Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Особенности формирования агрофизических и гидрологических свойств дерново-подзолистых суглинистых почв при длительном применении различных приёмов обработки в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны России Иванова Алла Николаевна

Особенности формирования агрофизических и гидрологических свойств дерново-подзолистых суглинистых почв при длительном применении различных приёмов обработки в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны России
<
Особенности формирования агрофизических и гидрологических свойств дерново-подзолистых суглинистых почв при длительном применении различных приёмов обработки в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны России Особенности формирования агрофизических и гидрологических свойств дерново-подзолистых суглинистых почв при длительном применении различных приёмов обработки в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны России Особенности формирования агрофизических и гидрологических свойств дерново-подзолистых суглинистых почв при длительном применении различных приёмов обработки в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны России Особенности формирования агрофизических и гидрологических свойств дерново-подзолистых суглинистых почв при длительном применении различных приёмов обработки в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны России Особенности формирования агрофизических и гидрологических свойств дерново-подзолистых суглинистых почв при длительном применении различных приёмов обработки в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны России Особенности формирования агрофизических и гидрологических свойств дерново-подзолистых суглинистых почв при длительном применении различных приёмов обработки в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны России Особенности формирования агрофизических и гидрологических свойств дерново-подзолистых суглинистых почв при длительном применении различных приёмов обработки в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны России Особенности формирования агрофизических и гидрологических свойств дерново-подзолистых суглинистых почв при длительном применении различных приёмов обработки в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны России Особенности формирования агрофизических и гидрологических свойств дерново-подзолистых суглинистых почв при длительном применении различных приёмов обработки в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны России
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Иванова Алла Николаевна. Особенности формирования агрофизических и гидрологических свойств дерново-подзолистых суглинистых почв при длительном применении различных приёмов обработки в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны России : дис. ... канд. с.-х. наук : 03.00.27 Кострома, 2006 156 с. РГБ ОД, 61:07-6/18

Содержание к диссертации

Введение

1. Роль обработки почв в формировании агрофизических и гидрологических свойств и продуктивности агрофитоценозов 7

1.1. Особенности проявления адаптивности дерново-подзолистых почв и их учет в выборе способа основной обработки почвы 7

1.2. Основные показатели почвообразования дерново-подзолистых почв и уровень их изученности 10

1.3. Влияние обработки почвы на основные агрофизические свойства и их количественная характеристика при выборе направленности в процессе регулирования водного режима и воспроизводства плодородия 15

1.4. Разнообразие как условие регулирования адаптивности агрофитоценоза 21

2. Объект, условия и методика проведения исследований 28

2.1. Объект, предмет и условия эксперимента 28

2.2. Метеорологические условия проведения полевых опытов 31

2.3. Методика проведения исследований 33

3. Влияние длительного применения основной обработки почвы на изменение агрофизических свойств дерново-подзолистой почвы 36

3.1. Изменение плотности сложения 36

3.2. Изменение общей пористости 40

3.3. Изменение пористости устойчивой аэрации 42

4. Влияние длительного применения основной обработки почвы на гидрологические свойства дерново-подзолистой почвы 45

4.1. Размерзание почвы 45

4.2. Анализ стока весенних вод 50

4.3. Режим влажности и отзывчивость сельскохозяйственных культур на условия его формирования 60

5. Накопление и перераспределение растительных остатков в почвенном профиле, биологическая активность почвы 98

6. Соотношение культурных и сорных растений в годы исследований в зависимости от длительного применения основной обработки почвы 101

6.1. Соотношение культурных и сорных растений

6.2. Видовой состав сорных растений 106

7. Урожайность сельскохозяйственных культур при длительном применении различных способов основной обработки почвы 112

8. Экономическая и энергетическая оценка эффективности исследуемых приемов основной обработки почвы 114

Выводы 121

Рекомендации производству 123

Список литературы 124

Приложения 136

Введение к работе

В комплексе агротехнических мероприятий, обеспечивающих высокие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур, важная роль принадлежит обработке почвы. В повышении плодородия и продуктивности дерново-подзолистых почв в Центральном регионе Нечерноземной зоны России большое значение имеет широкое использование комплекса мероприятий, включающих мелиоративные и агротехнические приемы.

