close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

2471.ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ПРИЕМОВ ЗЯБЛЕВОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД ПШЕНИЦУ В ЛЕСОСТЕПИ ПРИОБЬЯ

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На правах рукописи
АНДРИЯНУШКИН
Дмитрий Сергеевич
ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ПРИЕМОВ
ЗЯБЛЕВОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД ПШЕНИЦУ
В ЛЕСОСТЕПИ ПРИОБЬЯ
Специальность 06.01.01 - Общее земледелие
Автореферат диссертации
на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Новосибирск - 2004
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа выполнена в лаборатории обработки почвы Государст­
венного научного учреждения Сибирский научно-исследова­
тельский институт земледелия и химизации сельского хозяйства
СО РАСХН в 2000-2003 гг.
Научный руководитель:
доктор сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник
Калнчкин Владимир Климентьевич
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник
Яковлев Василий Христафоровнч
кандидат сельскохозяйственных наук,
доцент
Баснак Виктор Климентьевич
Ведущая организация: ГНУ Сибирский научно-исследова­
тельский институт сельского хозяйства СО РАСХН
Защита состоится 4 марта 2004 г. в 14 часов на заседании дис­
сертационного совета Д 220.048.02 при Новосибирском государст­
венном аграрном университете по адресу 630039, г. Новосибирск,
ул. Добролюбова, 160 (тел. 8-383-2-67-05-10, факс 8-383-2-67-32-14)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибир­
ского государственного аграрного университета.
Автореферат разослан 3 февраля 2004 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
Широких П.С.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В современных условиях развития
сельскохозяйственного производства все большую актуальность
приобретает необходимость дифференциации систем земледелия и
составляющих их агроприемов применительно к различным кате­
гориям земель, погоде и уровням ресурсного обеспечения хозяйств.
Поиск рациональных приемов минимизации почвообработки
для защиты агроландшафтов от различных видов деградаций и со­
кращения энергетических затрат является отражением как отечест­
венной, так и общемировой тенденции в земледелии. Исследования
СибНИИЗХим показали, что минимизация обработки почвы в ле­
состепных районах Западной Сибири имеет большую перспективу,
но переживает начальную стадию развития и требует дальнейшей
дифференциации технологических параметров.
В связи с вышеизложенным дифференциация приемов зяблевой
обработки почвы в зависимости от агрометеорологических ресур­
сов, агроэкологического состояния поля и уровня применения хи­
мических средств становится весьма актуальной.
Цель исследований. Разработать научно-обоснованные подхо­
ды к диагностике выбора приема зяблевой обработки почвы под
пшеницу в. севообороте в условиях центральной лесостепи Приобья, обеспечивающие повышение урожайности зерна и экономи­
ческую эффективность его производства.
Основные задачи:
- определить влияние приемов зяблевой обработки и фонов хи­
мизации на агрофизические, агрохимические свойства пахотного
слоя почвы и засоренность посевов в зависимости от условий ув­
лажнения;
- изучить динамику накопления и расхода продуктивной влаги
в почве в зависимости от условий увлажнения и приемов зяблевой
обработки почвы;
- выявить влияние взаимодействия изучаемых факторов на
урожайность яровой пшеницы и дать энергетическую и экономиче­
скую оценку эффективности приемов зяблевой обработки почвы;
- разработать диагностику выбора приемов зяблевой обработки
почвы под пшеницу в севообороте.
Научная новизна. Использование комплексного подхода к
оценке взаимодействия природных условий и управляющих воз­
действий позволило установить, что дифференциация приемов зяб­
левой обработки должна базироваться на диагностике потребности
3
1
ЦИБЙЙСХА
j
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в степени механического воздействия на почву после уборки пред­
шественника. Диагностика в свою очередь включает анализ типов
увлажнения сельскохозяйственного года в качестве фактора, ока­
зывающего основное влияние на взаимодействие двух других приемов зяблевой обработки почвы и фонов химизации.
Защищаемые положения:
- факторы, определяющие воздействие системы зяблевой обра­
ботки на свойства почвы и засоренность посевов;
- критерии выбора приемов основной обработки почвы в зави­
симости от агроэкологических условий и экономической эффек­
тивности.
Практическая значимость работы. Адаптация приемов ос­
новной (зяблевой) обработки почвы в соответствии с агроэкологической обстановкой на поле, уровнем применения средств химиза­
ции и складывающихся погодных условий является одним из важ­
ных резервов энергосбережения, включающих экономию затрат на
проведение приемов и повышение урожайности пшеницы.
Средневзвешенный эффект от дифференциации приемов зябле­
вой обработки почвы под пшеницу в лесостепи Приобья на основе
диагностики их выбора составляет от 508 руб./га, на экстенсивном
фоне, до 2468 руб./га при применении средств интенсификации.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,
четырех глав, выводов, рекомендаций производству и списка лите­
ратуры. Работа изложена на 134 страницах машинописного текста,
содержит 23 таблицы и 3 рисунка. Список литературы включает
190 наименование, из них 5 иностранных авторов.
Объекты, условия и методы исследований. Объектами ис­
следований были яровая мягкая пшеница, размещаемая третьей
культурой после пара; чернозем выщелоченный среднесуглинистый; приемы основной (зяблевой) обработки почвы и уровни при­
менения средств химизации; агрометеорологические ресурсы сель­
скохозяйственных лет.
Полевые исследования проводили в 2000-2003 годах в много­
факторном стационарном опыте лаборатории обработки почвы
СибНИИЗХим в ОПХ «Элитное» Новосибирской области, распо­
ложенного в центрально-лесостепном Приобском > агроландшафтном районе Северопредалтайской лесостепной провинции.
