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

Агроэкологические и экономико-энергетические основы оптимизации полевых севооборотов в Среднем Заволжье Терентьев Олег Владимирович

Агроэкологические и экономико-энергетические основы оптимизации полевых севооборотов в Среднем Заволжье
<
Агроэкологические и экономико-энергетические основы оптимизации полевых севооборотов в Среднем Заволжье Агроэкологические и экономико-энергетические основы оптимизации полевых севооборотов в Среднем Заволжье Агроэкологические и экономико-энергетические основы оптимизации полевых севооборотов в Среднем Заволжье Агроэкологические и экономико-энергетические основы оптимизации полевых севооборотов в Среднем Заволжье Агроэкологические и экономико-энергетические основы оптимизации полевых севооборотов в Среднем Заволжье
>

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

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

Терентьев Олег Владимирович. Агроэкологические и экономико-энергетические основы оптимизации полевых севооборотов в Среднем Заволжье : диссертация ... доктора сельскохозяйственных наук : 06.01.01 Самара, 2006 366 с., Библиогр.: с. 255-300 РГБ ОД, 71:07-6/100

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Совершенствование севооборотов как основы современных систем земледелия (обзор литературы)

1. Основные направления совершенствования севооборотов как агроэкосистем 8

2. Оптимизация специализированных на производстве зерна севооборотов 12

3. Средства и уровни интенсификации в севооборотах 15

4. Направления биологизации севооборотов 20

5. Повышение устойчивости производства продукции в севооборотах... 25

6. Энергетическая и экономическая оценка севооборотов и технологий возделывания сельскохозяйственных культур 26

7. Оптимизация севооборотов и средств интенсификации по влиянию их на плодородие почвы 29

8. Использование принципов моделирования для оптимизации севооборотов 34

Глава II. Краткая характеристика климатических и почвенных условий степных районов Среднего Заволжья

1. Климат и почвы Степного Заволжья 37

2. Биоклиматический потенциал продуктивности пашни в Самарской области и Степном Заволжье 45

3. Почвенные условия района исследований 49

4. Метеорологические условия в годы исследований 53

Глава III. Методика проведения работы 60

Глава IV. Влияние погодно-климатических и антропогенных факторов на урожайность сельскохозяйственных культур в Среднем Заволжье ... 70

Глава V. Агроэкологическая и экономико-энергетическая оценка разных видов специализированных на производстве зерна севооборотов

1. Влияние севооборотов на засоренность посевов, водный и пищевой режимы почвы 84

2. Баланс органического вещества в севооборотах 128

3. Урожайность сельскохозяйственных культур, продуктивность севооборотов, устойчивость производства продукции в севооборотах. Качество зерна 139

4. Энергетическая и экономическая оценка севооборотов 153

Глава VI. Агроэкологическая и экономико-энергетическая оценка специализированных на производстве зерна севооборотов при различных уровнях интенсификации пашни

1. Влияние уровней и средств интенсификации в севооборотах на засоренность посевов, пищевой режим, агрохимические свойства почвы и показатели почвенного плодородия 162

2. Влияние удобрений и средств интенсификации на урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборотов 193

3. Качество зерна при разных уровнях интенсификации 215

4. Энергетическая и экономическая оценка разных технологий возделывания сельскохозяйственных культур в севооборотах 224

Глава VII. Модели оптимизации производства зерна в полевых сево оборотах Среднего Заволжья 234

Выводы 247

Рекомендации производству 254

Литература

Введение к работе

Актуальность темы. В степных засушливых районах Среднего Заволжья проблема повышения устойчивости производства зерна имеет особо большое значение. Эга зона в растениеводстве специализируется на выращивании высококачественного продовольственного зерна пшеницы и других культур.

Одним из основных средств для увеличения производства зерна является использование специализированных севооборотов, которые в настоящее время, в связи с коренным изменением основ земледелия и переходом его на рыночные условия, нуждаются в оптимизации по агроэкологическим и экономико-энергетическим принципам. В изменившихся условиях сельскохозяйственного производства необходимы новые модели построения севооборотов и связанных с ними технологий возделывания культур.