В этом сложном комплексе на долю обработки почвы приходится до 40% расхода общих энергетических затрат, поэтому для улучшения и дальнейшего совершенствования приемов обработки необходимо разрабатывать и внедрять в сельскохозяйственное производство более эффективные способы обработки почвы, которые отвечали бы конкретным почвенно-климатическим условиям агроландшафта, учитывали основные ландшафтные силы и позволяли с учетом преобладающего состава сорных растений, их конкуренции с возделываемой культурой в севообороте, полнее использовать имеющийся и создаваемый обработкой почвенный ресурс. Известно, что прием основной обработки почвы обуславливает величину адаптивности культуры в севообороте и во многом определяет свойства создаваемого агроладшафта.

Имеющиеся литературные материалы дают определенное представление об агрофизических и химических свойствах отдельных механических фракций дерново-подзолистых почв и физических свойств почвы под влиянием обработки. В большинстве случаев отдельные приемы обработки изучались односторонне, без должного учета их комплексного влияния на физический режим и биологические свойства почвы. Недостаточно в литературе освещены вопросы влияния величины стока весенних вод на формирование режима влажности в раниевесенний период и в период вегетации конкретной культуры.

Особый интерес представляет система сведений о характере изменения всего комплекса агрофизических свойств дерново-подзолистых почв при длительном использовании конкретного приема обработки почвы в севообороте.

В целях установления влияния многолетнего применения различных приемов основной обработки на плодородие дерново-подзолистых почв и урожай-

ность сельскохозяйственных культур на опытном поле Костромской ГСХА в 1969 году был заложен стационарный опыт, который позволяет исследовать в агроландшафте влияние агропроизводственного воздействия человека на характер почвообразовательного процесса в пахотных почвах в условиях современного уровня интенсификации сельского хозяйства.

Целью исследований является изучение агрофизических и гидрологических свойств дерново-подзолистых почв при длительном применении различных способов основной обработки почвы и влияние их на урожайность сельскохозяйственных культур.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

  1. Исследовать изменение агрофизических свойств дерново-подзолистой почвы в зависимости от применения различных способов основной обработки.

  2. Изучить особенности формирования гидрологического режима почвы при применении различных способов основной обработки.

  3. Выявить влияние исследуемых технологий основной обработки на распределение растительных остатков и биологическую активность почвы.

  4. Оценить влияние различных способов основной обработки дерново-подзолистых почв на продуктивность и состав агрофитоценозов.

  5. Провести анализ экономической и энергетической эффективности изучаемых вариантов основной обработки почвы.

Научная новизна исследований заключается в том, что впервые в условиях Северной части Центральной Нечерноземной зоны изучена связь приемов основной обработки почвы с типом стока весенних талых вод; установлено влияние на сложение пахотного слоя, а также определено действие обработок на режим влажности и урожайность сельскохозяйственных культур.

Практическая значимость работы заключается в том, что исследование одного из важнейших и энергонасыщенных в технологии возделывания сельскохозяйственных культур приемов - обработки почвы. Это позволит выбрать наиболее адаптивную глубину обработки в соответствии с требованиями культур и снизить энергозатраты на ее выполнение.

Основные показатели почвообразования дерново-подзолистых почв и уровень их изученности

Почвы образуются в результате многообразных процессов происходящих в материнской породе. Горная порода, на которой образовалась почва, называется материнской. В отличие от горной породы почва обладает существенным качеством - плодородием. Самое большое влияние на превращение горной поро II ды в почву оказывают материнская порода, растительный и животный мир, климат, рельеф, возраст почвы и производственная деятельность человека. Все эти условия принято называть факторами плодородия.

Материнская порода в процессе почвообразования под влиянием воздуха, воды и углекислоты, все время изменяется и приобретает способность поглощать и удерживать воду. В связи с этим большое значение имеет химический состав материнской породы, а также плотность, пористость, теплопроводность, которые оказывают непосредственное влияние на характер почвообразовательных процессов (И.С. Кауричев, 1989).

В Костромской области материнскими породами являются, главным образом, различные ледниковые отложения, покровный суглинок, карбонатные моренные суглинки, пески, супеси и другие. Наиболее богатыми материнскими породами из встречающихся в области являются карбонатные морены, наиболее бедными - пески (М.И. Касаткин, С.Г. Андреев, 1955).

Почва, образовавшаяся на карбонатных моренах, обладает более высоким естественным плодородием. Почвы, образовавшиеся на песчаных отложениях, отличаются обычно низким естественным плодородием (М.И. Касаткин, С.Г.Андреев, 1955).