Почва опытного участка — чернозем выщелоченный среднесуглинистого гранулометрического состава. '
Содержание гумуса в пахотном слое почвы перед закладкой
опыта составило 4,8, общего азота 0,27 %, легкоподвижного фос4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
фора по Карпинскому и Замятиной 0,34-0,59 мг/кг, по Чирикову
18,5 мг/100 г почвы, обменного калия 7,0 мг/100г почвы. Реакция
почвенного раствора близка к нейтральной - рН 6,4.
Удельная масса почвы - 2,40-2,50 г/см3. Во всех почвенных го­
ризонтах преобладают фракции крупной пыли (41-48 %) и мелкого
песка (19-26 %). Отмечается обогащенность иловатой фракцией
горизонта В1.
В центрально-лесостепной подзоне Новосибирской области
выделены следующие типы увлажнения сельскохозяйственных лет
с различной повторяемостью: остродефицитный - 10 %; дефицит­
ный — 20; умеренно дефицитный - 25; умеренно увлажненный - 30
и умеренно переувлажненный - 15 % лет (Адаптивно-ландшафтные
системы ...,2002)
На основание анализа многолетнего ряда погодных условий по
АМС «Огурцово» (за 17 лет) материалы были сгруппированы (по
коэффициенту увлажнения - Ку в редакции В.А. Понько) в пять
типов увлажнения и выделены наиболее типичные по характери­
стикам.
1988-1989 сельскохозяйственный год характеризовался остро­
дефицитным увлажнением (Ку = 0,64) с самым низким годовым
количеством осадков (271 мм).
1998-1999 сельскохозяйственный год в целом был дефицитным
по увлажнению (Ку = 0,79), с довольно влажными условиями осени
(141 % от нормы или 109 мм) и многоснежной зимой (136 % или
147 мм).
2000-2001 сельскохозяйственный год характеризовался уме­
ренным переувлажненным (Ку = 1,45), с обильными осадками осе­
нью (144 % от нормы или 116 мм), многоснежной зимой (161 % или
173 мм), с засушливой весной (57 % или 31 мм) и переувлажнен­
ным летом (170% или 200 мм).
2001-2002 сельскохозяйственный год характеризовался уме­
ренным увлажнением (Ку = 1,2), с обильными осадками осенью
(130 % от нормы или 100 мм), многоснежной зимой (140 % или 152
мм) и повышенным количеством осадков весной (146 % или 222
мм).
2002-2003 сельскохозяйственный год характеризовался уме­
ренно дефицитным увлажнением (Ку = 0,83) с многоснежной зи­
мой - 140 % от нормы с осадками осени (около 100 % от нормы или
75 мм) и весны (110 %, или 75 мм ).
Яровую пшеницу в опыте размещали третьей культурой после
пара в севообороте: пар - озимая рожь - пшеница - пшеница.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Опыт заложен в 4-х кратной повторное™, размер делянки: ши­
рина- 13 м, длина- 100 м (1300 м2), учетной- 100 м2.
Изучали четыре приема зяблевой обработки почвы: вспашка в
пару на глубину 25-27 см ПН-4-35, под остальные культуры на 2022 см (вспашка); глубокая безотвальная обработка в пару на глуби­
ну 25-27см стойками СибИМЭ на раме ПН-4-35, под остальные
культуры на глубину 20-22 см (глубокая безотвальная); мелкая
плоскорезная обработка на глубину 10-12 см КГТШ-5 (мелкая плос­
корезная); оставление почвы после предшественника без обработки
(нулевая).
Приемы зяблевой обработки почвы закладывали на 2-х уровнях
интенсификации: 1) экстенсивный (без удобрений и пестицидов); 2)
интенсивный (удобрения, пестициды, ретарданты).
Азотные удобрения применяли в виде аммиачной селитры в до­
зе 90 кг д.в./га. Химическую прополку посевов проводили пумасупер комби в дозе 1,5 л/га. Совместно с гербицидом применяли
ТУР из расчета 2-2,5 л/га. Для защиты растений от вредителей ис­
пользовали децис экстра в дозе 0,1 л/га, а от болезней — тилт в дозе
0,5 л/га.
Основные элементы технологии возделывания яровой пшеницы
соответствовали общепринятым для зоны. Обработку посевов
пестицидами проводили по фитосанитарной диагностике. Все
учеты и наблюдения, статистическую обработку полученных
данных, энергетическую и экономическую оценку проводили по
общепринятым методикам, рекомендациям и ГОСТам (ГОСТ
11305-83; ГОСТ 13586-2-81; ГОСТ 1386.5-93; ГОСТ 26212-84;
ГОСТ 26488-85; Агрохимические методы..., 1975; Определение
нитратов..., 1980 и др.).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И СРЕДСТВ
ХИМИЗАЦИИ НА АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ПШЕНИЦЫ
1.1. Влияние обработки на агрофизические свойства почвы
Обработка почвы оказывает влияние на водопрочность макро­
структуры. Так количество водопрочных макроагрегатов на мелкой
плоскорезной и нулевой обработках увеличивалось на 2,3 и 2,9 %
(НСР05 = 2,1) по сравнению со вспашкой. Значение коэффициента
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
водопрочное™ по мере минимизации возрастало от 0,71 по глубо­
ким обработкам до 0,74 по мелкой плоскорезной и нулевой.
Минимизация основной обработки почвы приводит к росту со­
держания агрономически ценнных агрегатов в пахотном слое поч­
вы, причем эти изменения намного заметней проявляются при экс­
тенсивном уровне, где увеличение составляло 15,4 % по сравнению
со вспашкой, на фоне применения агрохимикатов разница была
всего 5,9 %.
Применение удобрений и гербицидов по вспашке и глубокому
безотвальному рыхлению в среднем по опыту увеличивало содер­
жание агрономически ценных агрегатов на 7 % в сравнении с экс­
тенсивным фоном.
После проведения зяблевой обработки в среднем за годы ис­
следований плотность пахотного слоя выщелоченного чернозема
опытного участка составила по вспашке 0,95 г/см3, после глубокого
безотвального рыхления - 0,96, после мелкой плоскорезной и нуле­
вой - 1,11 и 1,21 г/см3 соответственно. Самая высокая плотность
была зафиксирована по нулевой обработке и составляла 1,23 г/см3.
Плотность сложения определяет различную усвояемость осеннезимне-весенних осадков и расходование влаги на испарение до по­
явления всходов.
В пахотном слое чернозема выщелоченного опытного участка
при плотности равной 0,95 г/см3 объем твердой фазы составлял
35,5 %, общая пористость - 64,5, в т.ч. капиллярная - 21,4, нека­
пиллярная - 43,1 %. Соотношение капиллярных и некапиллярных
пор 1:2. В этом состоянии слой почвы 0-30 см может вместить 194
мм общей влаги, в т.ч. капиллярной (НВ) 64 мм. Такое сложение
благоприятно для усвоения ровных осенних дождей и весенних
талых вод, если промерзание почвы произошло при ВРК и ниже. С
другой стороны, рыхлое сложение весной приводит к большим по­
терям влаги через диффузное испарение.
При плотности пахотного слоя почвы 1,23 г/см3 твердая фаза
занимала 46,8 %, общая пористость составляла 53,2 %, в т.ч. капил­
лярная - 27,1, некапиллярная - 26,7 % (рис. 1). Соотношение ка­
пиллярной и некапиллярной пористости составляло 1:1. Общая
влагоемкость слоя 0-30 см - 160 мм, в т.ч. НВ - 82 мм. При таком
сложении пахотного слоя происходил подток влаги и поверхност­
ное испарение, снижалась водопроницаемость, при выпадении
обильных осадков затруднялся газообмен в почве.
С возрастанием значения плотности пахотного слоя почвы от
0,95 до 1,23 г/см3 объем твердой фазы увеличивается на 12 %, а
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
капиллярных пор - на 7 %. Объем некапиллярных пор при этом
уменьшается на 17 %.
При увеличении плотности почвы от 0,95 до 1,23 г/см3 проис­
ходило снижение общей влагоемкости на 30 мм.
Щ твердая фаза • пористость капиллярная, % И пористость некапилярная, %
Рис. 1 Влияние плотности почвы на соотношение капиллярной
и некапиллярноп пористости
Величина плотности пахотного слоя почвы к уборке предшест­
венника по мере минимизации обработки зяби имела тенденцию к
увеличению и обусловливала различную усвояемость осадков, но
не выходила за пределы значений, которые бы ограничивали рост и
развитие яровой пшеницы.
1.2. Водный режим почвы и водопотребление пшеницы под
влиянием обработки
Наибольшее количество осеннее-зимне-весенних осадков по
среднемноголетним данным усваивалось метровым слоем почвы
при применении глубокого безотвального рыхления и составляло
152 мм, или 64 % (табл. 1).
Происходило это в результате того, что при глубокой безот­
вальной обработке образуются полости в пахотном слое почвы,
которые предохраняют нижележащие слои от промерзания, служат
своеобразными резервуарами для талых вод. Кроме того, сохраня­
ется стерня, способствующая снегозадержанию. Вспаханная почва
так же имеет полости, но меньшего размера, а в условиях влажной
осени (когда влажность почвы составляет ВРК и выше) и раннего
наступления заморозков происходит закупорка пор льдом. Вслед8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ствие этого наблюдается пониженная водопроницаемость талых
вод, так как осень в центральной лесостепи преимущественно с
большим количеством осадков.
Таблица 1 - Водный режим почвы в зависимости от приемов
"
обработки зяби и условий увлажнения
Обработка
Вспашка
Глубокая
безотвальная
Мелкая
плоскорезная
Нулевая
Вспашка
Глубокая
безотвальная
Мелкая
плоскорезная
Нулевая
Вспашка
Глубокая
безотвальная
Мелкая
плоскорезная
Нулевая
Запасы влаги после
Усвояемость
уборки
осадков, мм
предшественника,
мм
Умеренное переувлажнение
66
145
159
80
98
112
90
134
Умеренно дефицитное увлажнение
33
143
161
41
119
33
28
119
Остродефицитное увлажнение
23
70
87
30
68
31
69
55
Запасы влаги,
мм
всходы уборка
142
192
158
193
157
196
154
196
111
35
129
41
113
. 24
115
22
76
23
95
74
76
46
74
33
Расчеты показали, что применение средств химизации сокра­
щало расход влаги на создание единицы продукции в 2-2,5 раза в
умеренно переувлажненном и в дефицитном по увлажнению годах
(табл. 2). В условиях остродефицитного увлажнения, применение
средств химизации не обеспечивало существенного снижения ее
расхода по сравнению с экстенсивным уровнем возделывания куль­
туры.
Самый высокий расход влаги на создание 1 ц продукции за­
фиксирован в умеренно дефицитном по увлажнению сельскохозяй­
ственном году по нулевой обработке на экстенсивном фоне. По
этой обработке коэффициент водопотребления превышал вспашку
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
на 6,6 мм/ц; глубокое рыхление на 3,6, мелкую плоскорезную обра­
ботку на 1,3 мм/ц. На интенсивном фоне, наибольший коэффициент
водопотребления отмечен в условиях остродефицитного увлажне­
ния по вспашке и был в 1,7-2,1 раза больше, чем по другим обра­
боткам.
Таблица 2 - Расход влаги на формирование единицы продукции
по различным приемам обработки зяби и уровням интенсификапни, мм/ц
Условия
увлажнения
Умеренное
переувлажнение
Умеренно
дефицитное
увлажнение
Остродефицитное
увлажнение
Умеренное
переувлажнение
Умеренно
дефицитное
увлажнение
Остродефицитное
увлажнение
Глубокая
безотваль­
ная
Экстенсивный
13,6
13,6 .
Вспашка
Мелкая
плоскорезная
Нуле­
вая
14,6
14,4
19,5
22,5
24,8
26,1
16,6
7,7
8,2
10,3
Интенсивный
6,2
6,5
5,9
6,1
7,6
8,1
7,9
8,1
14,2
6,7
7,2
8,6
НСР05 по фактору А (обработка) 2,1; по фактору В (уровень интен­
сификации) - 3,5; по фактору С (условия увлажнения) - 2,4; для
частных средних 4,7.
1.3. Питательный режим почвы под влиянием обработки
Условия увлажнения весны оказывали существенное влияние
на стартовые запасы азота нитратов перед посевом пшеницы, кото­
рые на 77 % определяли варьирование данного показателя. Приемы
зяблевой обработки почвы в дисперсии данного показателя занима­
ли 14 %.
Наибольшее количество нитратного азота в метровом слое.поч­
вы перед посевом пшеницы в среднем по опыту накапливалось в
условиях недостаточного увлажнения (табл. 3). При этом количест­
во нитратного азота в условиях засушливой весны превышало его
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
накопление в сравнении с нормальным увлажнением на 21,9 %, а с
повышенным увлажнением - на 47,2 %.
Таблица 3 - Запасы азота нитратов в метровом слое почвы пе­
ред посевом культуры в зависимости от приемов обработки
зяби и увлажнения весны, кг/га
Нормальное
Обработка
Недостаточное
Повышенное
47,2
Вспашка
61,8
33,2
Глубокая
54,6
37,8
67,0
безотвальная
Мелкая
54,6
51,5
26,9
плоскорезная
31,8
Нулевая
27,3
53,8
НСР05 по фактору А (обработка) - 4,8; по фактору В (увлажнение) 4,1; для частных средних - 8,2.
В условиях недостаточного увлажнения отмечена тенденция
благоприятного влияния глубокого безотвального рыхления на
стартовые запасы нитратов в метровом слое почвы по сравнению со
вспашкой. Достоверно выше это влияние было в сравнении с ми­
нимальной и нулевой обработками почвы.
В условиях нормального увлажнения весны различия по
вспашке, глубокому рыхлению и мелкой плоскорезной обработке
почвы по влиянию на формирование стартовых запасов азота было
не существенным. Нулевая зябь по этому показателю уступала всем
приемам.
В условиях повышенного увлажнения весны отмечена положи­
тельная тенденция влияния на формирование стартовых запасов
нитратного азота глубокого безотвального рыхления (а в сравнении
с нулевой обработкой получено достоверное увеличение).
Влияние приемов обработки почвы и характера увлажнения
весны на мобилизацию легкоподвижных фосфатов выражено менее
определенно. Можно отметить значительное уменьшение содержа­
ния фосфатов в слое 10-20 см по нулевой обработке в условиях
нормального увлажнения. Вспашка в условиях недостаточного ув­
лажнения способствовала мобилизации фосфатов в слое 0-10 и 1020 см. Во все годы исследований и по всем приемам обработки
почвы отмечено существенное уменьшение степени подвижности
фосфатов в слое 20-40 см.
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1.4. Изменение засоренности посевов пшеницы под влиянием
обработки почвы и условий увлажнения •..
Абсолютная засоренность посевов культуры на экстенсивном
фоне зависела от условий сельскохозяйственных лет и изменялась
(76 % дисперсии) в зависимости от приемов зяблевой обработки
почвы.
,
Минимизация обработки зяби увеличивала засоренность агроценоза в 1,5-2 раза по сравнению со вспашкой в зависимости от
условий увлажнения (табл. 4).
Таблица 4 - Засоренность посевов пшеницы в зависимости от
приема обработки зяби и условий увлажнения на экстенсивном
фоне, % от общей надземной массы „
Уме­
Уме­
Умерен­
ренно
Остро­
!
рен­
Дефи­
дефи-'
дефи­
ное
ное
Обработка
пере
цитное цитное
цитное
увлаж
увлаж­
увлаж­
увлаж­
нение увлаж­
нение
нение
нение
нение
Вспашка
Глубокая
безотвальная
Мелкая
40,7
22,2
28,1
19,4
14,0
58,1
23,8
36,7
20,8
15,6
53,9
33,4
39,2
24,2
24,5
плоскорезная
Нулевая
59,5
30,4
40,2
24,2
27,0
Примечание. 1 - однодольные; 2 - двудольные. НСР05 по фактору
А (обработка) - 4,7 %; по фактору С (условия увлажнения) - 5,3 %;
для частных средних 8,6.
Наибольшая относительная засоренность посевов наблюдалась
по нулевой обработке в умеренно переувлажненном году - до 60 %
от общей надземной массы. Наименьшая засоренность отмечена по
вспашке в условиях остро дефицитного увлажнения и составляла
14 %, применение гербицидов снижало засоренность до 2-4 %.
Применение вспашки, независимо от условий увлажнения, со­
храняло пропорциональную зависимость количества двудольных и
однодольных сорняков (1:3) в общей надземной массе. По нулевой
обработке соотношение двудольных и однодольных сорняков не
линейно изменялось от 1:5 при умеренном переувлажнении, до
1:2,6 при остро дефицитном увлажнении.
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
По мере увеличения засушливости погоды различия по степени
засоренности и видовому составу сорняков между вспашкой и глу­
бокой безотвальной обработкой сглаживаются. Так, в умеренно
переувлажненном году разница составила 17,4 %, при остро дефи­
цитном увлажнении - 1,6 %.
2. ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ПРИЕМОВ ЗЯБЛЕВОЙ
ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ДИАГНОСТИКА ИХ
ПРИМЕНЕНИЯ
2.1 Урожайность пшеницы в зависимости от обработки почвы
и средств химизации в различных агрометеорологических
условиях
Урожайность яровой пшеницы в опыте варьировала в зависи­
мости от приемов обработки зяби, уровня химизации и условий
увлажнения сельскохозяйственных лет.
Применение глубокого безотвального рыхления на экстенсив­
ном уровне в среднем за годы исследований сопровождалось уве­
личением урожайности культуры на 2,1 ц/га по сравнению со
вспашкой, а в сравнении с минимальной и нулевой - на 1,8 и 3,1
ц/га соответственно (табл. 5).
Применение глубокого безотвального рыхления на интенсив­
ном уровне в среднем за годы исследований увеличивало урожай­
ность культуры на 4,3 ц/га, а мелкая плоскорезная - на 1,9 ц/га по
сравнению со вспашкой.
Применение средств интенсификации в среднем за годы иссле­
дований обеспечило увеличение урожайности яровой пшеницы на
15,7 ц/га в сравнении с экстенсивным уровнем.
. " '"
Дисперсионный анализ показал, что варьирование урожайности
яровой пшеницы, возделываемой третьей культурой после пара по'
экстенсивной технологии, определяется условиями увлажнения
сельскохозяйственного года - 74 % дисперсии, по интенсивной
технологии - 90 %. Приемы обработки зяби в зависимости от уров­
ня интенсификации занимают 3 и 1 % дисперсии урожайности,
При введении в анализ уровня интенсификации как фактора
влияющего на урожайность пшеницы, он занимает доминирующее
положение по влиянию на урожай (53 % дисперсии), степень влия­
ния условий увлажнения снижается до 24 %.
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 5 — Урожайность пшеницы в зависимости от приемов
обработки зяби, уровней интенсификации и условий увлажнения сельскохозяйственных лет, ц/га
Условия
Обработка почвы и уровни интенсиф икации
увлажнения
вспаш­ глубокая
мелкая плос­ нуле­
ка
безот­
корезная
вая
вальная
Экстенсивный
16,4
15,6
15,1
Умеренное
15,1
переувлажнение
Умеренное
19,6
22,5
19,7
15,6
увлажнение
Умеренно
13,5
12,1
11
10,6
дефицитное
увлажнение
Дефицитное
10,3
12,3
8,3
8,6
увлажнение
Остродефицитное
8,4
14,9
14,9
12,6
увлажнение
Среднее за годы
13,5
15,9
13,8
12,5
исследований
Инт енсивный
34,2
34,2
Умеренное
37,1
35,6
переувлажнение
Умеренное
40,6
48,5
44,5
39,9
увлажнение
Умеренно
34,5
33,6
34,7
34,3
дефицитное
увлажнение
Дефицитное
20,1
27,1
15,6
16,1
увлажнение
Остродефицитное
9,8
17,2
16,9
15,1
увлажнение
Среднее за годы
27,8
32,1
29,7
28,2
исследований
НСР05 по фактору А (обработка) - 1,5; по фактору В (фон интен­
сификации) - 1,7; по фактору С (условия увлажнения) - 1,1; для
частных средних 2,1.
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.2 Биоэнергетическая и экономическая оценка приемов
зяблевой обработки почвы
Энергетическая оценка различных приемов обработки зяби по­
казала, что на применение вспашки тратится 1129 МДж/га, на при­
менение глубокого безотвального рыхления затраты энергии со­
ставляют - 875 МДж/га, минимальной обработки - 448 МДж/га, на
применение нулевой обработки - 0 МДж/га.
На экстенсивном уровне в условиях умеренного переувлажне­
ния наибольший энергосберегающий эффект наблюдался после
нулевой обработки, за счет экономии затрат на ее проведение. В
условиях умеренного увлажнения, умеренно дефицитного и дефи­
цитного увлажнения наилучший эффект давала глубокая безот­
вальная обработка. В условиях остродефицитного года наибольший
показатель совокупной энергии зафиксирован на мелкой плоско­
резной обработке.
Таблица 6 - Сравнительная энергетическая оценка приемов
обработки зяби в зависимости от условий увлажнения
сельскохозяйственного года
Показатель совокупной энергии «+»; «-» к вспашке
Умеренное
Остродефицитное
Умеренно
Обработка
переувлажнение , дефицитное
увлажнение
увлажнение
Экстенсивный
Глубокая
безотвальная
254
254
12604
Мелкая
плоскорез­
ная
681
-4069
13031
Нулевая
1129
-4381
9109
Интенсивный
Глубокая
безотвальная
254
254
14314
Мелкая
плоскорезная
Нулевая
6191
1129
681
1129
14171
11199
На интенсивном фоне в условиях умеренного переувлажнения
наиболее эффективным было применение мелкой плоскорезной
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
обработки, показатель совокупной энергии превышал вспашку на
6191; глубокое безотвальное рыхление и нулевую на 5937 и 5062
МДж/га соответственно.
При умеренном увлажнении сельскохозяйственного года на­
большее энергосбережение обеспечивало применение глубокого
безотвального рыхления, которое обеспечило прибавку ко вспашке
в размере 15264 МДж/га. В условиях умеренного дефицита пока­
затель совокупной энергии по нулевой обработке превышал вспаш­
ку, глубокую безотвальную и мелкую плоскорезную обработки на
1129; 875 и 448 МДж/га соответственно.
Важнейшими показателями сравнительной экономической эф­
фективности производства являются: затраты на производство еди­
ницы продукции, условно чистый доход от реализованной продук­
ции и уровень рентабельности производства.
Применение вспашки в условиях умеренного переувлажнения,
на экстенсивном уровне использования средств химизации, обу­
словило самую высокую себестоимость, которая превышала другие
варианты на 18-27 руб./ц. Наибольший условно чистый доход, дает,
в этих условиях, глубокое безотвальное рыхление.
В условиях умеренно дефицитного увлажнения, применение
средств интенсификации повышало уровень рентабельности по
всем приемам зяблевой обработки, более чем в два раза.
На экстенсивном фоне возделывания пшеницы существенных
различий по уровню рентабельности не установлено.
В условиях остродефицитного увлажнения, из-за низкой уро­
жайности происходило снижение уровня рентабельности при при­
менении средств интенсификации по всем обработкам.
Анализ экономической эффективности показывает, что выбор
приема зяблевой обработки почвы и уровня применения средств
интенсификации зависит в первую очередь от условий увлажнения
сельскохозяйственного года,
2.3 Диагностика приемов зяблевой обработки почвы
Наиболее целесообразным подходом выбора приема зяблевой
обработки почвы в условиях множества предикторов различной
силы и направленности действия является создание основы, опи­
рающейся на критерии доминирующего значения и складываю­
щейся ситуации на конкретном поле.
По нашему мнению за такую основу можно принять:
- почвенные условия сформировавшиеся ко времени принятия
решения (плотность, влажность);
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- засоренность предшественника;
- прогноз условий увлажнения на осенне-зимне-весенний и ве­
гетационный периоды.
Выбор приема должен дополнительно корректироваться в зави­
симости от планируемого уровня интенсификации возделывания
сельскохозяйственных культур.
На данном этапе, для решения задач выбора приема зяблевой
обработки почвы, по нашему мнению, можно использовать про­
грамму «М.В.А.», разработанную в СибНИИЗХим А.И. Южаковым
совместно с автором. Программный продукт позволяет на основа­
нии анализа рядов агрофизических, агрохимических и агроэкологических условий выдать прогнозную информацию об урожайности
яровой пшеницы в зависимости от приемов зяблевой обработки
почвы.
На входе вводятся данные по фактическому состоянию поля
перед обработкой: запасы продуктивной влаги в метровом слое
почвы, мм; плотность пахотного слоя почвы, г/см3; засоренность
предшественника, в % от общей надземной массы.
Затем вводятся прогнозируемые параметры: коэффициент ув­
лажнения (рассчитанный на основе запатентованной системы
«Экопрогноз», Понько, 2000), запасы нитратного азота весной,
кг/га.
На выходе ЭВМ рассчитывает возможную урожайность яровой
пшеницы по каждому приему зяблевой обработки почвы на основе
процедуры восстановления данных в многомерной выборке мето­
дом минимизации многомерного варьирования. Затем рассчитыва­
ются затраты на производство 1 ц зерна, условно чистый доход и
уровень рентабельности по всем вариантам обработки почвы и вы­
бирается наиболее экономически целесообразный.
Проведенный анализ показывает достаточную достоверность
модели. Так, урожайность, рассчитанная по данной программе в
среднем по обработкам отличается от фактической на 21 % на экс­
тенсивном фоне и на 23,5 % на интенсивном.
ВЫВОДЫ
1. Длительная минимизация зяблевой обработки выщелочен­
ных среднесуглинистых черноземов в условиях центральной лесо­
степи Приобья улучшает структурное состояние пахотного слоя и
увеличивает на 9 % водопрочность макроагрегатов в сравнении с
ежегодной вспашкой. Положительное влияние минимизации в
сравнении со вспашкой более существенно проявляется на экстен17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сивном фоне, где рост содержания агрономически ценных макроаг­
регатов составил 15,4 %, а на фоне применения средств химизации
лишь 5,9 %. Увеличение количества органического вещества, ос­
тающегося в почве на интенсивном фоне, уменьшает дифферен­
циацию по содержанию агрономически ценных макроагерегатов
между приемами обработки зяби и увеличивает их в среднем по
опыту на 7 % в сравнении с экстенсивном фоном.
2. На выщелоченных среднесуглинистых черноземах плотность
пахотного слоя в многолетнем и сезонном цикле ее изменений не
выходит за пределы, ограничивающие рост и развитие яровой пше­
ницы.
Плотность почвы после предшественника формируется в ос­
новном в зависимости от условий увлажнения предыдущего веге­
тационного периода (г = 0,57). Наиболее высокая плотность наблю­
дается после переувлажненного вегетационного периода по нуле­
вой обработке (1,23 г/см3), в засушливых условиях плотность па­
хотного слоя почвы несколько ниже - 1,19 г/см3. Непосредственно
после обработки плотность пахотного слоя почвы составляет 0,95
г/см3 по вспашке, 0,97 по глубокому безотвальному рыхлению, 1,11
по мелкой плоскорезной и 1,21 г/см3 по нулевой обработке.
Изменение плотности пахотного слоя почвы приводит к изме­
нению потенциальной влагоемкости и соотношению капиллярной и
некапиллярной пористости. Уменьшение плотности на 0,05 г/см3
сопровождается увеличением потенциальной влагоемкости на 5-6
мм, некапиллярной - на 9-10 и снижением капиллярной - на 34 мм.
3. Приемы обработки зяби, изменяя плотность пахотного слоя,
приводят к изменению его потенциальной влагоемкости, что по­
зволяет в отдельные годы дополнительно усвоить от 18 до 71 мм
влаги по сравнению с необработанной с осени почвой. Наибольший
эффект достигается при глубокой безотвальной обработке, где в
среднем по опыту усвоение осадков было выше на 21 %, чем по
другим обработкам.
Количество продуктивной влаги в метровом слое почвы во
время всходов пшеницы изменялось от 74 мм (38 % НВ) на нулевой
зяби в условиях остро дефицитного увлажнения до 196 мм (100 %
НВ) по вспашке и глубокому безотвальному рыхлению в условиях
умеренного увлажнения. Глубокое безотвальное рыхление в сред­
нем по опыту обеспечивает повышение количества продуктивной
влаги в сравнении с другими вариантами обработки в условиях
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
умеренного переувлажнения на 7 мм, умеренно дефицитного ув­
лажнения - на 16 мм, остро дефицитного - на 20 мм.
В условиях остро дефицитного увлажнения на экстенсивном
фоне глубокая безотвальная обработка обеспечивала наиболее ра­
циональное использование влаги на создание единицы продукции
яровой пшеницы. Применение средств химизации уменьшает влия­
ние приемов обработки почвы и условий увлажнения на этот пока­
затель, кроме острозасушливых лет, сокращая расход влаги в 23,2 раза.
,
.
4. С ростом дефицита увлажнения весны формируются повы­
шенные стартовые запасы нитратного азота в почве. Отмечена тен­
денция увеличения количества нитратов после применения глубо­
кого безотвального рыхления по сравнению с мелкой плоскорезной
и нулевой обработками, в среднем запасы увеличились на 12,4 и
13,2 кг/га соответственно.
Установлена дифференциация пахотного слоя почвы по содер­
жанию легкоподвижных фосфатов, которая связана с неравномер­
ным распределением свежего органического вещества по слоям в
зависимости от обработки (61,8 % дисперсии). Условия увлажнения
весеннего периода оказывают меньшее влияние на содержание
подвижных фосфатов (10,5 % дисперсии). •
5. Уменьшение глубины зяблевой обработки почвы, при экс­
тенсивной технологии возделывания, отрицательно сказывается на
уровне засоренности посевов пшеницы. Независимо от условий
увлажнения года, она возрастает в среднем на 11 %, причем наи­
больший прирост засоренности наблюдался в умеренно переувлаж­
ненном году - 18,8 %. Усиление засоренности при минимизации
зяблевой обработки почвы • происходит в основном за счет одно­
дольных сорняков. В среднем по нулевой обработке однодольные
составляли 79 % от всей массы сорных растений или 29 % от общей
надземной массы.
По мере увеличения дефицита увлажнения засоренность фито­
ценоза яровой пшеницы снижается по всем приемам зяблевой об­
работки почвы. При дефицитном и остродефицитном увлажнении
различия между вспашкой и глубокой безотвальной обработкой по
засоренности не существенно.
6. Применение глубокого безотвального рыхления в среднем по
опыту формирует наибольшую урожайность яровой пшеницы. На
экстенсивном фоне прибавка составила 2,3 ц/га (15 %) в сравнении
с другими вариантами обработки почвы, на интенсивном - 2,5 ц/га
(8 %).
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На экстенсивном фоне в условиях умеренного переувлажнения
глубокие обработки почвы в сравнении с мелкими имели тенден­
цию увеличения урожайности пшеницы на 0,9 ц/га (6 %). В услови­
ях умеренно дефицитного увлажнения наиболее эффективной ока­
залась вспашка, которая повышала урожайность пшеницы на 2,3
ц/га (17 %) в сравнении с другими вариантами обработки почвы. В
условиях остро дефицитного увлажнения глубокая безотвальная и
мелкая плоскорезная обработки почвы имели одинаковую эффек­
тивность и увеличивали урожайность пшеницы на 4,4 ц/га (30 %) в
сравнении со вспашкой и нулевой обработкой почвы.
Применение средств интенсификации уменьшает варьирование
урожайности в зависимости от условий увлажнения (53 % диспер­
сии, против 74 % на экстенсивном фоне).
В условиях умеренного переувлажнения отмечена тенденция
повышения урожайности пшеницы на 2,1 (6 %) по мелкой плоско­
резной обработке в сравнении с другими вариантами. При умерен­
но дефицитном увлажнении различий по урожайности пшеницы в
зависимости от приема зяблевой обработки не установлено. В ус­
ловиях остро дефицитного увлажнения глубокая безотвальная и
мелкая плоскорезная обработки почвы имели одинаковую эффек­
тивность и увеличивали урожайность пшеницы на 4,5-4,8 ц/га (17
%) в сравнении со вспашкой и нулевой обработкой почвы.
• 7. В условиях умеренного переувлажнения на экстенсивном
фоне наиболее выгодным приемом обработки зяби было глубокое
безотвальное рыхление (2443 руб./га - условно чистый доход, при
уровне рентабельности 123 %). В условиях умеренно дефицитного
увлажнения - вспашка (1430 руб./га - условно чистый доход, при
уровне рентабельности 65 %). В условиях остродефицитного ув­
лажнения - мелкая плоскорезная обработка (2146 руб./га - условно
чистых доход, при уровне рентабельности 114 %).
При использовании комплекса агрохимических средств в усло­
виях умеренного переувлажнения, умеренно дефицитного и остро­
дефицитного увлажнения наиболее выгодным приемом была мел­
кая плоскорезная обработка или оставление почвы без обработки. В
другие годы - глубокая безотвальная обработка. При этом количе­
ство условно чистого дохода и уровень рентабельности снижались
с увеличением засушливости сельскохозяйственного года.
Уменьшение глубины зяблевой обработки почвы сопровожда­
ется экономией энергетических затрат на ее проведение до
1129МДж/га.
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
8. Выбор приема зяблевой обработки почвы возможен при уче­
те фактического состояния поля после уборки предшественника.
Показателями агроэкологического состояния поля (по факту) слу­
жат запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы, мм; плот­
ность пахотного слоя, г/см3; засоренность предшественника, % от
общей надземной массы. Прогнозируемые показатели - коэффици­
ент увлажнения, Ку.
Программа «М.В.А.» рассчитывает прогнозную урожайность
яровой пшеницы по вариантам зяблевой обработки почвы на осно­
ве процедуры восстановления данных в многомерной выборке ме­
тодом минимизации многомерного варьирования. Ошибка прогно­
за, рассчитанного по данной программе, в среднем по обработкам
варьирует от 21,3 % на экстенсивном фоне до 23,5 % на интенсив­
ном.
Уточнение выбора приема зяблевой обработки почвы осущест­
вляется путем экономической оценки получения прогнозируемой
урожайности. В этом случае рентабельность производства зерна
яровой пшеницы может достигать 170 %.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
Планирование применения того или иного приема зяблевой об­
работки почвы должно основываться на учете фактического со­
стояния конкретного поля по ряду показателей, а именно, плотно­
сти пахотного слоя почвы, количества продуктивной влаги, засо­
ренности предшествующей культуры и корректироваться прогно­
зом гидротермических условий и экономической целесообразно­
стью.
При высокой и средней плотности пахотного слоя (1,2 г/см3 и
выше) после уборки предшественника, средней или низкой влаж­
ности метрового слоя почвы (60 % от НВ и ниже), и высокой засо­
ренности предшественника (более 30 % от массы фитоценоза), (ес­
ли не планируется применение гербицидов), необходимо использо­
вать вспашку. При планировании использования гербицидов в вы­
шеуказанных условиях можно применять глубокую безотвальную
обработку. Наибольший эффект от данных приемов будет прояв­
ляться при низком и близком к норме увлажнении сельскохозяйст­
венного года.
При низкой плотности (менее 1,19 г/см3), высокой влажности
почвы (более 60 % от НВ) и низкой засоренности предшественника
можно применять мелкое безотвальное рыхление или оставлять
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
почву без обработки. Наиболее целесообразно применять эти
приемы в условиях переувлажнения и использовании комплекса
средств химизации.
Комплексное применение средств химизации в условиях остро­
дефицитного увлажнения экономически не окупается, поэтому их
применение следует регулировать в оперативном режиме на основе
почвенной диагностики обеспеченности элементами питания, фитосанитарной ситуации на поле и прогнозом условий увлажнения.
ПУБЛИКАЦИИ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ
Андриянушкин Д.С. Аккумуляция влаги почвой в зависимости
от системы основной обработки// Пути повышения эффективности
АПК в условиях вступления России в ВТО. В 2-х частях. Часть 2. Уфа:БГАУ,2003.-С. 5-7.
Андриянушкин Д.С. Влияние основной обработки почвы на
влагоемкость выщелоченного чернозема// Молодые ученые Сибир­
ского региона - аграрной науке. Выпуск 3. Материалы конф. Омск,2003.-С. 93-95.
Андриянушкин Д.С. Влияние приемов зяблевой обработки
почвы на влагообеспеченность яровой пшеницы// Повышение ус­
тойчивости и эффективности агропромышленного производства в
Сибири: наука, техника, практика. Материалы межрегиональной
науч.- практ. конф. - Кемерово, 2003. - С. 10-11.
Андриянушкин Д.С, Каличкин В.К. Информационная модель
выбора приемов зяблевой обработки почвы // Информационные
технологии, информационные измерительные системы и приборы в
исследовании сельскохозяйственных процессов. 4.2. Материалы
междунар. науч.-практ. конф. «АГРОИНФО - 2003». - Новоси­
бирск, 2003. - С. 201-205.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Подписано в печать 28.01.2004 г. Формат 60x84 '/и,Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 36.
Отпечатано в ГУП РПО СО РАСХН
630501, Новосибирская обл., п. Краснообск.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
4
Размер файла
535 Кб
Теги
пшеницы, дифференциация, приемов, приобья, почва, лесостепи, 2471, под, обработка, зяблевой
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа