатной
морене. Перед закладкой опыта почва пахотного горизонта содержала: гумуса —
3,29%, легкодоступного фосфора - 356,5 мг, обменного калия - 71,5мг/кг
почвы, сумма обменных оснований составляла 22,15 мг.экв., гидролитическая
кислотность — 1,38 мг.экв. на 100 г. почвы, рН солевой вытяжки — 6,13.
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5. Севооборот (общий фон): многолетние травы (1995) - озимая пшеница
(1996) - однолетние травы (1997) - ячмень (1998) - овес (1999) - однолетние
травы (2000) - озимая рожь (2001).
Сорта: Мироновская-808 (озимая пшеница), Ярославская-136 (вика
полевая) + Скакун (овес) - однолетние травы; Московский-121 (ячмень),
Волхова (озимая рожь).
Все элементы технологий, выращиваемых культур (кроме изучаемых)
использовались в опыте рекомендованные для региона.
Схема полевого стационарного трехфакторного (4x3x2) опыта
Фактор А. Система основной обработки почвы, «О».
1. Отвальная: вспашка на 20-22 см с предварительным дискованием или
лущением на 8-10 см, ежегодно, «Oi».
2. Сочетание 1: вспашка на 20-22 см с предварительным дискованием или
лущением на 8-10 см 1 раз в 4 года- + однократная поверхностная
обработка на глубину 8-10 см во 2-й и 4-й год после вспашки +
безотвальное рыхление на 20-22 см в 3-й год после вспашки, «О2
».
3. Сочетание 2: вспашка на 20-22 см с предварительным дискованием или
лущением на 8-10 см 1 раз в 4 года + однократная поверхностная
обработка на 8-10 см в остальные 3 года, «О3
».
4. Поверхностная обработка: однократное дисковое лущение на 8-10 см
ежегодно, без вспашки, (вспашка была проведена при закладке опыта — в
1995 г.), «О,».
Фактор В. Система удобрений, «У», (первыйэтапопыта- 1995-1998гг.)
1. Без удобрений, «Yi».
2. Компенсирующая доза [ Ni5
PmKio]. На отвальной обработке удобрения
не вносились, «У2».
3. Расчетные дозы [на урожайность: 50 ц/га сена трав, 35 ц/га зерна], «Уз».
На втором этапе исследований (1999-2001 гг.) было проведено
расщепление делянок второго порядка (по системам удобрений).
1. Г1.Без удобрений, «Уi».
|
2. ГЗ.Солома 3 т/га, «Уз».
14.Солома 3 т/га +N30(Ю кг. д. в. на 1т соломы), «У4».
3. Г5ТСолома 3 т/га +NPK (доза минеральных удобрений, рассчитанная
на прибавку урожая), «У?».
6.NPK (доза минеральных удобрений, рассчитанная на прибавку
эдэожая), «У6
».
ФакторС. Система защиты растений от сорняков, «Г»:
1. Биотехнологическая (без гербицидов), «Г|».
2. Интегрированная (с гербицидами), «Гг».
После расщепления делянок первого этапа количество вариантов в опыте
составило 48, а площадь делянок первого порядка (обработка почвы) — 756 м
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6. (54м х14м), второго (удобрения)-126 м* (14 м к Чм) и третьего (гербициды) - 63
м:
(9м х 7м)
I ербициды применялись 2,4-ДА в норме 2 0 кг'га весной в фазу кущения
озимой пшеницы (1496"), раундап 5 кг/га (1997) за две недети до noweea вико-
овсяной смеси по всходам пырея ползучего (10-15см), гранстар — 15 г га в фазу
кчщения ячменя (14QX) В 1999-2000 гг изучалось их последействие
Чистенность сорных растений и потенциальную засоренность почвы
вегетативными органами размножения многолетних сорных растении
читывали по методике Б А Смирнова и др (I97t>) Учет чистенности
малопетнич и многолетних сорных растений проводился по каждому вид.
оттельно, на рендомизированно выделенных временных площадках для
многотетних видов на четырех размером 1 м , дтя малолетних на восьми
пчощадью 1/16 м' (0.25м х 0 25 м) на каждой детянке Для определения сухой
массы, сорные растения срезали и сушичк при температуре 105 С до
постоянной массы Опредепение запаса вегетативных зачатков многолетних
сорных растений в почве но дшне и сой массе каждого вида проведши во
всех повторениях На делянке выдезялись 4 учетные п ющатки размером *•<)см
ч 50 см (0,25 м*) методом рендомиэации Раскопки велись до 20 см по слоям 0
10 и 10-20 см Засоренность почвь* семенами сорных растений опред^ляаась
методом малых проб по Б А Доспехову и АДЧекрыжову (1°72) Содержание
гумуса определя1И по метод И В Тюрина (вариаш ЦИНАО) Анализ
биологической активности почвы проводился методом аппликации
Токсичность почвы опретезялась метотом растите 1ышго геста Порджснность
!ерновых кутьтур корневыми гни 1ями учитыва,'ась по метод
А Ф Коршуновой, А Е Чумакова, Р И Щекочихинои (1966) Учет чистенносы
дождевых червей проводится методом отмучивания (Т Ветуель, Ь Фрайер
1^87), хищных жулсе-ши с помощью ловчшек Барбера Урожайность полевых
ку [ьгур опредетялась сплошным подеаяночньм методом с пересчетом на
абсонотно чистую продукции) и стандартную влажность черна 14° о и сена
однолетних трав - 16%
Экономическая эффективность технологии выращивания но 'евых
KVibryp рассчитывалась по фактическим затратам Энергетическая оценка
систем обработки почвы проводитась ю методике ВАСХНИЛ (198Я) с
испо 1ьзонанием учебного пособия (ГСПосыпанов В F Долгодворов,
1QQ5) Экспериментальные данные обрабатывались методом дисперсионного
анализа с использованием разработанного на кафедре земледе шя и методики
опытного дела МСХА HV К А Тимирязева пакета прик [адных программ
«S TRAZ>.
В период исследовании О1мечались годы как резко «асущливые, так и
бчизкие ) о метеоро югическим устовиям к средним много1етним данным
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Влияние систем минимальной обработки,удобрений и гербицидов на
биологические показатели плодородия почвы
Интегральным показателем плодородия почвы является содержание вней
гумуса.
В год закладки опыта (1995) в пахотном слое почвы содержание его в
среднем составило 3,29%. Участок, на котором былзаложен нашопыт, 12лет
не обрабатывался из-за избыточного увлажнения и недостатка техники и
использовался подсенокос.
При проведении обработки почвы содержание гумуса в ней резко
снижалось. Скорость минерализации гумуса определялась системой обработки
почвы ивидом вносимых удобрений (табл.1).
Таблица1
(%,ВС|
Вариант
Содержание гумуса впочве
зелнем пофакторам, запериод 1999-2001гг.)
0-10
Слой почвы,см
10-20 0-20
А. Обработка почвы, «О»
Отвальная, «О]»
Сочетание 1,«Ог»
Сочетание 2, «Oj»
Поверхностная, «О4
»
2,41
2,44
2,51
2,45
2,43
2,49
2,51
2,34
2,42
2,47
2,51
2,40
В. Удобрение,«У»
Без удобрений, «У»
N,o , «У2»
Солома, «Уз»
Солома +N30,«У«»
Солома +NPK,«У5
»
NPK, «У6
»
2,31
2,27
2,40
2,42
2,68**
2,61**
2,25
2,35
2,38
2,45**
2,62**
2,61**
2,28
2,31
2,39
2,44**
2,65**
2,61••
Примечание. Здесь ивтаблицах 1-5:
* различия существенны на5%уровне значимости посистемам обработки почвы;
**то же-пофонам питания;
***то же- по гербицидам.
Слабее всех систем на дегумификацию почвы влияла поверхностно-
отвальная обработка (Сочетание 2). Использование в качестве органического
удобрения соломы так же способствовало торможению процесса
минерализации гумуса. Кувеличению содержания гумуса приводило внесение
совместно с соломой азота и полного минерального удобрения. При этом
применение сочетания соломы и полного минерального удобрения было
наиболее эффективным по всем системам ресурсосберегающих обработок.
Здесь наблюдалась тенденция увеличения гумуса в обоих слоях пахотного
горизонта. Внесение одних минеральных удобрений приводило кнаибольшему
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
8. VBC тчению содержания гумуса по системе поверхностно-отвальной обработки,
но только в слое 0-10 ем Дифференциация пахотного горизонта на спор но
содержанию гумуса наиболее четко просчеживалась готько при ежегодной
поверхностной обработке Органического вещества здесь накапливалось
несколько бо tbtue в верхнем (0-10 см) стае почвы
Биологическая активность почвы изменялась в основном под влиянием
вносимых удобрении В 199е
) г наибочыцее действие оказала задечка соломы,
которая в чистом виде снижала активность микроорганизмов на 19,7О/
а при
отвальной обработке и на 39,8% при поверхностной обработке Внесение
соломы совместно с азотными удобрениями шачительно повышало
микробиологическую активность почвы по обеим системам обработки Посте
повторного внесения соломы осенью 1999 г под посев однолетних трав
наибочьщей биологической активностью отличалась почва на вариантах, где
даома вносилась без азотных удобрений Различия по системам обработки при
этом были не существенными, с некоторым Увечичением активности
микроорганизмов в сое 10-20 см Менее интенсивно происходите рчзчожение
целтюлозы при внесении соломы с азотными удобрениями HI отвальной и
поверхностной обработках почвы с небольшим усипением активности
микрофлоры по поверхностной обработке в обоих счоях почвы В 2001 i , когда
изучхчось последействие внесенной сочомы, нескочько выше была активность
аеччюлозоразлагающих микроорганизмов при задечке одной сопомы под
поверхностную обработал Применение сочомы совместно с азотными
удобрениями увеличивало этот показатель Наибо шией микообиологичеекои
активностью отчичагся счой 0-10 см как по отвальной, так v по поверхностной
обработкам Посчедействие гербицидов проявилось в тенденции снюкенич
биологической активности почвы по всем фонам удобрений
Дчя опредечения токсичности почвы в 2001 г в качестве гее: обьекта
испо шзовалась озимая рожь Почвенные образцы отбирались осенью пое~е
уборки одно"етних трав (2000) Pe3v штаты тгборагорных исследовании
свидетельствовали о почожитечьном в щянни VCIOBHH, CK идываюшихся при
проведении поверхностно отвальной и даже ежегодной поверхностной
обработок почвы на прорастание и развитие гесг-кучьт>ры по всем изучаемым
ноказатечям Токсическое действие сочомы не просчеживалоеь через год после
ее задечки в среднем по системам обработки Наблюдалось существенное
увечичение всхожести (на П,Я%), числа и длины корней по фону внесения
сочомы совместно с минеральными vдoбpeниями На остальных вариантах
просчеживалась тенденция к повышению >гих показатечей
Численность дождевых червей практически не (авиее ia от изучаемых
систем обработки почвы Применение органических удобрении в виде однои
сочомы и совместно с 'инерх1ьными удобрениями особенно с одними
азотными способствовало увечичению ПОПУЛЯЦИИ дождевых червей по всем
тучаемым системам обработки Внесение годного минерального добрей.и
так же способствовало вепиченшо их кочичества в период ве(етации оымои
рлси (2001
) Гербициды окатывали не е>щеетвенное отрицал, „ное чеистви^. HJ
h
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
9. численность дождевых червей спустя 2 года после их применения. Следует
отметить зависимость количества дождевых червей от выращиваемой культуры
и условий года.
Численность хищных жужелиц в течение всей вегетации однолетних
трав была в 1,5 раза выше по фону поверхностной обработки (12,6 шт/ловушку)
по сравнению с их количеством по отвальной (9,6 шт/ловушку). В период
выращивания озимой ржи не наблюдалось различий между вариантами
обработки почвы. Изучаемые системы удобрений и последействие гербицидов
не оказывали влияния на численность жужелиц.
Негативное действие ежегодной поверхностной обработки почвы
проявилось на 6-й культуре после вспашки- озимой ржи в тенденции усиления
пораженности растений корневыми гнилями (16,7% больных растений). Из
фоков удобрений в среднем по всем системам обработки почвы и гербицидов
наиболее оптимальным оказался вариант с внесением соломы совместно с
минеральными удобрениями, рассчитанными на планируемую прибавку урожая
(8,89% больных растений) по сравнению с фоном без удобрений (13,93%).
Внесение соломы с азотными удобрениями несколько усиливало пораженность
растений корневыми гнилями (10,54%).
Потенциальная засоренность почвы семенами сорных растений в
период закладки опыта (1995) в слое почвы 0-20 см составляла в среднем: всего
- 217,8 млн. шт/га, из них многолетних —18 млн. шт, малолетних- 199,8 млн.
шт/га.
На пятый год проведения опыта (2000) произошло увеличение уровня
потенциальной засоренности почвы (табл. 2).
Таблица 2
Рольизучаемых факторов в изменениизасоренности почвы семенами сорных
растений (млн.шт./га, второй этап опыта,2000)
Вариант
Отвальная, «Oi»
Сочетание 1,«О2»
Сочетание 2, «О3»
Поверхностная, «О4»
Слой почвы,см
0-10
А. Обработка почвы,
212,2
196,3
199,7
291,9»
10-20
«О»
246,3
260,3
232,5 '
187,8*
0-20
458,5
456,9
432,2
479,7
В. Удобрение, «У»
Без удобрений, «У)»
Солома, «Уз»
Солома + NPK, «У5
»
Без гербицидов, «Г|»
С гербицидами, «Гг»
216,1
225,5
238,6
С. Гербицид,«Г>
233,1
216,9
200,2
251,7
293,4»*
232,7
230,9
416,3
477,2
532,0**
465,8
447,8
Наибольшей потенциальной засоренностью в среднем по всем системам
удобрений и гербицидов отличалась система 5-летней поверхностной
обработки почвы. Здесь семена сорных растений накапливались
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10. преимущественно в верхнем слое (0-10 см) почвы. Наименьшая общая
засоренность почвы семенами сорных растений в 2000 г. в слое 0-20 см была на
поверхностно — отвальной (Сочетание 2) обработке. Применение соломы
совместно с полным минеральным удобрением в среднем по всем системам
обработки и гербицидов способствовало существенному увеличению
потенциальной засоренности семенами сорных растений в сравнении с
количеством семян по фону без удобрений. Последействие гербицидов в
среднем по всем системам обработки и удобрений проявилось не существенно.
Потенциальная засоренность почвы вегетативными органами
размножения в среднем в год закладки опыта (1995) в слое 0-20 см составила
2927 см/м2
, в том числе в слое 0-10 см длина органов размножения достигала
2389 см/м , а в слое 10-20 см - 537 см/м ; сухая масса органов размножения в
слое 0-10 см составляла 71,7 г/м2
, а в слое 10-20 см — 21,5 г/м2
, при общей
биомассе в слое 0-20 см - 93,18 г/м2
. После проведения обработки почвы в
•течение 6 лет длина корней размножения заметно уменьшилась (табл. 3).
Таблица 3
Роль факторов в изменении длины органов вегетативного размножения многолетних
сорных растений (см/м2
, второй этап опыта, 2001)
Вариант
Слой почвы, см
0-10 10-20 0-20
А. Обработка почвы, «О»
Отвальная, «О|»
Сочетание 1, «О2
»
Сочетание 2, «О3
»
Поверхностная, «О4»
277,7
309,0
222,2
521,2*
132,5
129,3
208,9
173,9
410,2
438,3
431,1
695,1»
В. Удобрение, «У»
Без удобрений, «У |»
Солома, «Уз»
Солома +NPK, «У5
»
413.0
411,2
309,5
175,2
162,3
131,0
588.2
573,5
440,5
С. Гербицид, «Г»
Без гербицидов, «rt »
С гербицидами, «Гг»
350,9
314,0
191,6
130,9
542,5
444,9
Наименьшее снижение длины по сравнению с исходными величинами
отмечалось при ежегодной поверхностной обработке. Существенных различий
по этому показателю между отвальной и системами с сочетанием обработок не
наблюдалось. Однако наименьший уровень засоренности почвы вегетативными
зачатками в слое 0-10 см был по системе поверхностно-отвальной обработки
(Сочетание 2). Это можно объяснить применением вспашки через 4 года (1999)
и своевременными поверхностными обработками. В среднем по фонам
удобрений и гербицидов основная масса корней размножения по всем системам
обработки почвы формировалась в верхней части, пахотного горизонта.
Наметилась тенденция к снижению длины органов вегетативного размножения
при внесении одной соломы и особенно соломы с минеральными удобрениями
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
11. в расчете на планируемую прибавку урожая Это молено частично объяснить
бочее зысоким уровнем конкурентной способности культурных растении
Действие, применявшихся н J4Q6-1998 гг гербицидов проявилось в 200'г
незначитечьно В изменении счой массы корней размножения проявились те
же тенденции, что и по их дчине Следует отметить, что если в период зак и ЛИ
опыта органы вшетативного размножения были представчены в основном
корневищами пырея ползучего (Agropirum repens L ), то в 2001 г их дочя
уменьшилась на о6,4% При этом, увечичилась доля органов вегетативного
размножения бодяка полевого (Cirsium arvense L ) до 36 8%, осога нолевого
(Sonchus arveribe L ) — 22,2°u и хвоща no хевого (fcguisetum arvense L ) до 5,0°'»
Отвальная обработка почвы способствовала увечичению доли ор-анов
размножения осота полевого Системы с сочетанием обработок призодити к
росту дочи корневищ хвоща полевого и сдерживанию процесса искоренения
пырея ползучего Система поверхностной обработки способствовала
уменьшению дгины корневищ хвоща полевого, но сдерживала очищение почвы
or корней пырея ползучего и способствовала размножению органов бодяка
почевого по сравнению с системой отвальной обработки
Сочома способствовала увеличению длины органов вегетативного
размножения бодяка полевого хвоща почевого и чистеца бочотного (Stach;>
palubtns L ), а совместное ее внесение с минеральными удобрениями, наоборот,
способствовало ее меньшению
Изменение сорного компонента полевого фнтоценозл под действием
разных по интенсивности систем обработки почвы, удобрений и
гербицидов
На первом тгапе исслечований (1496-1998 гг ) еще не прослеживалось
!ависимости обилия сорного компонента от изучаемых систем обработки
почвы Применение удобрении под программируемую урожайность
способствовало достоверному увечичению численности малолетних сорных
растений и общей сухой массы в среднем по всем системам обработки почвы и
(ербицидов Гербициды достоверно снижали численность побегов многолетних
сорных растений и накоп гение общей сухой массы в среднем по всем системам
обработки почвы и удобрении На втором >гапе исечедований проявилась
зависимость сорного компонента от всех изучаемых факторов (табл 4)
В среднем за вегетацию 1999-2001 гг наибольшая чисченноеть сорных
растений отмечалась по ежсоднои 5 четнеи поверхносшои обрабогке на нссч
фонах питания и в среднем па факторам Системы с сочетанием отвальных и
поверхностных обработок не оттичались существенно от системы отвальной
обработки по обшей чис-енности сорных растений как в среднем по в^ем
системам удобрении и герби шт.ов, гак и по фону без удобрении и гербицидов
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
12. Таблица 4
Влияние разных систем обработки почвы, удобрений и гербицидов на обилие
сорных растений (в среднем за вегетацию и по факторам, 1999-2001 гг.)
Вариант
. Численность, шт/м2
всего
в томчисле
многолетние малолетние
Сухая масса,
г/м2
всего
А. Обработка почвы, «О»
Отвальная, «О)»
Сочетание 1, «О2
»
Сочетание 2, «О3
»
Поверхностная, «О4»
152
144
144
193
3,7
10,0*
14,6*
13,8*
148
134
129
179
14,5
18,6
25,1*
24,8
В. Удобрение, «У»
Без удобрений, «У!»
N3
o. «У2»
Солома, «У3
»
Солома +N3
o,«У4»
Солома +NPK, «У3
»
NPK, «У6
»
127
141
168**
153**
176**
180**
10,4
10,3
п,з10,3
9,7
10,9
117
131**
157**
143**
167**
169**
15,9
17,1
18,8
18,4
27,0**
27,5**
С. Гербицид, «Г»
Без гербицидов, «Г]»
С гербицидами, «Г2
»
161
154
13,4
7,7***
148
146
23,0
18,5
Однако по этим системам обработки почвы по фону без удобрений и
гербицидов наблюдалась более слабо выраженная тенденция уменьшения
численности побегов многолетних и более заметное уменьшение числа
малолетних сорных растений по сравнению с вариантом ежегодной отвальной
обработки по соответствующим фонам удобрений и гербицидам. Внесение
удобрений приводило к увеличению численности сорных растений, как по всем
системам обработки, так и в среднем по обработкам и гербицидам. К
значительному увеличению количества сорных растений приводило внесение
соломы с минеральными удобрениями на вариантах с ежегодной отвальной
обработкой и «Сочетании I», а так же одних минеральных удобрений при
ежегодной поверхностной обработке и «Сочетании 2». Это увеличение
происходило в большей степени за счет малолетних сорных растений. Следует
отметить высокий уровень засоренности посевов сорными растениями по всем
изучаемым системам обработки почвы при внесении одной соломы.
Накопление сухой массы сорными растениями соответствовало тенденциям,
проявившимся по их численности, за некоторым исключением. Последействие
гербицидов, применявшихся на первом этапе исследований в 1999—2001 гг.,
прослеживалось только в снижении численности побегов многолетних сорных
растений. Таким образом, в среднем по всем фонам питания как по вариантам с
гербицидами, так и без гербицидов в общей численности сорных растений и
накоплении ими сухой массы кроме «Сочетания 2» между системами
обработки почвы «Отвальная», «Сочетание 1» и «Сочетание 2» не наблюдалось
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
13. существенных различий За период проведения опыта под действием
изучаемых факторов нескочько изменился видовой состав сорного компонента
Хозяйственная, экономическая и 1нергетическан эффективность
разных поинтенсивности технологии
На первом этапе исследований (1996 - 199&)существенных различии во
влиянии разных систем обработки почвы наурожайность нолевых кучыуреще
не прослеживалось Урожайность варьировала в большей степени от
применяемых удобрении и гербицидов Урожайность озимой пшеницы (1996)
быта очень низкой в связи с сильной засоренностью пыреем ползучим и
вымоканием культурных растений Росту урожайности однолетних траа (1997)
и ячменя (1998) способствовало проведение систем минимальной обработки
почвы и внесение минеральных удобрений в расчете на п ынируемую
урожайность Применение гербицидов значительно повышало урожайность
сена однолетних трав иячменя
На втором -этапе исследований (1999 - 2001) прослеживалось
жачительное влияние на урожайность полевыч культур всех изучаемых
факторов (табч 5) Общий уровень урожайности овса (1999) в условиях резкой
атмосферной засучи припоздних сроках сева из-за переувлажнения (1499) бы!
так же очень низкий Различия между системами обрабо1ки почвы но
урожайности овса по фону без удобрений были не существенными, хогя но
быт 4 год после проведения отвальной обработки на вариантзх с сочетанием
обработок Внесение удобрений способствовало росту урожайности овса, но
наиболее значительное ее увеличение отмечалось при внесении соломы
совместно с минеральными удобрениями, рассчитанными на (панируемую
прибавку урожая по всем системам обработки почвы Следует огметить, что не
наблюдалось депрессии в урожайности овса (199Q
> при юделке одной соломы
Последействие гербицидов, применявшихся на первом этапе исследовании,
проявилось в смцественном повышении урожайности овса Урожайность
однолетних трав (2000) зависела or системы обработки почвы Системы
обработки «Сочетание 1» и«Сочетание 2» обеспечили урожайность сена вико-
овелной смеси на уровне варианта с ежегодной отвальном обработкой
Проведение поверхностной обработки в течение 5 лет приве о
существенному снижению урожайности по всем системам удобрений пофону
без гербицидов Повторная заделка соломы как одной, так и совместно с
минеральными удобрениями способствовала значительному росту урожайности
по всем системам обработки почвы Применение гербицидов в предыдущие
голы способствовало проявлению тенденции на повышение урожайности сена
вико овсяной смеси Урожайность зерна озимой ржи(200!) по всем системам
не имела естественных различии в пределах фонов питания и гербицидов
Исключение составит вариант поверхностной обработки по фону NPK6ei
гербицидов где урожайность была достоверно ниже в сравнении с
еоответетвмощим фоном повеем ipvrHM системам обработки Послелействие
II
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
15. соломы и внесение минеральных удобрений, особенно при совместном их
применении способствовало значительному повышению урожайности озимой
ржи по всем системам обработки почвы. Последействие гербицидов на
урожайность зерна озимой ржи было не существенным.
Расчет экономической эффективности технологий выращивания
однолетних трав (2000) и озимой ржи (2001) с применением изучаемых
агроприемов показал, что проведение систем ресурсосберегающей обработки
почвы и использование соломы в качестве удобрения значительно снижает
прямые затраты; затраты труда; себестоимость продукции и повышает уровень
рентабельности. Сокращение прямых затрат при проведении
ресурсосберегающих обработок «Сочетание 1» и «Сочетание 2» происходит за
счет уменьшения кратности обработки на глубину 20-22 см. Привыращивании
вико-овсяной смеси наиболее оптимальным с экономической точки зрения
оказался вариант с поверхностно-отвальной обработкой («Сочетание 2») и
заделкой соломы с азотными удобрениями. Несмотря на несколько меньшую
урожайность (50,1 ц/га сена) себестоимость продукции здесь составила 45
рублей за центнер,а уровень рентабельности - 86,9%.
При экономической оценке технологии производства озимой ржи
технология, базирующаяся на поверхностно-отвальной обработке («Сочетание
2»), была также более эффективной, но при условии применения соломы с
полным минеральным удобрением. Урожайность составила 40,9 ц/га, а
рентабельность производства зерна — 223%.
Объем энергетических затрат на основную обработку в значительной
мере обусловил наиболее высокую экономическую эффективность
применяемых систем минимальной обработки почвы, особенно поверхностно-
отвальной «Сочетания 2» (табл. 6).
Таблица 6
Затраты совокупнойэнергиина 1га приразных поинтенсивностисистемахосновной
обработки почвы (сумма за 1998 - 2001 гг.)
Система обработки
почвы
Отвальная (контроль)
Сочетание 1
Сочетание 2
Всего
МДж
1274372
731886
460663
% к
контролю
100
57,4
36,1
в том числе ГСМ
МДж
524172
288558
170751
% к
контролю
100
55,1
32,6
Периодическое проведение отвальной обработки почвы сокращает
затраты совокупной энергии в 1,7 раза при использовании системы «Сочетание
1» и в 2,8 раза при применении системы «Сочетание 2» в сравнении с
ежегодной отвальной.
ВЫВОДЫ
. 1. Применение обработки почвы приводило к усилению минерализации
гумуса. Процессы дегумификации усиливались с увеличением глубины и
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
16. кратности обработок. После 3 лет поверхностных обработок проявляется
дифференциация пахотного горизонта по содержанию гумуса, большее его
количество накапливается в слое 0-10 см. Увеличению содержания гумуса
способствует внесение в качестве органического удобрения соломы, особенно в
сочетании с минеральными удобрениями.
2. Активность почвенных микроорганизмов в обычных
метеорологических условиях для данной зоны была выше при проведении
поверхностной обработки. Солома снижает на 29,4% биологическую
активность почвы в первый год ее внесения, а после повторной заделки
существенно ее увеличивает (на 94,2%). При внесении соломы совместно с
азотом в первый год ее разложения активность целлюлозоразлагающих
микроорганизмов значительно увеличивается и остается на том же уровне
после повторного их внесения. Последействие соломы и соломы с азотом
практически не сказывается на биологической активности почвы.
3. При проведении поверхностной обработки почвы в течение 5 лет и
после разложения соломы в течение 1 года не прослеживается токсического их
действия на полевые культуры.
4. Проведение поверхностной обработки и применение соломы в качестве
органического удобрения как самостоятельно, так и в сочетании с
минеральными удобрениями не влияет на численность дождевых червей и
хищных жужелиц. Последействие гербицидов проявилось в незначительном
уменьшении количества дождевых червей и хищных жужелиц
5. Пораженность корневыми гаилями полевых культур значительно
усиливается с 5-го года проведения поверхностных обработок почвы.
Существенному уменьшению количества растений пораженных корневыми
гнилями (в 1,6 раза) способствует внесение соломы совместно с минеральными
удобрениями в расчете на планируемую прибавку урожая.
6. Проведение поверхностной обработки почвы в течение 5 лет приводит
к накоплению семян сорных растений в верхнем слое пахотного горизонта 0-10
см и увеличению засоренности посева. Введение в систему периодической
отвальной обработки на 4-й год способствует очищению почвы от семян
сорных растений за счет заделки в нижний слой пахотного горизонта 10-20 см
накопленных за 3 года семян в слое 0-10 см. Внесение соломы и особенно
соломы с минеральными удобрениями увеличивает количество семян сорных
растений в пахотном слое почвы на 15-28%
7. Проведение ежегодной однократной поверхностной обработки почвы
приводит к наименьшему влиянию в снижении длины и сухой массы органов
вегетативного размножения многолетних сорных растений в верхнем слое 0-10
см пахотного горизонта. Введение в систему обработки периодической
вспашки 1 раз в 4 года способствует наибольшему из систем минимальной
обработки снижению потенциальной засоренности почвы органами
вегетативного размножения до уровня засорённости варианта с ежегодной
отвальной обработкой. Внесение соломы и особенно соломы с минеральными
удобрениями способствует уменьшению биомассы органов вегетативного
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
17. размножения.
8. Значительные различия в численности и сухой массе сорных-растений
начали проявляться только на 5 год после проведения различных систем
обработки почвы. Существенному увеличению обилия и вредоносности сорных
растений способствовало проведение ежегодной (5-летней) однократной
поверхностной обработки почвы. Применение отвальной обработки на 4-й год
после трехлетних однократных поверхностных обработок приводило к
значительному снижению численности и сухой массы малолетних сорных
растений.
9. Внесение соломы отдельно и с минеральными удобрениями
способствовало увеличению численности и сухой массы малолетних сорных
растений. Обилие сорных растений в посевах при внесении одних минеральных
удобрений было на уровне фонов с одной соломой.
10. Под посевом озимой ржи значительно снижается обилие и
вредоносность сорного компонента.
11. Положительное последействие гербицидов на многолетние сорные
растения прослеживалось в течение 3 лет после их применения.
12. Негативное влияние ежегодной поверхностной обработки проявилось
на 5-й год ее проведения в снижении урожайности однолетних трав на 17% по
сравнению с отвальной обработкой. Система обработки почвы, сочетающая
отвальную обработку 1 раз в 4 года и однократные поверхностные обработки в
течение остальных 3 лет способствовала поддержанию уровня урожайности
полевых культур на уровне урожайности вариантов с ежегодной отвальной
обработкой. Заделка соломы отдельно и совместно с минеральными
удобрениями существенно повышает урожайность полевых культур.
Наибольшая урожайность была получена с фонов, где солома вносилась с
минеральными удобрениями, рассчитанными на планируемую прибавку (56,0
ц/ra сена однолетних трав и 40,4 ц/га зерна озимой ржи). В первый год заделки
соломы не отмечалось снижения урожайности зерна овса. Положительное
последействие гербицидов на урожайность полевых культур проявилось в
течение 2 лет после их применения.
13. Наиболее экономически эффективной технологией производства
продукции полевых культур является технология, базирующаяся на системе
обработки почвы, включающей отвальную 1 раз в 4 года и поверхностную в
течение 3 лет с применением соломы и азотных удобрений или полных
минеральных удобрений в расчете на планируемую прибавку урожая.
14. Поверхностно-отвальная обработка почвы снижает затраты
совокупной энергии на 63,9% по сравнению с системой ежегодной отвальной
обработки.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
На дерново-подзолистой среднесуглинистой временного избыточного
увлажнения почве Центрального района Нечерноземной зоны РФ
рекомендуется выращивать в чередовании однолетние травы (вико-овсяная
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
18. смесь) и озимую рожь.
В качестве основной обработки предлагается система поверхностно-
отвальной обработки почвы, базирующаяся на сочетании вспашки на глубину
20-22 см с предварительным лущением на 8-10 см один раз в 4 года и
поверхностной дисковой обработки на 8-Ю см в последующие 3 года.
Поверхностную дисковую обработку в годы отсутствия вспашки необходимо
проводить сразу после уборки культуры.
Для улучшения водно-воздушного режима и предотвращения
дегумификации почвы в качестве органического удобрения рекомендуется
использовать солому. Заделывать ее можно как под зяблевую вспашку, так и
под осеннюю дисковую обработку, т.к. способ заделки не оказывает
существенного влияния на урожайность полевых культур. Для увеличения
урожая вместе с соломой рекомендуется вносить минеральные удобрения в
расчете на планируемую прибавку.
Система поверхностно-отвальной обработки и внесение соломы
сдерживают дегумификацию почвы, не оказывают токсического влияния на
полевые культуры, не приводят кусилению вредоносности сорногокомпонента
и снижению урожайности полевых культур, повышают экономическую и
энергетическую эффективность технологией производства продукции как по
фону без гербицидов, так и с гербицидами.
По материалам диссертации опубликованы следующие работы:
1. Смирнова В.И., Чебыкина Е.В., Кощеев М.А. Действие разных по
интенсивности систем обработки и удобрений на засоренность посевов и
биологическую активность почвы // Межвузовская научно - метод,
конференция.ЯГСХА. - 2000.- С.91-96.
2. Чебыкина Е.В., Смирнова В.И., Фуфаев Н.З., Смирнов Б.А. Влияние
ресурсосберегающих систем обработки при применении соломы в качестве
удобрения на фитосанитарное состояние посевов и почвы //Сборник научных
трудов. ЯГСХА. - 2001. - С.24-33.
3. Смирнова В.И., Кощеев М.А., Чебыкина Е.В. Действие ресурсосберегающих
систем обработки и удобрений на засоренность посевов и агрохимические
показатели плодородия почвы при применениигербицидов. //Сборникнаучных
трудов. ЯГСХА. - 2001. -С.33-39.
4. Чебыкина Е.В., Смирнова В.И., Фуфаев Н.З. Фитосанитарное состояние
посевов по разным системам обработки и гербицидов при удобрении соломой
//Сборник научных трудов. ЯГСХА. - 2002. -С.241-252.
5. Чебыкина Е.В. Влияние разных систем обработки почвы, удобрений и
гербицидов на некоторые биологические показатели плодородия //Сборник
научных трудов. ЯГСХА. - 2002. -С.229-241.
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
19. Отпечатано с готового оригинал-макета
Объем /.О/Т. А. Зак 4^-f1
Тираж /СО
АНО «ИздатечьствоМСХА»
127550 Москва Vji Гимирялевская, 44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