От растительности зависит накопление перегноя в почве. Перегной (гумус) пропитывает верхний слой почвы и прочно склеивает ее частицы в более крупные комочки. Источником образования перегноя являются отмершие растительные остатки. В Костромской области, где почвообразовательный процесс проходил под влиянием травянисто-лесной растительности, перегной кислый, с большим содержанием подвижных веществ, легко вымываемых из почвы. Поэтому количество его в почвах области невелико и колеблется от 1 до 2,5%.

Из климатических факторов на почвообразовательный процесс влияние оказывают, главным образом, температура и осадки. Костромская область находится в зоне достаточного увлажнения. Достаточно влажный климат области и сравнительно короткое лето обуславливают развитие подзолистых почв (Агроклиматические ресурсы Костромской области, 1974). Большое влияние на характер почвообразовательного процесса оказывает рельеф местности. По крутым и покатым склонам происходит смыв почвы, из-за чего она теряет большое количество минеральных солей. От рельефа зависит распределение атмосферной и почвенно-грунтовой влаги. В нижних частях склонов и западинах вследствие избыточного увлажнения наблюдается переувлажненность, что приводит к заболачиванию почвы.

Из-за неровностей рельефа систематически происходит перераспределение в почве питательных минеральных веществ. В условиях Костромской области этот фактор почвообразования играет весьма значительную роль.

Под возрастом почвы понимают время, прошедшее с момента возникновения почвы до настоящей стадии ее развития. В нашей области почвообразовательный процесс начался с момента ухода ледника с территории края. Следовательно, почвы Костромской области моложе, чем почвы юга. В пределах области наиболее молодыми являются почвы, формирующиеся на современных аллювиальных отложениях по долинам рек, на отмелях, образующихся в результате периодического смыва и наноса.

Производственная деятельность человека - освоение севооборотов, механическая обработка, внесение удобрений и другие мероприятия - также существенным образом влияет на направление почвообразовательного процесса, на свойства и качество почвы.

Для дер но во-подзол истых почв характерен естественный дерновый процесс, поэтому создание культурного пахотного слоя направленно на усиление естественного процесса и использование его в этих целях (М.И. Касаткин, С.Г. Андреев, 1955).

Преобладающим типом почвообразовательного процесса в Костромской области является дерново-подзолистый, то есть такой, при котором подзолооб-разовательный процесс сочетается с дерновым. При этом в подзолистой почве образуется перегнойный горизонт незначительной мощности, который довольно резко сменяется подзолистым, «белесым» горизонтом. Дерново-подзолистые почвы области подразделяют по степени окульту-решюсти на слабоподзолистые, сред неподзол истые и сильноподзолистые.

Дерново-слабоподзолистые почвы занимают возвышенные части междуречий и верхние части склонов, откуда вода успевает стекать быстро вниз. Большого распространения они не имеют. Дерново-среднеподзолистые почвы занимают наибольшую часть склонов холмов, котловин, лощин и речных долин и являются преобладающими в области. Дерново-сильноподзолистые почвы занимают плоские элементы рельефа с хорошим дренированием. Они распространены на плоских междуречьях Северных Увалов, в западной части Ветлужско-Унжинской низменности и на юге Галическо-Чухломской возвышенности. В понижениях рельефа и замкнутых котловин, где наблюдается избыточная увлажненность, развились дерново-подзолисто-глеевые и болотные почвы. В долинах рек Волги, Костромы, Унжи и Ветлуги имеются аллювиальные (пойменные) дерновые почвы. В большинстве они заболочены и требуют мелиоративных мероприятий, отличаются высоким плодородием. По механическому составу почвы области представлены песчаными, супесчаными, суглинистыми и глинистыми разновидностями. Наибольшую площадь занимают почвы песчаные, супесчаные и легкосуглинистые (М.И. Касаткин, С.Г. Андреев, 1955). Важное производственное значение имеют кислотность почвы, насыщенность основаниями, наличие перегноя, структура, поглотительная способность (сумма поглощенных оснований), водные свойства почвы и наличие в ней микроорганизмов.

Режим влажности и отзывчивость сельскохозяйственных культур на условия его формирования

Физические свойства почвы, по мнению Н.А. Качинского, в дерново-подзолистых почвах находятся в первом агрономическом минимуме.

