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

Эффективность биологизации и основной обработки почвы в земледелии Предкамья Татарстана Хайруллин Айдар Ильшатович

Эффективность биологизации и основной обработки почвы в земледелии Предкамья Татарстана
<
Эффективность биологизации и основной обработки почвы в земледелии Предкамья Татарстана Эффективность биологизации и основной обработки почвы в земледелии Предкамья Татарстана Эффективность биологизации и основной обработки почвы в земледелии Предкамья Татарстана Эффективность биологизации и основной обработки почвы в земледелии Предкамья Татарстана Эффективность биологизации и основной обработки почвы в земледелии Предкамья Татарстана Эффективность биологизации и основной обработки почвы в земледелии Предкамья Татарстана Эффективность биологизации и основной обработки почвы в земледелии Предкамья Татарстана Эффективность биологизации и основной обработки почвы в земледелии Предкамья Татарстана Эффективность биологизации и основной обработки почвы в земледелии Предкамья Татарстана Эффективность биологизации и основной обработки почвы в земледелии Предкамья Татарстана Эффективность биологизации и основной обработки почвы в земледелии Предкамья Татарстана Эффективность биологизации и основной обработки почвы в земледелии Предкамья Татарстана
>

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

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

Хайруллин Айдар Ильшатович. Эффективность биологизации и основной обработки почвы в земледелии Предкамья Татарстана : Дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.01 : Кинель, 2003 152 c. РГБ ОД, 61:04-6/224

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА I. Обзор литературы 8

1.1. Солома как органическое удобрение 8

1.2. Промежуточный сидерат — важный источник повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур 15

1.3. Совершенствование обработки почвы при использовании на удобрение сидератов и соломы 23

ГЛАВА II. Условия и методика проведения исследований 28

2.1. Природно-климатические условия в Республике Татарстан 28

2.2. Метеорологические условия в годы исследований 32

2.3. Характеристика почвы опытного участка 40

2.4. Методика проведения исследований 40

2.4.1. Схемаопыта 40

2.4.2. Агротехника опыта 41

2.4.3. Методика проведения анализов и наблюдений 44

ГЛАВА III. Результаты исследований 47

3.1. Агрофизические показатели плодородия почвы 47

3.2. Содержание в почве органического вещества и гумуса 58

Водный режим 61

Питательный режим 65

Биологическая активность почвы 75

Фитосанитарное состояние посевов 78

Рост и развитие культурных растений 83

Урожайность, структура и качество урожая 87

Экономическая и энергетическая эффективность изучаемых приемов 92

Основные выводы 97

Рекомендации производству 99

Список использованной литературы 100

Приложения 117

Введение к работе

Актуальность темы. В Республике Татарстан при специализации земледелия на производстве зерна, зерновые культуры в полевых севооборотах нередко составляют 70-85%, что затрудняет реализацию основных принципов плодосмена. В этих условиях даже самое широкое применение удобрений, пестицидов и других средств интенсификации земледелия, как правило, не приводит к повышению урожайности полевых культур, поскольку нарушается баланс органического вещества и происходит снижение плодородия почвы.

Повышение урожайности культурных растений возможно при решении главной задачи - воспроизводства почвенного плодородия. Как показывают практические результаты, только увеличением применения химических средств, повышением уровня использования технических ресурсов, невозможно поддерживать уровень плодородия почвы без использования органических удобрений. Более того, вследствие большой дороговизны, минеральные удобрения с каждым годом применяются все меньше и меньше и вынесенные с урожаем питательные вещества не возвращаются в почву, что приводит к неизбежному снижению плодородия почвы и урожая сельскохозяйственных культур.

Для покрытия потребности в органическом веществе и достижения бездефицитного баланса гумуса в земледелии необходимо использовать все доступные и экономически оправданные источники органических удобрений.

Несмотря на это, в настоящее время все еще недостаточно уделяется внимание применению биологических средств повышения плодородия почвы и урожайности возделываемых культур. Мало площадей многолетних бобовых трав, недостаточно внесение органических удобрений, слабо внедряется использование сидератов, почти не применяется солома как органическое удобрение. Часто из-за несоблюдения научно-обоснованной системы обработки почвы, поступившее в почву органическое вещество быстро минерализуется, не превращается в гумус.

В связи с этим, изучение элементов биологизации земледелия в сочетании с минеральными удобрениями, при различных способах основной обработки почвы является актуальной задачей сельскохозяйственной науки и производства.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИР Казанской ГСХА (номер государственной регистрации 01.860.070307).

Цель и задачи исследований. Цель исследований: разработать и обосновать эффективные элементы биологизации земледелия в сочетании с расчетными дозами минеральных удобрений при различных способах основной обработки серой лесной почвы в зерновом звене севооборота в условиях Предкамья Республики Татарстан.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: определить влияние изучаемых приемов на некоторые агрофизические показатели плодородия почвы; изучить влияние биофакторов на содержание в почве органического вещества; определить влияние элементов биологизации в сочетании с основной обработкой почвы на водный и пищевой режимы, биологическую активность почвы; - установить характер изменения фитосанитарного состояния посевов; -определить влияние изучаемых приемов на рост и развитие культурных растений, урожайность и качество урожая; -рассчитать экономическую и энергетическую эффективность изучаемых приемов; -разработать рекомендации для производства.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Применение элементов биологизации земледелия (промежуточный сидерат, солома) на фоне комбинированной системы основной обработки почвы способствует существенному улучшению основных показателей плодородия почвы, условий роста и развития растений и повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

При комбинированной системе обработки почвы приемы биологизации способствуют увеличению содержания гумуса в серой лесной почве.

Использование промежуточного сидерата и соломы зерновых культур на удобрение дает существенную экономию средств химизации (минеральных удобрений, пестицидов), что повышает экономическую и энергетическую эффективность производства продукции в зерновом звене севооборота.

Научная новизна. Впервые в многофакторном стационарном опыте в условиях серых лесных почв Предкамья Республики Татарстан в зерновом звене севооборота проведены исследования и доказана эффективность совместного применения промежуточного ярового рапса на сидерат и соломы зерновых культур в сочетании с расчетными дозами минеральных удобрений на фоне комбинированной системы основной обработки почвы.

Практическая значимость. Исследованиями доказаны экологическая целесообразность и экономическая эффективность заделки соломы на удобрение и промежуточного сидерата при комбинированной системе основной обработки почвы. Использование рекомендованных приемов позволяет повысить плодородие почвы и продуктивность зернового звена севооборота.

Реализация результатов исследований. Основные результаты исследований опубликованы в научных статьях и тезисах докладов на научных и научно-практических конференциях, которые используются в практической работе специалистов сельского хозяйства.

Результаты исследований используются в учебном процессе Казанской ГСХА.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов агрономического факультета Казанской ГСХА и на заседаниях кафедры общего земледелия (2001, 2002, 2003 гг.), IV научно-практической конферен- ции молодых ученых и специалистов Республики Татарстан (Казань, 2001), региональной научно-практической конференции в МарГУ (Йошкар-Ола, 2002), где получили положительную оценку. По теме диссертации опубликовано 5 научных статей, подготовлено 6 дипломников.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю профессору X. X. Хабибрахманову, коллективу кафедры общего земледелия и студентам - дипломникам за помощь при проведении исследований и подготовке диссертационной работы.

Совершенствование обработки почвы при использовании на удобрение сидератов и соломы

Обработка почвы имеет большое значение в возделывании сельскохозяйственных культур. Она обуславливает образование и разложение гумуса, который является основным источником ее плодородия, улучшая агрофизические, агрохимические свойства, снабжая растения доступными элементами питания, образовавшимися при его минерализации (Воробьев, 1969,1972; Казаков, Чу-данов, 1973; Романов, 1988).

Мнение исследователей относительно влияния различных способов, глубины и интенсивности обработки почвы на содержание и разложение органического вещества расходятся.

Долгое время считалось необходимым поддерживать преимущественно процессы распада органического вещества для лучшего обеспечения растений элементами питания. Поэтому почвы подвергали интенсивной и глубокой обработке, которая усиливает минерализацию гумуса.

Позднее было установлено, что интенсивные процессы минерализации гумуса ведут к высвобождению таких количеств доступного азота, что большая часть их не используется растениями и улетучивается из почвы (Кочергин, 1965). При этом нарушается оптимальное соотношение N:P:K и бесполезно теряется гумус.

По данным М. И. Сидорова, Н. И. Зезюкова (1992) распашка черноземов привела к потерям 1/3 гумуса, причем наиболее ценной его фракции. В 30-40-ые годы В. Р. Вильяме (1949) признавал только культурную вспашку плугом с предплужником. Обосновывал это тем, что верхний слой (до 10 см) распыляется, т.е. ухудшается за теплый период, а нижний улучшается, а поэтому необходимо их менять местами, т.е. пахать. Однако в то время уже имелись данные А. Н. Лебедянцева (1921), которые свидетельствовали, что плодородие почвы уменьшается от верхних слоев к нижним, а не наоборот. Это положение было подтверждено опытами Л. Н. Барсукова (1953) с сотрудниками в 1952-1956 годах, а позднее опытами П. К. Иванова (1976), Г. И. Казакова (1990), X. X. Хабибрахманова и М. Р. Лотфуллина (1990). По мнению Т. С. Мальцева (1971) деятельный перегной и структура почвы может создаваться не только многолетними травами, но и однолетними культурами, если почву не оборачивать, а применять поверхностную обработку с периодической глубокой безотвальной обработкой. Решающее значение в питании растений он придавал верхнему слою почвы, в котором сосредоточена большая масса корней растений и поэтому не считал необходимым выравнивать по плодородию обрабатываемый слой почвы, а обрабатывать ее безотвальной. Для борьбы с ветровой эрозией почвы в засушливых регионах бывшего СССР разработана почвозащитная влагосберегающая система обработки без применения отвальных плугов и с широким использованием плоскорезных орудий (Бараев, 1978, 1981). По мнению Л. И. Никифоренко (1989) безотвальная обработка не может считаться средством воспроизводства гумуса в почве, так как сохранение и аккумуляция органического вещества в верхнем слое происходит за счет обеднения нижних. При этом активной гумификации в верхних слоях почвы и на ее поверхности не происходит, что было установлено П. А. Костычевым (1886). С. С. Сдобников (1968), М. И. Сидоров (1981) считают, что при отсутствии оборачивания обрабатываемого слоя почвы культурные растения вследствие дифференциации формируют основную массу корней в верхнем слое, что при дефиците влаги может привести к недобору урожая. По данным Н. Н. Лебедевой (1986) поверхностная и мелкая обработки дисковыми орудиями обеспечивают перемешивание и заделку органики, что улучшает условия для гумусообразования в верхних слоях. Е. Н. Рябов (1990), Н. И. Картамышев, М. Н. Герасимов (1989) считают, что вспашка нарушает ход естественных биохимических процессов в верхнем слое почвы, а минимализация обработки исключает оборачивание пласта и сокращает механическое воздействие на почву, формирует условия, близкие к естественному режиму гумусообразования. Безотвальная обработка способствует снижению минерализации органического вещества почвы по сравнению с отвальной вспашкой (Дусаев, 1990). Применение «нулевой» обработки в США в течение 10 лет повысило запасы гумуса в слое 0-5 см по сравнению со вспашкой в 2 раза (Рябов, 1990). Процессы преобразования органического вещества, а следовательно, биологической активности, накопления и распределения доступных форм NPK в значительной степени зависят от расположения в почве соломы, сидератов, растительных остатков и агрофизических условий почвы. Мнения ученых по способам и глубине заделки соломы, сидератов и растительных остатков разделились. Одни считают, что органические удобрения необходимо запахивать в нижнюю часть пахотного слоя почвы (Довбан, 1994; Сидоров, Зезюков, 1992). По их мнению, при мелкой заделке органических удобрений происходит быстрая и полная их минерализация, не увеличивая при этом запасы гумуса в почве. А по мнению других исследователей солому и сидераты необходимо заделывать в верхний, хорошо аэрируемый слой почвы, где складываются лучшие условия для гумусообразования и происходит более экономное расходование почвенного гумуса на формирование урожая сельскохозяйственных культур (Мальцев, 1954; Бараев, 1979; Картамышев, Герасимов, 1989).

При глубокой заделке органических удобрений сторонники традиционной обработки главную роль в образовании гумуса отводят анаэробным бактериям. При этом почвообразовательный процесс является качественным признаком живых растительных организмов - луговой растительной формации, а не самой почвы.

То есть в теоретических основах гумусообразования недооценивается роль физического состояния почвы, органической массы культурных растений и беспозвоночных животных (Картамышев и др., 1986).

Сторонники мелкой и поверхностной заделки органических удобрений считают, что глубокая отвальная и безотвальная обработка почвы приводит к пересыханию ее на глубину 30-50 см и более. И это является основной причиной исчезновения или резкого уменьшения беспозвоночных животных в обрабатываемых почвах и преобладанию в них микроорганизмов - разрушителей гумуса. Поэтому процесс разрушения гумуса преобладает над его синтезом.

Метеорологические условия в годы исследований

Метеоусловия в годы проведения исследований (2000-2002 гг.) характеризовались значительными отклонениями по годам и от средних многолетних данных.

Особенностью погодных условий 2000 года был повышенный температурный режим в течение года с января по сентябрь (рис. 1), за исключением мая месяца, где среднесуточная температура была ниже нормы на 3С. При этом, дневные пониженные температуры воздуха сопровождались ночными заморозками на почве до -5С. Количество осадков перед посевом было в достаточном количестве, а прошедшие после посева ливневые дожди способствовали образованию почвенной корки, что привело к недружным всходам. В июне влагообеспеченность была на 45 % выше среднемноголетних данных. Июль 2000 года характеризовался повышенным тепловым режимом и с малым количеством осадков (53 % от нормы). В августе обеспеченность влагой и тепловой режим были в пределах среднемноголетних значений. В целом, вегетационный период роста и развития культур 2000 года можно оценить как относительно благоприятным годом по метеорологическим условиям.

Вегетационный период 2001 года. В январе месяце среднемесячная температура воздуха составила - 5,0С, что на 8,5С выше нормы и на 6,6С выше, чем в прошлом году (рис. 2). При этом, амплитуда колебаний температуры была довольно большой: максимальная + 3,2С, а минимальная - 21,5С. Глубина промерзания почвы составила 46 см, высота снежного покрова достигла 42 см. В февраля температура сохранялась прохладной.

Средняя температура составила - 9,2С, что выше нормы на 3.9С. Толщина снежного покрова составила 58 см. Осадки составили 66 мм. Зимовка озимых культур проходила в удовлетворительных метеоусловиях. В течение марта наблюдалась слабо морозная погода. Осадки, выпадавшие в виде мокрого снега, за декаду составляли 30,3 мм, что в 2 раза больше нормы. Глубина снежного покрова за счет таяния стала уменьшаться и составила 50 см.

В первой декаде апреля наблюдалось постепенное потепление погоды. Осадки выпадали незначительные, в виде моросящего дождя и составили 0,4 мм. Во второй декаде апреля наблюдалась жаркая и сухая погода. Среднесуточная температура воздуха составила +7,4С. Осадков не было. Полный сход снега с полей произошел 13-16 апреля.

В третьей декаде апреля сохранилась такая же жаркая и сухая погода. Среднесуточная температура наблюдалась до 15,5С, максимальная поднималась до +24С, а минимальная опускалась до -3С в ночное время. В мае погода была устойчиво теплой, со значительными осадками. Среднесуточная температура воздуха составила 13,4С, максимально поднимаясь до 26С. Такая погода благоприятствовала росту озимых и всходам яровых. Осадки составили 83 мм. Прошедшие дожди в 2-х декадах мая задерживали боронование яровых по всходам.

В первой декаде июня погода была жаркой, осадки выпали незначительные. Отмечались в середине декады сильные ветры с максимальной скоростью до 16 м/сек. Максимальная температура воздуха поднялась до +24С, а минимальная составила до +8,7С в ночное время суток. В первой декаде июня для развития сельскохозяйственных растений погода была благоприятная, влаги было достаточно и было тепло, яровые находились в стадии полного кущения, озимые - в фазе колошения, горох - усикообразования, люцерна - стеблевания. Во второй и третьих декадах июня прошли ливневые дожди и сильные ветры в виде урагана. Скорость ветра составила от 12-16 м/сек. Среднесуточная температура колебалась от +16С до +17С, опускаясь до +8,8С в ночное время. Осадки составили 55 мм. Такая погода отрицательно повлияла на развитие сельскохозяйственных культур. Озимые находились в фазе цветения и налива, яровые - колошения.

Во второй и третьих декадах июля погода сменилась на жаркую и сухую без значительных осадков. Среднесуточная температура составляла от 20С до 27С, при этом максимально поднимаясь до 32С, и минимально опускаясь до 14С в ночное время. Осадки, выпавшие за две декады, составляли всего 16 мм, что на 30 мм ниже нормы. В первой декаде августа погода сохранялась теплой. Были сильные ветры, даже ураганы с обильными дождями. Среднесуточная температура воздуха +17,7С. В августе месяце осадки составляли 84 мм. Во второй и третьих декадах августа погода наблюдалась теплой. В первой декаде сентября наблюдалась теплая погода, со значительными осадками. Среднесуточная температура воздуха составила +12С, осадки составляли 35 мм. Во второй декаде погода сохранилась теплой и сухой. Она благоприятствовала проведению сельскохозяйственных работ, уборке пропашных культур.

Метеорологические условия 2002 года. В январе наблюдался повышенный температурный режим. Среднемесячная температура воздуха составила — 7,6С, что на 5,9 выше нормы (рис. 3). Максимальные температуры воздуха повышались до 3 тепла. Отмечено 11 дней с оттепелью. За месяц выпала 36 мм осадков, что на 12 мм выше средних многолетних значений. Высота снежного покрова в первой декаде января составила 50 см, а к концу месяца за счет уплотнения и подтаивания уменьшилась до 42 см. Глубина промерзания почвы составила 39-43 см.

Содержание в почве органического вещества и гумуса

При разработке систем зяблевой обработки одним из основных показателей являются исследования физических свойств почвы. Приемы основной обработки почвы способствуют значительному изменению строения пахотного слоя, значительную роль при этом играет качество разделки почвы. Вопросами влияния механической обработки на качественные показатели пахотного слоя почвы занимались многие исследователи (Вильяме, 1949; Качинский, 1963; Чуданов, 1980; Бондарев, 1994). Исследованиями доказано, что качество разделки пахотного слоя оказывает большое влияние на производительность труда при процессах возделывания культур, интенсивность испарения влаги, на равномерность заделки семян и на количественный показатель засоренности посевов. В свою очередь качество обработки почвы зависит от механического состава, структурности, засоренности, влажности почвы, от способа и глубины основной обработки. Установлено, что благоприятные почвенные условия создаются, когда количество комков диаметром более 50 мм (глыбы) не превышают 10 % и не менее 5 %.

В наших исследованиях разные способы основной обработки оказывали различное влияние на качественные показатели разделки пахотного слоя почвы (табл. 3). В среднем за звено глыбистость пашни после основной обработки почвы была меньше при комбинированной системе — 10,6 %, больше по вспашке - 15,7. Это можно объяснить следующим образом. При комбинированной системе обработки под яровые зерновые культуры применялось безотвальное рыхление. При этом, предварительно разделанная и разрыхленная дискованием почва верхнего слоя сохраняется на поверхности. А при вспашке из нижних слоев выворачиваются отдельные глыбы.

Применение элементов биологизации способствовало лучшему крошению почвы и уменьшению глыбистости по обоим фонам обработки. Так, при совместном использовании соломы и сидерата она составила 8,3-13,4 %, а без биогенов больше - 12,8-18,6. Другие варианты биологизации занимали промежуточное положение. Таким образом, на основе проведенных исследований качества разделки почвы можно сделать следующие выводы: - применение элементов биологизации способствовало сравнительно лучшей разделке почвы, по ним образовалось меньше глыб; - при комбинированной системе обеспечивалось лучшее качество обработки, по сравнению со вспашкой. Плотность сложения почвы. На первое место в процессе почвообразования П. А. Костычев (1949) выдвигал физические свойства и особенно плотность сложения, с которой связан весь комплекс физических, водных, температурных явлений в почве. Плотность сложения почвы оказывает существенное влияние на рост и развитие растений. Снижение количества растений на единицу площади, числа зерен, а также массы зерна в колосе при сильном уплотнении почвы приводит к существенному снижению урожая зерновых культур. Плотность сложения является важнейшим фактором плодородия. Уплотненная почва в силу действия на нее тяжелых машин и орудий, которые способствуют ухудшению ее физических, агрохимических и биологических свойств, характеризуется повышенной эрозионной способностью (Нарциссов, 1971). Наличие органического вещества существенно влияет на рыхлость пахотного слоя. Установлено, что увеличение количества органического вещества в почве на 0,1 % почти во всех случаях соответствует уменьшению ее плот-ности на 0,035 г/см . Внесение сидератов стабилизирует плотность почвы и способствует само разуплотнению ее в осенне-зимний период (Довбан, 1992). Как известно, серые лесные почвы характеризуются повышенной равновесной плотностью по сравнению с другими типами почв (Ильина, 1988). В наших исследованиях плотность сложения пахотного слоя почвы существенно изменялась в зависимости от изучаемых вариантов. Как видно из таблицы 4, в фазе трубкования овса плотность сложения была меньше при использовании биогенных средств - 1,17-1,22 г/см3, при 1,24-1,26 на минеральном фоне. Наблюдалась обратная зависимость между количеством внесенной органики и плотностью сложения почвы. Если по сидерату плотность сложения составила 1,21-1,22 г/см3, соломе - 1,20-1,21, при совместном использовании соломы и сидерата плотность заметно снижалась — 1,17-1,20 г/см . Положительное влияние биогенных средств усиливалось на фоне комбинированной системы обработки почвы. Так, плотность сложения почвы в среднем по фону вспашки составила 1,23 г/см3, при комбинированной системе обработки меньше- 1,20. В период вегетации овса различие между вариантами усилилась. На минеральном фоне уплотнение было сильнее - 1,33-1,35 г/см3, при 1,24-1,30 по биогенам. Исходя из выше изложенного, можно сделать следующие выводы: - использование биогенных средств способствовало поддержанию более оптимальной плотности сложения почвы; - положительное влияние биогенов на плотность усиливалась при комбинированной системе обработке. Твердость почвы. Твердость является важной технологической характеристикой, которая оказывает сопротивление режущим частям почвообрабатывающих машин. Чрезмерно высокая твердость почвы часто снижает всхожесть семян, оказывает влияние на развитие растений, оказывает механическое сопротивление развивающейся корневой системе растений, изменяет водный, воздушный и тепловой режимы почвы (Бондарев, 1987). П. У. Бахтин (1971) отмечает, что для зерновых культур оптимальная твердость почвы в начальные фазы развития в пределах 5-8 кг/см2, в середине вегетации — 20-25. Проявление отрицательности влияния твердости почвы начинается уже при значении твердости 25-30. В верхнем слое почвы (0-10 см) твердость была меньше по биогенам -3,9-5,2 кг/см , при 5,3-5,5 без них. Такая закономерность наблюдалась и в нижнем (10-20 см) слое почвы. Показатели твердости почвы во всех вариантах были сравнительно меньше на фоне комбинированной системы обработки - 4,7 кг/см2, при 5,0 по вспашке. В течение вегетации твердость почвы увеличилась по всем вариантам. Это особенно заметно на минеральном фоне - 22,5 и 29,5 кг/см2, в верхнем и нижнем слоях почвы соответственно. Совместное применение соломы и сидерата способствовало повышению устойчивости почвы к уплотнению, где твердость по слоям составила 17,0 и 26,1 кг/см2. Таким образом, можно заключить, что биофакторы способствовали повышению устойчивости почвы к уплотнению и поддержанию сравнительно низкой твердости почвы в течение вегетации. Структурность почвы. Структурность является одним из важных агрофизических показателей плодородия почвы (Вильяме, 1946; Наумов, 1964). Только в структурной почве создаются оптимальные условия водного, воздушного и теплового режимов, которые в свою очередь способствуют развитию микробиологической деятельности, и мобилизации питательных веществ в корнеобитаемые слои почвы (Ильина, 1988).

Экономическая и энергетическая эффективность изучаемых приемов

В настоящее время деятельность сельскохозяйственных товаропроизводителей должно быть направлено на ресурсо- и энергосбережение при возделывании культур. В интенсивном земледелии наиболее эффективными технологиями возделывания сельскохозяйственных культур могут и должны стать технологии, основанные на производстве продукции при минимальных затратах и обеспечивающие существенное повышение урожайности и плодородия земель. При этом экономическая эффективность является критерием целесообразности применения той или иной технологии.

Наши расчеты экономической эффективности изучаемых приемов показали, что на серых лесных почвах в условиях Предкамья Республики Татарстан экономически более выгодно возделывание культур при использовании биогенных средств, особенно на фоне комбинированной системы обработки (табл. 21).

Стоимость валовой продукции была выше при совместном использовании соломы и сидерата - 7729 руб./га, несколько ниже по сидерату — 7239 и соломе — 6980, при 6583 без биогенов.

Затраты на производство продукции на 1 га были сравнительно меньше при биогенах - 4887-5672 руб., при 5817-5918 по минеральному фону. Комбинированная система обработки способствовала снижению производственных затрат — 5384 руб./га, по сравнению со вспашкой - 5480.

Сравнительно низкая себестоимость зерна- 149,0 руб./ц и высокая рентабельность - 58,2 % получены при совместном использовании соломы и сидерата на фоне комбинированной системы обработки. По соломе себестоимость зерна составила 177,0 руб., сидерату — 180,9, а рентабельность - 32,8 и 29,9 % соответственно. В варианте без биогенов себестоимость зерна была выше — 207,8 руб., рентабельность ниже- 13,2 %.

Все показатели экономической эффективности на фоне вспашки были несколько хуже, по сравнению с комбинированной системой обработки.

В последние годы произошло сильное повышение стоимости минеральных удобрений, вследствие чего их доля в структуре производственных затрат увеличивается. В наших исследованиях использование биологических средств позволяло существенно уменьшить внесение расчетных доз минеральных удобрений под запланированные урожаи сельскохозяйственных культур. Так, в структуре затрат на производство зерна овса расходы на внесение расчетных доз минеральных удобрений на минеральном фоне составили 26,3 %, а при совместном использовании соломы и сидерата — 9,3%, что меньше почти в 3 раза. Из таблицы 22 видно, что в целом по звену в варианте «солома + сидерат» минеральных удобрений вносилось на 277-293 кг д. в. или 2,3 раза меньше по сравнению с минеральным фоном. При использовании биогенов для получения 1 ц зерна было затрачено 2,1-4,4 кг д. в. минеральных удобрений, при 5,6-6,3 на минеральном фоне. В последние годы для оценки эффективности изучаемых вариантов все чаще используют показатель коэффициента энергоотдачи, показывающий отношение накопленной энергии с урожаем к совокупным энергетическим затратам на его производство. Как видно из таблицы 23, в наших исследованиях сравнительно больше энергии урожаем сельскохозяйственных культур в среднем за звено было накоплено при использовании приемов биологизации - 49721-59599 МДж/га, при 47312-50876 без биогенов. Совокупные затраты энергии на возделывание культуры при биологиза-ции составили - 23008-25647 МДж/га, когда на минеральном фоне затраты энергии были больше - 27256-27598 МДж/га. Коэффициент энергоотдачи был выше при совместном применении соломы и сидерата на фоне комбинированной системы основной обработки почвы — 2,59, ниже на минеральном фоне при вспашке —1,71. Из выше изложенного анализа, можно сделать следующие выводы: - при биогенных средствах производственные затраты были сравнительно ниже, чем без них; - совместное использование соломы и сидерата способствовало снижению себестоимости производимой продукции и повышению ее рентабельности; - сочетание средств биологизации с комбинированной системой основной обработки почвы способствовало повышению экономической эффективности изучаемых вариантов; - затраты энергии на возделывание культур были сравнительно меньше при применении элементов биологизации, особенно при их сочетании; - сравнительно высокий коэффициент энергоотдачи был по варианту солома + сидерат на фоне комбинированной системы обработки почвы. По результатам исследований можно сделать следующие выводы: 1. Приемы биологизации способствовали лучшей разделке почвы, уменьшению глыбистости, тем самым повышению качества обработки. 2. Изученные приемы биологизации оказывали положительное влияние на агрофизические показатели серой лесной почвы (плотность сложения, твердость, структурность, пористость, водопроницаемость), которое усиливалось при комбинированной системе основной обработки почвы. 3. Элементы биологизации способствовали увеличению структурных агрегатов в пахотном слое почвы до 54,8-64,3 %, при 47,8-52,6 на минеральном фоне. При их использовании наблюдалось повышение содержания водопрочных частиц. 4. Использование биофакторов на фоне комбинированной системы обработки почвы привело к увеличению содержания в почве гумуса: по сидерату — 3,61 %, соломе - 3,63, солома + сидерату - 3,66, при 3,55 % по минеральному варианту. 5. Биологизация звена севооборота обеспечила сравнительно лучшее накопление продуктивной влаги к посеву и более рациональное ее использование. Внедрение элементов биологизации в звене севооборота на фоне комбинированной системы обработки почвы способствовало снижению коэффициента водопотребления культурных растений на 6,2-16,5 %.

Похожие диссертации на Эффективность биологизации и основной обработки почвы в земледелии Предкамья Татарстана