Поэтому настоящая работа имеет большое научное и практическое значение. Экспериментальная часть работы выполнялась в Самарском НИИСХ в 1980-1998 гг. в соответствии с государственными заданиями по земледелию и являлась составной частью тематических планов института.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлась теоретическая и практическая разработка основ оптимизации севооборотов в Среднем Заволжье для повышения их продуктивности, рентабельности и плодородия почвы.

В задачи исследований входило:

изучить влияние климатических и антропогенных факторов на урожайность сельскохозяйственных культур в Среднем Заволжье;

определить влияние разных видов севооборотов на засоренность посевов, водный и пищевой режимы почвы, баланс органического вещества, урожайность сельскохозяйственных культур, продуктивность севооборотов, устойчивость производства зерна и его качества;

дать энергетическую и экономическую оценку севооборотов;

изучить влияние средств и уровней интенсификации в разных звеньях севооборотов на засоренность посевов, пищевой режим, агрохимические свойства почвы и показатели почвенного плодородия;

определить влияние уровней и средств интенсификации на урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборотов;

дать энергетическую и экономическую оценку разных технологий возделывания сельскохозяйственных культур в севооборотах;

построить модели оптимизации производства зерна в севооборотах Среднего Заволжья.

Выносимые на защиту положения:

- эффективность зернопаровых и зернопаропропашных севооборотов с 20-
25 % чистого пара в условиях Среднего Заволжья, как средства обеспечи
вающего выход зерна на уровне 20-30 ц с 1 га пашни с высоким коэффициен
том устойчивости 0,75, уровнем рентабельности 60-70%, окупаемость

энергетических затрат в 2 раза и высокое качество продовольственного зерна пшеницы с содержанием сырой клейковины 30-35% и натуры зерна 770-790 г/л;

модели оптимальных уровней интенсификации зернопаровых, зернопро-пашных и зерновых звеньев севооборотов с использованием менее энергоемких обработок почвы, средних доз удобрений и минимального количества гербицидов со снижением себестоимости продукции на 30 % по сравнению с традиционными технологиями;

- модели оптимизации плодородия почвы в специализированных на производстве зерна севооборотах с использованием органической массы соломы зерновых культур и ресурсосберегающих систем обработки почвы, снижающих минерализацию гумуса до 40 %,

Научная новизна. Впервые для зоны Среднего Заволжья определено статистически-вероятностное влияние осадков, температуры воздуха и систем земледелия на урожайность сельскохозяйственных культур, проведена классификация типов лет с различными сочетаниями режимов увлажнения и тепла. Проведена широкая оценка севооборотов и уровней интенсификации в них по агроэкологическим и экономико-энергетическим показателям, в том числе по почвенному плодородию, балансу гумуса и его фракционному составу, определена производительность агроэкосистем на единицу совокупных энергетических, денежных и трудовых затрат. Получены на основе комплексных оценок оптимизационные модели производства зерна в специализированных севооборотах Среднего Заволжья по показателям устойчивости производства зерна, выхода продукции, воспроизводства почвенного плодородия, уровней интенсификации использования пашни и технологий возделывания, экономической эффективности.

Практическая ценность. В результате проведенной научной работы и создания оптимизационных моделей производства зерна были разработаны основы эффективных систем земледелия для засушливой зоны Среднего Заволжья, включающие зернопаровые и зернопаропропашные севообороты с удельным весом чистых паров 20-25%, средние по интенсивности уровни применения удобрений и гербицидов, ресурсосберегающие системы основной обработки почвы и приемы воспроизводства почвенного плодородия.

Результаты исследований были использованы при разработках федеральных и региональных программ «Зерно» в 80-90-тые годы, составлении систем ведения сельского хозяйства и «Систем земледелия» в Самарской области, рекомендаций для производства при внедрении влаго- и ресурсосберегающих технологий на площади 1,2 млн. га.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Всесоюзных совещаниях Координационного совета по севооборотам и борьбе с сорняками (Москва, 1986,1987,1988), ВДНХ СССР (Москва, 1987,1988), научно-практической конференции, посвященной 90-летию Самарского НИИСХ (Безенчук, 1993), научно-практической конференции, посвященной 85-летию НИИСХ Юго-Востока (Саратов, 1995), 44 научной конференции профессорско-преподавательского состава, сотрудников и аспирантов Са-

марской ГСХА (Кипели, 1997), Международной научно-пракшческой конференции, посвященной 100-летию Самарскою 11ИИСХ и 70-летию Поволжского НИИСС (Самара, 2003).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 43 научные работы, в том числе 6 - в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объём диссертации Работа изложена на 254 страницах, состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций производству, содержит 106 таблиц, 27 рисунков, 44 приложения. Список использованной литературы включает 423 источника, в том числе 49 на иностранных языках.

Оптимизация специализированных на производстве зерна севооборотов

Оптимальное насыщение севооборотов, специализирующихся на производстве зерна, зерновыми культурами, их сочетание с другими культурами и разными видами паров являются актуальными проблемами для зернопроиз-водящих районов, в том числе для зоны Поволжья.

Эти вопросы во многом связаны с биологическими особенностями зерновых культур как предшественников. По данным М.И. Сидорова (1987), из-за низкого содержания азота в послеуборочных остатках происходит накопление в почве негумифицированных остатков с высоким соотношением углерода и азота. Поэтому бессменное возделывание зерновых культур или чрезмерное насыщение ими севооборотов приводит к снижению плодородия почвы и урожайности.

По данным ряда авторов, при бессменных посевах зерновых культур выше потери гумуса, особенно легкоразлагающейся его части. Снижается содержание нитратного азота, нитрифицирующей способности почвы, идет накопление токсичных форм микроорганизмов, подавляется развитие грибов и актиномицетов (Андрусенко И.И., Коваленко A.M., 1987; Верзилин В.В., Трунова В.А., 1992; Сидоров М.И., Зезюков Н.И., 1992).

По мнению С.А. Воробьева (1987), оптимальное и предельно допустимое насыщение севооборотов зерновыми культурами возможно при бездефицит ном балансе гумуса, наличии чистых паров и внесении органических и минеральных удобрений.

По данным Курского СХИ, при насыщении севооборотов зерновыми культурами от 50 до 80-85% севооборотной площади сбор зерна возрастал на 46,6 %. По расчетам В.В. Захарова и Н.Я. Колосова (1992) увеличение доли зерновых на 1 % повышает выход зерна в севооборотах на 0,22 ц/га.

В исследованиях НПО "Среднеуральское" наибольший выход зерна (15,7 ц/га) обеспечивают севообороты с размещением в них 67-68% зерновых (КругловТЛ., 1987).

По данным ВНИИ кукурузы, из восьми 10-польных севооборотов максимальный выход зерна за семь лет исследований был получен в севооборотах с 80-90% зерновых (Лебедь Е.М., Белогуров В.А., Суворинов A.M.,1991). Однако в таких севооборотах значительно возрастает роль мероприятий по предотвращению ухудшения агрофизических свойств почвы и борьбе с сорняками.

В опытах НИИСХ ЦЧП им. Докучаева было изучено 30 схем зерновых севооборотов за 19 лет (Котлярова О.Г., Черенков В.В., 1995). Установлено оптимальное насыщение севооборотов зерновыми культурами - 65-75%. В этом случае не падает биогенность почвы, не происходит отрицательного влияния на почвообразовательные процессы, достигается стабилизация баланса гумуса. При увеличении доли зерновых в севооборотах выше оптимума необходимы дополнительные затраты почвенной энергии для утилизации накопленной однородной органики.

Подтверждают данные об оптимальности насыщенности в севооборотах зерновыми культурами до 67-70% и исследования, проведенные в Центрально-Черноземной зоне А.К. Свиридовым и В.В. Черенковым (1995).

Исследования в зонах недостаточного увлажнения показывают, что для севооборотов, специализированных на производстве зерна, важным стабилизирующим фактором является чистый пар (Авраменко Р.В., 1987; Корчагин В.А., 1992; Фирсов А.И., Лощинина Л.П., Ковалева Н.А., 1993; Хабибрахма нов Х.Х., Миникаев Р.В., Салихов А.С., 1993; Вражнов А.В., Медведев А.Г., 1993).

Опыты в Самарском НИИСХ (Корчагин В.А., 1992) показывают, что возможно повторное возделывание яровой пшеницы в течение 3-х лет с насыщением ее в севообороте до 60-70%, если периодически прерывать его чистым паром или хорошими предшественниками и применять удобрения и гербициды. Наибольший выход зерна и устойчивость его производства отмечались в зернопаровом севообороте с 20% пара и 80%) озимых и яровых пшениц.

Н.М. Тулайков (2000) считал, что в засушливой зоне Юго-Востока при введении в севообороты чистых паров (10-20%)), пропашных и поздних культур возможно насыщение их посевами пшениц до 75%.

В пшеничных поясах США и Канады с низкой влагообеспеченностью, площади паров достигают 44-51% от площади пашни (Смирнова Н.С., 1982). При выращивании пшениц по пару урожай зерна составляет в среднем 25, а по пшенице 7-7,5 ц/га. Критический уровень годовых осадков, при котором оправдано возделывание пшеницы в беспаровых севооборотах, установлен в 580 мм.

При современных интенсивных технологиях в США, странах Западной и Восточной Европы на смену плодосменным пришли высоконасыщенные зерновые севообороты (вплоть до бессменных посевов). Интенсификация производства привела к переходу на более свободное чередование культур, определяемое коньюктурой рынка (Sin G., Draghicioin V., Konita S., 1990).

Таким образом, специализированные на производстве зерна севообороты должны строиться с учетом их влияния на плодородие почвы, критического биологического порога насыщения, выхода зерна, затратами на его производство, уровня интенсивности технологий и использования чистых паров в засушливых зонах. Все эти проблемы требуют своего дальнейшего разрешения в новых экономических условиях в зоне Среднего Поволжья.

Биоклиматический потенциал продуктивности пашни в Самарской области и Степном Заволжье

Для эффективного использования пашни необходимо формировать фо-тосинтезирующие системы, способные максимально улавливать приходящую энергию солнечной радиации с наиболее высоким коэффициентом использования ФАР.

Продолжительность солнечного слияния составляет, по многолетним данным, в центре Самарской области на пересечении геоморфологических провинций 2112 часов за год. Основная ее часть приходится на теплый период времени. Число дней без солнца в левобережной части - 80.

Суммарная солнечная радиация в Самарском Заволжье составляет 60 ккал/см в год, а годовой радиационный баланс - 17 ккал/см . Он колеблется от отрицательных значений зимой до 3-4 ккал/см в июне.

В Самарской области довольно значительный энергетический резерв для выращивания высоких урожаев. Урожай зерновых и кормовых культур можно значительно повысить, используя системы и технологии, позволяющие повысить уровень (коэффициент полезного действия) ФАР. Подняв КПД ФАР с 1 до 2%, можно увеличить урожай вдвое (табл. 2.3).

Одним из климатических критериев жизнеобеспеченности растений являются среднесуточные суммы эффективных температур выше +10С за период вегетации растений. Для района исследований (Безенчук) они составляют 2600-2700, поэтому ресурсов тепла достаточно для созревания основных сельскохозяйственных культур.

Одним из основных лимитирующих факторов урожаев является влаго-обеспеченность посевов. Урожайность сельскохозяйственных культур в районе исследований (зона пониженного увлажнения) находится в большой зависимости от количества осадков, выпадающих за время наиболее интенсивного роста и в критические периоды развития растений. Важнейшим средством сохранения запасов влаги из осенне-зимних осадков является чистый пар с использованием его под озимые культуры.

В результате использования озимыми культурами для формирования урожаев осадков более продолжительного периода, их продуктивность значительно выше, чем яровых культур.

Условием для получения высоких урожаев озимых культур в Самарской области является обеспечение хорошего развития растений осенью. Средние запасы влаги к началу сева озимых в зоне Степного Заволжья составляют 11-12 мм в пахотном слое, удовлетворительные запасы свыше 20 мм наблюдаются в 30-45% лет. В дальнейшем условия влагообеспеченности озимых растений постепенно улучшаются.

Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы к возобновлению вегетации озимых весной в среднем составляют 100-120 мм, что можно считать удовлетворительным для развития растений.

По многолетним данным, метеорологические условия озимых в период выхода в трубку-цветение складываются благополучно. Режим влажности в период колошения также удовлетворителен. Оптимальная потребность озимых культур во влаге за весенне-летний период составляет около 300 мм, что наблюдается в 53-60% лет.

Ранние яровые культуры (прежде всего яровая пшеница и ячмень) ежегодно обеспечиваются необходимым теплом в достаточном количестве. Напротив, влагообеспеченность яровых зерновых является недостаточной. Расход на суммарное испарение (транспирация растений плюс физическое испарение с почвы) за весь вегетационный период яровой пшеницы составляет в среднем 180-190 мм, а оптимальная потребность около 400 мм.

По данным Д.М. Щукина (1991), существует тесная зависимость урожая яровой пшеницы от осадков мая-июня. Достаточное количество осадков в кущение создает хорошие условия для формирования вторичных корней.

По данным В.А. Корчагина, О.В. Терентьева и А.Г. Крючкова (1999), урожайность яровой пшеницы также находится в тесной зависимости с количеством осадков сельскохозяйственного года (УХ = 0,901) и холодного пери-да (УХ = 0,888). Среднемноголетний ущерб от засухи разного типа в условиях Самарского НИИСХ оценивается недобором урожайности яровой пшеницы в 16,9% (9,2 ц/га).

В нескольких иных условиях проходит в степной зоне развитие поздних культур (кукуруза, просо). Эти культуры в связи с продолжительным периодом весенне-летней вегетации слабо реагируют на недостаток осадков и засуху раннелетнего периода. Наиболее интенсивный рост у них совпадает с осадками во второй половине лета. Для максимального использования всех осадков в засушливый степной зоне необходимо правильно сочетать в севооборотах посевы озимых, ранних и поздних яровых культур.

Урожай в зоне исследований обуславливается также уровнем почвенного плодородия и возможностями усвоения элементов питания из почвы. Пахотные земли района исследований имеют невысокое содержание легкогид-ролизуемого азота и подвижного фосфора, но хорошо обеспечены обменным калием. Повысить уровень урожая можно за счет применения удобрений и систем земледелия, позволяющих увеличить коэффициент усвояемости питательных веществ.

Баланс органического вещества в севооборотах

Проблема создания бездефицитного баланса гумса в почве - одна из актуальных проблем в современном земледелии. Оптимальное гумусное состояние почв способствует реализации максимальных возможностей интенсивных специализированных севооборотов.

По данным многих исследователей, при интенсивном использовании пашни под полевыми севооборотами снижается потенциальное плодородие почвы: уменьшается содержание гумуса, повышается кислотность, снижается количество питательных легкоусвояемых веществ. Например, по данным И.Ф. Медведева (2000) , ежегодные потери гумуса в полевых севооборотах составляют 1,1 т/га, а за счет пожнивно-корневых остатков компенсируется только 60 % потерь.

Во многом изменения в содержании гумуса зависят от набора сельскохозяйственных культур в севообороте, который является постоянно действующим фактором влияния на плодородие почвы. По данным Ю.Ф. Курдюкова, Ю.М. Возняковской и Л.П. Лощининой (2000), введение в севообороты зернобобовых культур и многолетних трав приводит к повышению качества органического вещества и активности почвенных микроорганизмов.

В исследованиях М.Б. Амирова (1991) потери гумуса при возделывании зерновых культур составляли 0,5 - 1 т/га в год, пропашных и в парах - в 2-3 раза больше, а положительный баланс гумуса наблюдался только в севооборотах с многолетними травами.

По данным А.К. Свиридова (1989), снижение содержания гумуса наблюдается в бессменных, пропашных, зерновых посевах и зернопаропропашных севооборотах.

В исследованиях Е.А. Петухова (1995) наибольшие потери гумуса (200 кг/га в год) отмечались в зернопаровом севообороте.

По данным Г.Н. Гасанова, положительный баланс азота и гумуса возможен в зернотравяном и травянопропашном севообороте с удельным весом люцерны не менее 20 %. При высоком насыщении севооборотов многолетними бобовыми травами уменьшается потребность в навозе для восстановления гумуса (Потушанский В.А., 1993).

Одним из приемов воздействия на потенциальное плодородие почвы является систематическое применение органических и минеральных удобрений. Многочисленные исследования свидетельствуют, что применение минеральных удобрений способствует увеличению доли активного гумуса, а органических удобрений - приводит к повышению содержания пассивного гумуса, улучшающего структурообразование почвы (Локтионов Н.И., 1976). По данным М.Б. Амирова (1991), при использовании системы органических и минеральных удобрений в севообороте в течение длительных ротаций, наступает стабилизация содержания гумуса, а в аналогичных опытах С.Н. Бу-рахта (1989) в зернопаровых севооборотах, содержание гумуса ежегодно увеличивается на 0,18 т/га.

В тоже время, есть данные, что применение удобрений, хотя и сокращает расход гумуса, но не восполняет его потери, связанные с усиленной минерализацией и выносом азота с урожаями (Чичкин А.П., 2001).

В таблице 5.17 приводятся данные о потерях гумуса с момента закладки длительного стационара в течение 30 лет в разных видах изучаемых севооборотах. Из нее видно, что ежегодные потери гумуса при интенсивном использовании пашни и применении органических и минеральных удобрений не покрываются гумуфикацией пожнивно-корневых остатков. Наибольшие потери гумуса (0,831 т/га ежегодно) наблюдались в зернопаропропашном севообороте с двумя полями чистого пара, а наименьшие - в севообороте с травопольными звеньями.

Ежегодное восстановление гумуса в севооборотах составило 0,619-0,643 т/га. При этом более высокий уровень процессов гумификации наблюдался в беспаровом и зернопаротравянопропашном севообороте за счет большего накопления пожнивно-корневых остатков.

Следует отметить, что применение органических удобрений в опытных

севооборотах с расчетом на бездефицитный баланс гумуса не носило систематический характер. Наиболее полное использование органики (навоз, солома, сидераты) началось с 1991 года (после второй ротации).

Многими исследователями доказано (Тюрин Н.В., 1986), что вместе с ростом урожая увеличивается потребление и отчуждения за пределы поля азота гумуса, а применение удобрений не восполняет его потерь на минерализацию.

Исследованиями А.П. Чичкина (2001) установлено, что удобрения (особенно навоз и совместное применение навоза и минеральных удобрений) ускоряет процессы минерализации почвы. Большее восстановление гумуса при внесении удобрений за счет повышения количества пожнивно-корневых остатков маскирует истинное количество минерализованного гумуса.

Опыты по изучению разных систем удобрений в севообороте подтверждают это положение (табл. 5.18). Наибольшие потери гумуса за ротацию зернопарового севооборота при активной минерализации в пару наблюдались при совместном применении органических и минеральных удобрений.

По нашим данным, истинная минерализация гумуса (при снятии эффекта восстановления гумуса за счет пожнивно-корневых остатков) составила величину большую, чем фактическая убыль гумуса - от 1,029 до 1,450 т/га в год.

Наибольшие некомпенсированные потери органического вещества (57 %) наблюдаются в зернопаропропашном севообороте с двумя полями чистого пара, 43 % потерь здесь компенсируется пожнивно-корневыми остатками (30 %), навозом и соломой (13 %) (рис. 20). Наименьшие потери гумуса отмечены в зернопаротравянопропашном севообороте за счет большего накопления растительных и корневых остатков.

Влияние удобрений и средств интенсификации на урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборотов

Многочисленные исследования свидетельствуют о существенном и направленном влиянии взаимодействующих технологических факторов на урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборотов. По данным В.В. Пронько, П.Н. Гришина и Г.К. Соловова (2000), влияние различных систем обработки почвы на урожай озимой пшеницы является равноценным на неудобренном и удобренном фоне, на яровой пшенице наиболее эффективно внесение удобрений при поверхностной обработке почвы, а на просе - при безотвальном рыхлении. При взаимодействии удобрений и пестицидов доля первого фактора в формировании прибавки урожая составила 55-77 %, а второго - 33-45 %.

По данным Х.Х. Хабибрахманова (1995), эффективность безотвальных обработок почвы повышается при внесении минеральных удобрений.

В условиях черноземных почв Саратовской области наибольший урожай сельскохозяйственных культур в зернопаропропашных севооборотах обеспечивает полное минеральное удобрение, а одна тонна навоза дает прибавку урожая в 54-98 зерновых единиц (Чуб М.П., Гюрова Э.С., Потатурина Н.В., 2000).

В условиях обыкновенного чернозема Степного Заволжья применение полного минеральных удобрений также наиболее эффективно по выходу продукции зернопаропропашного севооборота, при этом наименьшие затраты на 1 ц дополнительной продукции дают азотно-калийные, азотно-фосфорные и органо-минеральные (половинные дозы) удобрения (Чичкин А.П., 1995).

Эффективность технологических факторов зависит от вида севооборотов. В интенсивных севооборотах, насыщенных зерновыми и пропашными культурами, наиболее эффективны (по выходу продукции) энергоемкая отвальная обработка почвы, интенсивные уровни удобрений и средств защиты растений (Новиков В.М., Исаев А.П., 1993).

В зернопаровых севооборотах короткой ротации наибольший эффект обеспечивает сочетание минимальных обработок и органо-минеральных удобрений без применения гербицидов (Лопатеев Ю.А., 1999).

По данным М.С. Матюшина и И.П. Таланова (1993) в зернопаровых севооборотах при внесении расчетных доз минеральных и органических удобрений (повышение уровня питания) урожайность сельскохозяйственных культур не зависит от систем обработки почвы. Исследования, проведенные в условиях Южного Урала, подтверждают, что в таких севооборотах более целесообразно применять комбинированные системы обработки почвы с элементами минимализации (Кислов А.В., 1995).

В условиях Степного Заволжья (район исследований) установлено, что урожай сельскохозяйственных культур в паровом звене севооборота повышается при использовании мелких и плоскорезных обработок, удобрения и гербициды устраняют отрицательные эффекты почвозащитных ресурсосберегающих систем обработки почвы (Васильев В.П., Светкина Н.В., 1988).

Данные наших исследований показывают, что при возделывании озимых культур по пару в зернопаровом звене севооборота способы обработки почвы не влияют существенно на их урожай (приложения 34-36, табл.6.15). В тоже время применение удобрений позволило значительно повысить урожай озимых, прибавка составила: 5,8-7,2 ц/га при средних дозах и 6,9-9,0 ц/га при интенсивных дозах.

Применение безотвальных и минимальных систем обработок почвы при возделывании яровой пшеницы в паровом звене привело к снижению ее урожаев даже на фоне гербицидов. Так как засоренность посевов после озимых культур была низкой, вследствие высокой сороочищающей роли чистого пара, то применение гербицидов оказалось не эффективным.

Оновная причина снижения урожаев яровой пшеницы при минимализа-ции обработок - ухудшение азотного пищевого режима (показано ранее). Применение удобрений в средних и интенсивных дозах повышало ее продуктивность.

Подобные же тенденции в замедлении нитрификации весной и снижения урожаев отмечены при возделывании ячменя, однако применение удобрений выравнивало урожайность по разным системам обработки почвы.

Увеличение доз удобрений не привело к повышению урожаев ячменя при оптимизации пищевого режима почвы на среднем уровне минерального питания. Отмечено также усиление действия гербицидов на фоне удобрений при увеличении конкурентной способности культуры. На фонах с сочетанием применения удобрений и гербицидов урожайность повысилась в 2-4 раза.

Похожие диссертации на Агроэкологические и экономико-энергетические основы оптимизации полевых севооборотов в Среднем Заволжье