В настоящее время можно считать общепризнанным, что структура и плотность сложения являются основными параметрами, определяющими их физические свойства и режимы почвы и оказывающими решающее влияние на урожай (В.В. Медведев, 1988 г.).

Одной из основных задач обработки почвы является улучшение агрофизических показателей почвенного сложения. Однако механическая обработка почвы на современном этапе рассматривается как мощный регулятор не только почвообразующих, но и почворазрушающих процессов.

В то же время многие исследователи отмечают, что независимо от вида и интенсивности осенней обработки дерново-подзолистых суглинистых почв, к моменту предпосевной обработки плотность пахотного слоя достигает равновесного значения, то есть эффект зяблевой обработки к весне не сохраняется.

Таким образом, плотность - не только первичный элемент физики почвы, но и всей жизни растений, поскольку от нее зависит водный, воздушный и, зачастую, температурный режимы. С повышением плотности от 1,0 до 1,7 г/см3 более выражен поверхностный сток. В процессе уплотнения почвы при высокой влажности влага непрерывно движется из нижних слоев к верхним, где происходит испарение. Уплотняя почву, мы снижаем размер пор, что первоначально приводит к возрастанию насыщенного влагой слоя. При уплотнении уменьшается размер пор, толщина пленки связанной влаги уже препятствует движению и уменьшает скорость передвижения влаги, поэтому плотность почвы влияет на накопление и расход влаги. Поддерживая определенный уровень свободной плотности, мы изменяем условия для сохранения влаги (при плотности 1,5-1,6 г/см на долю влаги приходится 5-10% объема пор). В реакции растений на высокую плотность почвы, решающую роль отводят влажности, В переуплотненной почве 80% корней находится в слое 7-Ю см, и 15-20% в слое 10-20 см и нижележащих горизонтах.

В наших исследованиях проводилось изучение влияния приемов основной обработки почвы на изменение плотности сложения, общей пористости (ПО) и пористости устойчивой аэрации (ПУА) по слоям почвы и влияние этих агрофизических показателей в дальнейшем на гидрологические свойства почвы (скорость размерзания почвы, тип стока, объем и величину стока талых вод, режим влажности, распределение запаса влаги по слоям почвы). Образцы почвы на плотность сложения отбирались один раз в год в момент, когда она была близкой к равновесной, - весной перед предпосевной обработкой.

Анализ цифрового материала (табл. 2) позволяет сделать вывод о том, что почва, глубоко обработанная с осени к предпосевной обработке по плотности сложения нижних слоев (20-30 см, 30-50 см) приближается к вариантам, в которых испытывались неглубокие обработки. По всем вариантам опыта она находится в пределах 1,31-1,67 г/см3. По глубине плотность исследуемых слоев почвы дифференцируется, нижняя часть уплотняется в большей степени. На всех вариантах опыта воздействие применяемых орудий сказывалось в основном только до 20 см, плотность нижних слоев по вариантам выравнивалась и была примерно одинаковой как в почве вариантов с нулевой, минимальной обработками, так и в почве с глубоким рыхлением.

Исследование плотности почвы под культурами звена севооборота (1998 г. - озимая рожь, 1999 г. - ячмень, 2000 г. - вика + овес) показывает, что многолетнее применение приемов основной обработки почвы создало неодинаковую плотность по изучаемым горизонтам профиля.

В условиях 1998 года, при возделывании озимой ржи сорта Волхова, плотность сложения выше оптимальной (1,3 г/см ) отмечалась не только в почве варианта с нулевой обработкой (в слое 10-20 см была в пределах 1,38 г/см и минимальной обработкой в слое 10-20 см - 1,38 г/см ), но и в почве на вариантах со вспашкой в направлении склона (контроль) (в слое 0-10 см - 1,37 г/см , 10-20 см - 1,38 г/см ), и вспашкой поперек склона плотность сложения в верхних слоях почвы 0-10 и 10-20 см - 1,41 г/см3 и 1,49 г/см3 соответственно. В нижних слоях почвы 20-30 и 30-50 см на всех вариантах опыта наблюдалось переуплотнение. В почве вариантов с глубокой обработкой (30-35 см) плотность сложения в этих слоях была в пределах: КПГ-2,2 - 1,46 и 1,67 г/см, безотвальное рыхление - 1,44 и 1,47 г/см3, на вариантах с минимальной и нулевой обработкой 1,31, 1,60 г/см3 и 1,43, 1,54 г/см3, соответственно. В 1999 году, когда на опыте возделывался ячмень, переуплотнение наблюдалось на всех вариантах ниже десятисантиметрового слоя, кроме варианта, где применялась вспашка плугом с вырезными отвалами, где плотность в слое 10-20 см составляла 1,27 г/см . В нижних слоях почва на этом варианте была переуплотнена, в слое 20-30 см - 1,49 г/см3 и в слое 30-50 - 1,49 г/см3. В верхнем слое почвы (0-10 см) плотность сложения находилась в следующих пара-метрах: варианты КПГ-2,2 и нулевая обработка- 1,24 г/см , безотвальное рыхление и вспашка плугом с вырезными отвалами 1,15 г/см3, минимальная обработка и вспашка поперек склона - 1,27 г/см3.

Наиболее благоприятным годом за период исследований был 2000 год, переуплотнение отмечалось в слое 10-20 см в почве вариантов с нулевой обработкой и вспашкой в направлении склона - 1,41 и 1,40 г/см3 соответственно. Высокая плотность почвы наблюдалась в слоях почвы ниже 20 см (20-30 и 30-50 см). По вариантам опыта плотность сложения этих слоев находилась в следующих пределах: наименьшие показатели наблюдались на вариантах: вспашка в направлении склона (контроль) - 1,41 г/см и 1,47 г/см , вспашка поперек склона 1,49 и 1,46 г/см3, вспашка плугом с вырезными отвалами - 1,43 и 1,46 г/см соответственно. Плотность сложения, заданная обработкой в слое 20-30 и 30-50 см на варианте, обработанном культиватором-плоскорезом КПГ-2,2 не сохранилась и составила 1,54 и 1,61 г/см и сравнялась с вариантом нулевой обработки 1,51 и 1,54 г/см .

Соотношение культурных и сорных растений в годы исследований в зависимости от длительного применения основной обработки почвы

Соотношение культурных и сорных растений Многолетнее применение различных приемов основной обработки почвы изменило экологические условия существования сорняков. Обработка почвы изменила видовой состав агрофитоценоза и потенциальную засоренность. Судить об эффективности того или иного приема обработки необходимо после длительного его применения, так как положительные и негативные последствия иногда проявляются не сразу. Одним из оценочных показателей влияния приемов обработки почвы на агрофитоценоз является конкурентная способность, которая оценивается по индексу конкурентной способности (ИКС) и проценту снижения урожая.

Наши исследования показывают, что в зависимости от основной обработки почвы и вследствие этого, разного видового состава сорной растительности показатели по индексу конкурентной способности (отношение массы одного сорного растения к массе одного культурного растения в фазу активного роста) и проценту снижения урожая (соотношение массы сорных растений к массе культурных растений плюс масса сорняков) были различными по вариантам опыта. Так в 1998 году при возделывании озимой ржи, снижение урожая было больше на вариантах с нулевой обработкой и достигало на 25 мая - 83%, на 12 июня - 96% (табл. 15). Также высокое снижение отмечалось на вариантах с минимальной обработкой - 65%, 36% соответственно и КПГ-2,2, на 25 мая - 56%, 12 июня - 30%. Лучшие показатели были в вариантах с отвальной обработкой: вспашка в направлении склона (контроль) 6 и 2%, вспашка поперек склона на 25. мая - 7% и на 12 июня - 4% и вспашка плугами с вырезными отвалами 14 и 9%. 1999 год, когда возделывался ячмень, был засушливым, отмечалось большое количество многолетних сорных растений с высокой конкурентной способностью по отношению к ячменю. Это сказалось на снижении урожая. Было отмечено, самое высокое снижение урожая за годы исследований от 25 до 93% (табл. 16). Так, на контрольном варианте со вспашкой в направлении склона снижения урожая достигало на 11 июня 45%, на 11 июля 40%, Самое высокое снижение отмечалось на вариантах с безотвальным рыхлением 11 июня - 93%, на 11 июля оно составило -59%. Так же как и в предыдущем году, меньшее снижение урожая отмечалось на вариантах с отвальной обработкой вспашка плугом с вырезными отвалами 11 июня - 31%, 11 июля - 39% и в варианте вспашка поперек склона-45 и 25% соответственно.

Условия 2000 года, были благоприятными по влагообеспеченности и температурному режиму для возделывания вико-овсяной смеси на зеленый корм, это сказалось на засоренности посевов и конкурентной способности культуры. В среднем по опыту снижение урожая было от 2 до 25% (табл. 17). Самое высокое снижение отмечалось 16 июня на вариантах с минимальной обработкой - 25%, в то время как на 1 июля - 12%. Также высокое снижение урожая отмечалось на вариантах вспашка плугом с вырезными отвалами 16 июня - 14%, 1 июля - 18%. В этот год было отмечено, что на 16 июня, в фазу кущения овса и третьего листа вики, на вариантах с безотвальными обработками отмечалось более высокое снижение урожая, а при применении отвальных обработок наоборот, оно было выше 1 июля, когда обе культуры были в фазе цветения,

Анализируя агрофитоценоз культур звена севооборота, нами были отмечены 30 видов сорных растений. Наибольшее разнообразие видов сорной растительности наблюдалось в 2000 году при возделывании вико-овсяной смеси на зеленый корм.

Наибольшее распространение получили 19 видов сорных растений, преимущественно корнеотпрысковые и корневищные многолетники. На всех делянках опыта встречались такие виды сорных растений, как бодяк полевой (Cirsium arvense), корнеотпрысковые, пырей ползучий (Elytrigia repens), корневищные, одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale), стержнекорне-вые, ромашка непахучая (Matricaria inodora), зимующие.

В посевах озимой ржи (1998) наиболее распространенными были семь видов. К их числу относится пырей ползучий (табл. 18). Пырей ползучий (Elytrigia repens) встречался на всех вариантах. Большее количество его было отмечено 12 июня на вариантах, где была вспашка плугом с вырезными отва-лами - 176 шт/м и КПГ-2,2 - 183 шт/м , меньше всего на варианте, где вы-полнялась вспашка поперек склона — 40 шт/м . На втором месте по численности был одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale), больше всего одуванчика было на вариантах с нулевой обработкой 56 шт/м/, в то время как на вариантах, где проводилась вспашка - от 4 до 8 шт/м . Мать и мачеха (Tussilago farfara) присутствовала только на вариантах с оборотом пласта, на контрольном варианте, вспашка в направлении склона на 12 мая было отме-чено 24 шт/м , на 12 июня - 47 шт/м , на вариантах, где выполнялась вспашка поперек склона 84 шт/м2 (12.05), 46 шт/м2 (12.06). На вариантах, где выполнялась вспашка плугом с вырезными отвалами на 12 мая мать и мачехи (Tussilago farfara) отмечалось 52 шт/м , на 12 июня - 22 шт/м и вариантах с минимальной обработкой 8 и 46 шт/м соответственно. Отмеченная зависимость наблюдалась за все три года исследований, и наибольшее количество этих групп сорных растений было отмечено в 1998 году, в посевах озимой ржи на варианте, где проводилась поперечная вспашка.

Экономическая и энергетическая оценка эффективности исследуемых приемов основной обработки почвы

Засушливые условия 1999 года значительно повлияли на урожай ячменя сорта Зазерский, в зависимости от этого, и на энергетическую эффективность возделывания сельскохозяйственной культуры. Энергетический доход был получен только с варианта, где проводили обработку с осени культиватором-плоскорезом КПГ-2,2 на глубину 30-35 см и составил 0,53 ГДж/га.

Энергетические показатели при возделывании вико-овсяной смеси на зеленый корм были лучшими за период исследований. Лучшими вариантами по энергетической эффективности были отвальные обработки: вариант вспашка в направлении склона обеспечивала энергетическую эффективность равную 9,44, вспашка поперек склона - 8,00, вспашка плугом с вырезными отвалами - 7,62 и вариантах, где применялся культиватор-плоскорез КПГ-2,2 коэффициент составил 7,39.

Длительное применение различных приемов основной обработки почвы способствует созданию и поддержанию плотности сложения и пористости пахотного слоя в пределах оптимальных значений. Плотность сложения нижних слоев почвы на вариантах глубоко обработанной с осени зяби приближается весной к равновесному состоянию. На всех вариантах опыта воздействие применяемых орудий сказывалось только до глубины 20 см, плотность нижних слоев выравнивалась и была примерно одинаковой. Высокая плотность за годы исследований наблюдалась только на вариантах с нулевой обработкой.

Различное сложение пахотного слоя, заданное приемами основной обработки почвы, степень увлажнения, глубина промерзания, мощность снежного покрова оказывали существенное влияние на изменение стока весенних вод. На вариантах с отвальной обработкой на глубину 20-22 см и на вариантах, где проводилась глубокая обработка до 35 см, формировался сток по пахотному слою. Сток по поверхности отмечался при нулевой и минимальной обработках. На вариантах, где отмечался сток по поверхности почвы показатели интенсивности и объема стока были более высокими.

Исследования режима влажности почвы за 1998-2000 гг. показали, что: - оценку режима влажности в полевом севообороте с учетом влияния гидрологических, гидротермических условий лет, можно дать на основе системного подхода, учитывающего взаимное влияние всех факторов в системе обработка почвы - агрофитоценоз - севооборот; - приемы поверхностной и глубокой обработки почвы и технология возделывания культур способствовали изменению режима влажности. В почве вариантов, где с осени проводилось глубокое рыхление, отмечалась более высокая влажность в слое 0-30 см в период апрель - май. В почве вариантов с минимальной и нулевой обработкой высокая влажность верхнего десяти сантиметрового слоя, близкая к ПВ, обеспечивалась за счет аккумуляции растительных и пожнивных остатков, выполняющих роль мульчи; - режим влажности в слое 0-50 см обуславливался не только приемами основной обработки, но и глубиной промерзания почвенного профиля в зимний период, запасом воды в снеге в весенний период, составом агрофитоценоза, выпадающими осадками; - расчет величины коэффициента водопотребления, анализ нарастания урожайности культур показал, что исследуемые культуры обладают способностью саморегуляции и большими внутренними регуляторны-ми возможностями, что позволяет им изменять величину формирования урожая в 1,5-2 раза и более при одном и том же суммарном во-допотреблении; - углубление пахотного слоя до 30-35 см рыхлением КПГ-2,2, плугом с вырезными отвалами следует рассматривать как способ повышения водовместимости и отзывчивости возделываемых культур на более эффективное использование плодородия данной почвы. Различное сложение пахотного слоя, заданное приемами основной обработки почвы, создавало условия, дифференцирующие накопление органических остатков, что отзывалось на соотношении культурных и сорных растений. Это изменяет влияние почвенных горизонтов на сроки наступления ППВ, спелости почвы весной и как последствие стока весенних вод обуславливает перераспределение почвенной влаги в слое 0-50 см 5. За годы исследований сорный компонент агрофитоценоза культур севооборота отличался постоянным видовым составом с преобладанием многолетних сорных растений. Видовой состав и соотношение культурных и сорных растений определялись в значительной мере биологическими особенностями и агротехникой возделывания исследуемых культур. Наибольшей конкурентной способностью по отношению к сорным растениям отличались посевы вико-овсяной смеси на зеленый корм. 6. Экономическая оценка результатов исследований показала, что наиболее эффективным приемом основной обработки почвы при возделывании озимой ржи сорта Волхова в условиях 1998 года и вико-овсяной смеси (2000 г.) является вспашка в направлении склона (контроль). На этом варианте была наибольшая биологическая урожайность (озимая рожь - 51,0 ц/га, вико-овсяная смесь на зеленый корм - 245,3 ц/га), наименьшая себестоимость 1 ц продукции (озимая рожь - 203,86, вика - овес на зеленый корм - 37,4), наибольший чистый доход (30402,9; 3089,9) и уровень рентабельности (292,4; 33,7). В условиях 1999 года при возделывании ячменя сорт Зазерский наиболее эффективным был вариант, где проводилось рыхление КПГ-2,2, при биологической урожайности 10,95, себестоимость 1 ц зерна составила 864,5 руб. 7. Наиболее высокая энергетическая эффективность отмечена: при возделывании озимой ржи сорта Волхова (1998 г) и вико-овсяной смеси на зелёный корм (2000 г.) - на варианте вспашка в направлении склона (контроль), ячменя сорт Зазерский (1999 г.) - на варианте с обработкой КПГ-2,2. - коэффициент энергетической эффективности составил соответственно 3,31; 9,44; 0,03.

Похожие диссертации на Особенности формирования агрофизических и гидрологических свойств дерново-подзолистых суглинистых почв при длительном применении различных приёмов обработки в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны России