Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы. Основные направления и условия минимализации обработки почвы 8
2. Условия и методика проведения исследований 27
2.1. Почвенно-климатические условия степной зоны Оренбургского Предуралья 27
2.2. Погодные условия 29
2.3. Схема и методика проведения опытов 33
3. Результаты исследований 39
3.1. Особенности роста и развития ячменя на различных фонах обработки 39
3.2. Влияние способов основной и предпосевной обработок почвы на её агрофизические свойства в посевах ячменя 45
3.2.1. Плотность сложения и строение пахотного слоя почвы ...45
3.2.2. Структурно-агрегатный состав почвы 53
3.2.3. Почвозащитные свойства почвы 57
3.3. Водопотребление в посевах ячменя в зависимости от технологии возделывания 65
3.3.1. Запасы продуктивной в почве и эффективность их использования посевами изучаемой культуры в зави-мости от условий выращивания 65
3.3.2. Влияние способов посева на водопотребление ячменя в севообороте 69
3.4. Действие и последействие различных систем обработки почвы на засоренность посевов ячменя 75
3.5. Изменение плодородия почвы в пахотном слое и по горизонтам в конце ротации севооборота при различных системах обработки 82
3.6. Урожайность ячменя в зависимости от системы обработки почвы и способов посева 90
4. Экономическая и энергетическая оценка эффективности возделывания ячменя в зависимости от системы обработки почвы и способов посева 99
Выводы 109
Рекомендации производству 112
Список использованной литературы 113
Приложения 134
- Почвенно-климатические условия степной зоны Оренбургского Предуралья
- Плотность сложения и строение пахотного слоя почвы
- Запасы продуктивной в почве и эффективность их использования посевами изучаемой культуры в зави-мости от условий выращивания
- Изменение плодородия почвы в пахотном слое и по горизонтам в конце ротации севооборота при различных системах обработки
Введение к работе
Важнейшей задачей современного земледелия является сохранение и воспроизводство плодородия почвы при повышении продуктивности агроэкосистем за счет использования адаптивных ресурсосберегающих технологий, основанных на минимальных почвозащитных приемах обработки почвы.
Оренбургская область характеризуется сильной засушливостью климата, изменчивостью погодных условий по годам, неравномерностью выпадения осадков в период вегетации - все это осложняет возделывание сельскохозяйственных культур. Однако хозяйства области располагают значительным природным потенциалом для увеличения производства сельскохозяйственной продукции, особенно зерновых культур. Но в течение последних нескольких лет, наоборот шло снижение урожайности зерновых в области (Система устойчивого ведения сельского хозяйства Оренбургской области, 1999).
Применяемые в степной зоне Оренбургской области системы основной обработки почвы, базирующиеся на разноглубинной вспашке и сочетании ее с плоскорезным рыхлением, не отвечают в полной мере экономической и экологической обстановке.
Главным направлением их совершенствования является переход к основанным на минимализации ресурсосберегающим почвозащитным технологиям обработки, обеспечивающим снижение энергоемкости производства и сохранение почвенного плодородия (В.А. Милюткин, 2002).
В связи с этим, установление оптимального уровня минимализации основной обработки почвы на основе оптимизации агрофизических показателей ее плодородия в соответствии с требованиями сельскохозяйственных культур и разработка на этой базе энергосберегающих почвозащитных систем обработки в зернопаровом севообороте, применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям Оренбургской области, производственно необходимы и являются актуальными.
Ячмень является ведущей зернофуражной культурой в Оренбургской области, он уступает по площади возделывания только яровой пшенице, но превосходит ее по урожайности. Используется ячмень в пивоваренной и пищевой промышленности, но в основном на кормовые цели, что делает особенно необходимым снижение себестоимости его производства.
Исследования Оренбургского ГАУ показали, что минимализация обработки почвы имеет большую перспективу на черноземах Южного Урала благодаря хорошим их агрофизическим свойствам. Однако передел земли в виде паевой доли привел к нарушению систем севооборотов, а резкий износ сельскохозяйственной техники и недостаток средств для ее замены стал причиной упрощенных технологий, основанных на прямом посеве зерновых и кормовых культур стерневыми сеялками без осенней обработки почвы. Это привело к ухудшению фитосанитарного состояния полей по засоренности и зараженности болезнями и вредителями и необходимости широкого использования химических средств зашиты растений.
В связи с этим поиск наиболее рациональных приемов минимапизации почвообработки для защиты агроландшафтов и сокращения энергетических затрат отвечает современным требованиям сельскохозяйственного производства.
Цель исследований: разработать и рекомендовать производству наиболее рациональные почвозащитные, энергосберегающие системы обработки почвы под ячмень в зернопаровом севообороте, обеспечивающие получение высокой урожайности ячменя, снижение трудовых, энергетических затрат и сохранение плодородия почвы. Задачи исследований :
- установить влияние ресурсосберегающих технологий на агрофизические свойства почвы;
- изучить особенности накопления и использования почвенной влаги при различных системах обработки почвы и способах посева;
- выявить роль минимализации обработки в сохранении плодородия почвы и защите ее от эрозии;
-определить действие и последействие основной обработки на засоренность посевов ячменя;
-изучить эффективность ресурсосберегающих технологий на продуктивность ячменя; -дать экономическую и энергетическую оценку лучшим вариантам технологии возделывания.
Научная новизна. Впервые для черноземов южных Оренбургской области выявлены технологии возделывания ячменя, обеспечивающие ресурсосбережение, защиту почвы от эрозии и повышение урожайности; по результатам экономической и энергетической оценки определены наиболее рациональные системы обработки почвы и посева. Основные положения выносимые на защиту:
- характер водопотребления растений, основные агрофизические свойства почвы, ее ветроустойчивость, засоренность посевов в зависимости от систем обработки почвы и способов посева ячменя;
- изменение плодородия почвы в зависимости от систем её обработки;
- продуктивность ячменя при разных технологиях его возделывания на черноземах южных Оренбургской области;
результаты экономической и энергетической оценки ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы и посева ячменя. Практическая значимость. Разработанные ресурсосберегающие приемы обработки улучшают почвозащитные свойства почвы, обеспечивают снижение себестоимости зерна на 12,7-14,5 %, повышают условный чистый доход на 18,6-21,1 % и рентабельность на 21,8-25,4 % без снижения урожайности по сравнению с традиционной технологией, прошли производственную проверку, внедрены в хозяйствах Оренбургской области и применяются в учебном процессе Оренбургского ГАУ.
Апробация работы и публикации. Основные положения работы докладывались на межвузовских научно-практических конференциях (Оренбург, 2001-2003 гг.), международной научно-практической конференции (Оренбург, 2003г.), на расширенных заседаниях кафедры земледелия и технологии производства продукции растениеводства Оренбургского ГАУ (2001-2004 гг.). По теме диссертации опубликовано 6 научных статей.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 164 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций производству, содержит 31 таблицу, 4 рисунка и 30 приложений. Список литературы включает 218 источников, из них 13 -иностранных авторов.
Почвенно-климатические условия степной зоны Оренбургского Предуралья
Засушливость климата, резкая континентальность, изменчивость погодных условий по годам, неравномерность выпадения осадков в период вегетации -это основные черты, характеризующие климатические условия степного Оренбуржья.
Количество осадков за год составляет 370-380 мм, в том числе за вегетацию - 150-190 мм при ГТК - 0,54-0,60. Коэффициент использования осадков не превышает 0,38-0,56.
Из-за своего расположения у подножья тысячекилометрового Уральского хребта, Оренбуржье фактически является сплошным ветровым коридором Урала. Повышенная ветровая активность увеличивает испарение влаги и делает водный режим территории еще более напряженным, резко усиливает дефляционную опасность (В.Е. Тихонов, В.М. Кононов, 1999).
Среднегодовое количество и среднее количество осадков по сезонам, месяцам и декадам могут различаться по объему в несколько раз. Например, среднегодовая сумма осадков по г. Оренбургу составляет 367 мм, но за последние 43 года число лет с осадками более 400 мм составляло 21, а с осадками менее 300 мм - 22 года (В.М. Кононов и соавт., 2002).
Большая годовая амплитуда температуры воздуха является одним из показателей континентальное климата. Средняя многолетняя температура самого теплого месяца (июль) равна 20,9 С, а самого холодного (январь) составляет -14,8 С, при этом разность между абсолютным минимумом и максимумом достигает 87 С. Продолжительность теплого периода (со среднесуточной температурой воздуха более 0 С) составляет 206 дней, холодного (со среднесуточной температурой воздуха менее 0 С) 159 дней. Переход температуры через 5 С (начало и конец вегетации растений) наблюдается весной - 17-19 апреля, осенью - 22-25 сентября. Сумма положительных температур выше 5 С составляет 2600- 2800 С, сумма температур выше 10С-2400-2600С.
В условиях Оренбургского Предуралья поступление ФАР за вегетационный период при среднесуточных температурах выше 5 С и 10С составляет, соответственно, 4,0 и 3,5 млрд. ккал/га. Засушливые условия зоны в теплый период года усугубляют суховеи. Количество суховейных дней по месяцам в среднем составляет: апрель - 2,1; май - 10,5; июнь - 15,3; июль - 17,9; август - 16,8; сентябрь -8,4. Таким образом, четко выраженная засушливость и резкая континентальность не позволяют эффективно использовать как фотосинтетический потенциал, так и высокое естественное плодородие почв. На территории Оренбургской области выделяются две почвенные зоны (черноземная и каштановых почв), которые подразделяются на четыре почвенные подзоны - черноземов типичных (11,4 %), черноземов обыкновенных (32,3 %), черноземов южных (39,2 %) и темно-каштановых почв (17,1 %), т.е доминирующими среди других подтипов почв являются черноземы южные (Е.В. Блохии, 1997). Место проведения исследований - опытное поле Оренбургского ГАУ, расположенное в центральной зоне области. Почва - чернозем южный среднемощный средне - и тяжелосуглинистый. Почвообразующими породами являются отложения, снесенные с водоразделов. Они представлены карбонатными, красно-бурыми суглинками. На глубине 2-3 метров эти породы подстилаются желто-бурыми карбонатными глинами (элювий пермских мергелистных глин). Технологические свойства пахотного горизонта (0-27см) черноземов южных имеют следующие характеристики: прочность на сжатие 75 кг/см , набухаемость 40 %, число пластичности 7,7, содержание физической глины 65 %, ила 7 %. Водно-физические свойства пахотного и метрового горизонтов почвы соответствуют значениям: удельная масса 2,16 и 2,66 г/см3, средняя плотность 1,22 и 1,30 г/см3, максимальная гигроскопичность 8,76 и 8,71 %, влажность устойчивого завядания растений 11,74 и 11,67 % или 43,0 и 151,7 мм, наименьшая влагоёмкость почвы 30,50 и 25,28 % или 111,3 и 356,3 мм, соответственно. Содержание гумуса 3,8 %, подвижного азота (N-NOj) 1,35 мг на 100 г почвы, легкогидролизуемого азота 8,4 мг, подвижного фосфора (Р2О5) 3,25 мг, обменного калия (К20) 27 мг на 100 г почвы. Высокая карбонатность почв (содержание карбонатов колеблется от 15,3 до 23,2 %) обуславливает щелочную реакцию почвы 7,6-8,0. Профиль почвы отличается значительной мощностью гумусового горизонта (114-118 см). Как видно из проведенных данных, физические свойства южных черноземов часто неблагоприятны, что связано с характером почвообразующих пород (карбонатностыо, минералогическим составом и др.). Это создаёт недостаточно благоприятный водный режим почвы, не обеспечивая устойчивых и больших запасов почвенной влаги. Содержание гумуса невысокое. Обеспеченность почвы легкогидролизуемым азотом низкая, азотом нитратов и подвижным фосфором средняя, калия же в пахотном слое вполне достаточно (А.В.Кислови соавт., 1998; А.В.Ряховский, 1992).
Плотность сложения и строение пахотного слоя почвы
Основными показателями строения пахотного слоя почвы являются плотность и пористость. Уплотнение почвы приводит к ухудшению её агрофизических свойств, обуславливает некачественную заделку семян, снижение полевой всхожести. На уплотненных почвах сокращается численность полезных микроорганизмов, замедляются микробиологические и окислительно- восстановительные процессы, что уменьшает доступность растениям азота, фосфора и калия. Результаты исследований кафедры земледелия Оренбургского ГАУ (А.В. Кислов и соавт., 2001) показали, что при увеличении плотности почвы в слоях 0-10, 10-20 и 20-30 см на 0,01 г/см3 от оптимума урожайность озимой пшеницы снижается на 0,32; 0,39 и 0,28 ц/га и яровой пшеницы - на 0,82; 0,46 и 0,61 ц/га соответственно.
Плотность, как отмечает И.В. Кузнецова (1985), зависит прежде всего от гранулометрического состава и структурного состояния почвы, а пахотного слоя - от технологии возделывания культур. Общепринятым критерием физического состояния обрабатываемых почв обычно считают равновесную плотность, то есть плотность длительное время не обрабатываемых почв. На том основании, что равновесная плотность многих почв (преимущественно черноземных) для возделывания сельскохозяйственных культур близка к оптимальной или равна ей, многие исследователи (И.В. Кузнецова, 1967; И.П. Макаров, 1988; Я.Н. Мухортов, 1968; С.А. Наумов, 1969; А.И. Пупонин, Б.Д. Кирюшин, 1989; И.Б. Ревут, 1972; В.А. Юферов, 1965; R. Engel, 1975) рекомендуют значительное сокращение приемов обработки, связанных с рыхлением. Оптимальная плотность почвы, при которой урожайность при прочих равных условиях наиболее высока, для различных сельскохозяйственных культур неодинакова. По данным ряда авторов (П.К. Иванов, Л.И. Коробова, 1968; В.П. Заикин и соавт., 1996; И.А. Кузнецова, СИ. Долгов, 1975; В.П. Нарциссов, 1982; И.Б. Ревут, 1972) для зерновых культур она колеблется в пределах 1,10-1,40 г/см3, в то время как для корнеплодов обычно не превышает 1,15-1,20 г/смэ. A.M. Васильев, И.Б. Ревут (1965) считают, что при определении оптимальной плотности почв следует учитывать, наряду с особенностями возделываемых культур, и почвенно-климатические условия.
Многочисленные исследования (П.У. Бахтин, 1969; Г.И. Казаков, 1990; В.В. Медведев, 1988 и др.) показали, что слишком рыхлая или плотная почва оказывается неблагоприятной для роста культурных растений и снижает их урожай и качество. Главными причинами снижения урожая на плотной почве являются: недостаток кислорода и избыток углекислого газа; плохая водопроницаемость и ухудшение в целом водного режима; большое сопротивление плотной почвы проникновению корней растений; а на рыхлой - уменьшение концентрации влаги и пищи; большой расход воды на непроизводительное испарение; повреждение корневой системы растений при естественном уплотнении и оседании почвы.
Л.С. Роктанэн (1965), определяя механическую обработку важным фактором регулирования условий роста растений, приходит к выводу, что решающим условием получения высоких урожаев и сохранения плодородия почвы является правильная обработка почвы.
Минимализация обработки почвы снижает уплотняющее действие ходовых систем сельскохозяйственных машин и повышает устойчивость почв к уплотнению. Исследования Н.К. Шикулы и Г.В. Назаренко (1990) показали, что плотность сложения черноземных почв, даже на фоне длительной минимальной обработки, не выходит за пределы оптимального значения и по ряду параметров превосходит сложение в условиях вспашки, что делает глубокую механическую обработку в этих условиях излишней. В этой связи определенный интерес представляют наши наблюдения за плотностью на фоне длительного 15-летнего применения постоянной отвальной, безотвальной обработок, их чередования и минимализации путем снижения глубины обработки и прямого посева зерновых культур по стерне.
Данные по плотности почвы под посевами ячменя по отдельным годам помещены в приложениях 5-7, а средние показатели за 3 года представлены в таблице 8.
Приведенные в приложении 5 данные показывают, что в 2000 году в верхнем 0-10 см слое почва имела рыхлое сложение, то же можно сказать и о слое 10-20 см, если он подвергался рыхлению.
При мелком рыхлении и нулевой обработке слои почвы 10-20 и 20-30 см не затрагивались почвообрабатывающими орудиями и плотность почвы весной достигала равновесных показателей на 15 и 16 вариантах по слою 10-20 см - 1,23-1,24 г/см3 и 20-30 см — 1,25-1,26 г/см3. Последняя соответствует крайним верхним оптимальным значениям, так как при влажности, равной НВ, вода занимает объем 37,5 % пахотного слоя и пористость аэрации не превышает 15 %, что достаточно для нормального воздухообмена корневой системы зерновых культур. Ко времени уборки в связи с достаточным увлажнением из-за обильных осадков уплотнение почвы не происходило и она сохраняла те же равновесные показатели, что и весной.
Из данных, помещенных в приложении 6, видно, что в 2001 году, как и в предыдущем году, верхний 0-10 см слой имел рыхлое сложение на всех вариантах, при более высоких показателях плотности на нулевом и мелком рыхлении и при использовании стерневой сеялки по сравнению соответственно с более глубокими обработками и посевом зерновой сеялкой.
При мелком рыхлении и нулевой обработке слой почвы 10-20 и 20-30 см не затрагивались почвообрабатывающими орудиями и плотность почвы весной достигала равновесных показателей на 15 и 16 вариантах по слою 10-20 см - 1,23-1,24 г/см3 и 20-30 см - 1,26-1,27 г/см3, что лишь на 0,01 выше верхнего предела оптимальной плотности. Ко времени уборки почва не подвергалась воздействию машино-тракторных агрегатов, лишь в фазу полных всходов было проведено опрыскивание против хлебной полосатой блошки инсектицидом Кинмикс, в результате уплотнения почвы не произошло и это обеспечивало оптимальное строение пахотного слоя.
Запасы продуктивной в почве и эффективность их использования посевами изучаемой культуры в зави-мости от условий выращивания
В засушливой зоне степного Оренбуржья важнейшим фактором, обеспечивающим высокую продуктивность растений, является благоприятный водный режим в почве. Его улучшение достигается путем использования целого комплекса мер, среди которых обработке почвы принадлежит ведущая роль.
По мнению И.А. Чуданова (1984), до 70 % урожая сельскохозяйственных культур формируется за счет влаги холодного периода, в накоплении которой безотвальные обработки имеют преимущество перед вспашкой, особенно в засушливые годы. Аналогичные выводы делают А.И. Бараев (1988), Г.И. Казаков (1997), Л.М. Карпук (2003), А.К. Киреев (1995), Н.А. Максютов (1996), Н.С. Немцев (1996), А.Я. Рассадин (1985), В.П. Семенов (1973), И.П. Таланов (1995). В то же время П.К. Иванов (1976), А.В. Пичугов (1990), A.M. Холопянников (1995) считают, что больше влаги накапливается на глубокой отвальной зяби. Опыты П,П. Колмакова и A.M. Нестеренко (1981) показали, что преимущество вспашки в накоплении влаги к весне утрачивается в течении 2-3 недель после сева, а безотвальная обработка в условиях умеренного и недостаточного увлажнения способствует сохранению влаги благодаря растительной мульче и экономному её использованию.
В наших опытах системы обработки почвы играли важную роль в накоплении и расходовании влаги из почвы. В 2000 году более высокие запасы влаги накапливались к посеву ячменя на вспашке, где почва была более рыхлой (приложение 17): запасы продуктивной влаги в метровом слое варьировали в пределах 81,1-98,1 мм, в среднем по четырем фонам предыдущей обработки они составили 88,4 мм. Четко проявилось влияние нулевой обработки, где запасы продуктивной влаги были почти вдвое меньше и снижались до 44,4-48,6 мм в метровом слое. Это объясняется уплотнением почвы на этом фоне, по этой же причине из-за худшей водопроницаемости снизилось увлажнение на 15-ом варианте, где осуществлялось мелкое рыхление по нулевому фону. На этих же вариантах (15и 16) были и самые низкие остаточные запасы влаги после уборки. Сумма осадков за период вегетации была очень высокой - 266 мм, но эффективность их использования оказалась низкой. Общий расход влаги, в котором сумма осадков была учтена полностью, составлял 276-342 мм, а коэффициент водопотребления - 15-20 мм на 1 ц зерна. Из-за обильных осадков (только в июне выпало 117, а в июле 77 мм) влажность почвы часто доходила до состояния, превышающего наименьшую влагоемкость, а степень аэрации ниже допустимого уровня, и растения периодически испытывали недостаток воздуха. Это явилось одной из причин снижения урожайности на нулевом варианте.
В 2001 году весенние запасы влаги были выше, чем в предыдущем году и оценивались как хорошие на всех вариантах, кроме нулевой обработки, где они, как и в 2000 году, оказались самыми низкими. Безотвальная и поверхностная обработки имели преимущество в накоплении влаги, перед вспашкой — на 16,3-21,4 мм (приложение 18). Остаточные запасы влаги после уборки были невелики, а по нулевой (вариант 8, 12, 16) и поверхностной (варианты 11, 15) обработкам продуктивной влаги в почве не было, так как капилляры не были нарушены обработкой и происходило подтягивание влаги к основной зоне расположения корней. Доля атмосферных осадков составляла лишь 35 % от суммарного водопотребления, поэтому урожай был сформирован в основном за счет почвенных запасов. Благодаря своей скороспелости ячмень сформировал довольно высокий урожай зерна (17-18 ц/га) до наступления суховейных дней, которые отрицательно сказались на пшенице - её урожайность была на уровне 7-11 ц/га. Коэффициенты водопотребления были относительно низкими и составляли 10-14 мм на 1 ц зерна против 15-20 мм в 2000 году, когда за период вегетации ячменя выпало 266 мм осадков.
Совершенно иначе сложился водный режим в 2002 году (приложение 19). Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы увеличивались по мерс снижения интенсивности обработки, и максимальные её запасы весной наблюдались на нулевом фоне - 152,3 мм против 131,3 мм по вспашке. Проявилось и последействие предыдущей обработки почвы — на 5 и 9 вариантах, где проводилась вспашка, но по безотвальному рыхлению на глубину 20-22 см и плоскорезной обработке на 10-12 см запасы воды были на 56,5 и 82,9 мм выше, чем по ежегодной разноглубинной отвальной обработке, здесь запасы были наименьшими и составляли всего 88 мм. Осадков в течение вегетации ячменя выпало 73 мм, что меньше среднемноголетней нормы, поэтому и в этом году урожай был сформирован в основном за счет предпосевных запасов. Как правило, почвенные запасы используются более рационально, чем осадки. Последние, если не соединяются с почвенной влагой после впитывания, большей частью испаряются с поверхности почвы. Из всех лет исследований более экономное расходование влаги отмечалось в 2002 году - коэффициенты водопотребления были очень низкими и колебались в пределах 6,4-10,5 мм на 1 ц зерна, более эффективно, как и в прежние годы, влага расходовалась на контрольном варианте, то есть на ежегодной разноглубинной вспашке.
Изменение плодородия почвы в пахотном слое и по горизонтам в конце ротации севооборота при различных системах обработки
Многочисленные исследования свидетельствуют о разнокачестенности горизонтов пахотного слоя по плодородию. Установлено, что эффективное плодородие нижней части пахотного слоя почвы резко снижается, если она не обрабатывается или применяются безотвальная и поверхностная обработки.
С.С. Сдобников (1980) считает, что систематическая бесплужная обработка, создавая дифференцированный с верхним расположением плодородия пахотный слой, ухудшает условия питания и водоснабжения растений.
Л.Н. Барсуков, К.М Забавская, Т.И. Иванова (1959), Д.И. Буров (1970), ПК. Иванов (1976), являясь сторонниками отвальной обработки, аргументируют необходимость перемещения верхнего, богатого растительными остатками почвенного слоя, в глубже расположенную зону, где по условиям влажности питательные вещества могут использоваться наиболее полно. По мнению М.Т. Федоровского (1955), это зона вероятного размещения корней.
Однако большинство исследователей пришли к выводу, что большая дифференциация плодородия слоев почвы не приводит к снижению её плодородия, а, наоборот, увеличивает его. А.И. Бараев (1988), П.П. Колмаков, A.M. Нестеренко (1981), Т.С. Мальцев (1971), Н.К. Шикула, Г.В. Назаренко (1990) рекомендуют обрабатывать почву только безотвальными орудиями, объясняя это тем, что естественное расположение слоев почвы является наиболее благоприятным для сохранения и повышения её плодородия и произрастания культурных растений. В пользу положительного факта нарастания плодородия в верхней части пахотного слоя авторы приводят данные И.Б. Ревута (1972), согласно которым основная масса (70-90 %) корней растений располагается именно в верхней части пахотного слоя, причем в составе этой корневой массы находится подавляющее большинство деятельных корней.
В последние годы имеется много сообщений о том, что лучшие условия для роста растений и получения высокого урожая создаются при размещении почвы повышенного плодородия сверху, но при условии создания МОЩНОГО окультуренного слоя переодической глубокой обработкой (Г.И. Казаков, 1997; В.А. Корчагин, 1984; С.С. Сдобников, 1980; И.Л. Чуданов, 1984; КХ. Шульмейстср, 1988 и др.).
Г.И. Казаков (1990) отмечает, что к недостаткам исследований по обработке почвы следует отнести то, что они проводились в большинстве случаев в краткосрочных опытах под отдельные культуры или в 2-3 польных звеньях севооборотов.
В наших исследованиях оценка плодородия частей пахотного слоя в зависимости от системы обработки почвы проводилась вегетационным методом. Индикатором эффективного плодородия был урожай зерна ячменя, выращенного в сосудах на почве взятой с вариантов 1, 6, 12 и 16 (таблица 19, приложение 26).
За 2 ротации (15 лет) глубокие обработки были проведены дважды в зернопаропропашпом севообороте (в паровом поле и под кукурузу) и дважды в зернопаровом (в паровом поле и под просо). В остальные годы в варианте 1 (контроль) проводилась вспашка на глубину 20-22 см, в варианте 6 -безотвальная обработка на ту же глубину, в вариантах 12 и 16 - чередование поверхностных и нулевых обработок, эти варианты мы назвали 1 и 2 уровнями минимализации.
Учет урожая ячменя в вегетационном опыте показал (таблица 20), что замена вспашки безотвальным рыхлением не привела к разнокачсственности слоев почвы по плодородию - урожайность ячменя колебалась в пределах 4,39-4,45 г/сосуд. В таблице 21 показаны результаты предуборочного анализа растений ячменя в вегетационном опыте. Более высокая в сравнении с остальными вариантами урожайность по вспашке обеспечена лучшим развитием ячменя на почве этого варианта: больше высота растений, длина колоса и количество зерен в колосе. На вариантах минимальной обработки шло закономерное снижение плодородия от верхнего слоя к нижнему. Следует отметить, что по мере снижения интенсивности основной обработки ухудшалось плодородие всего 0-30 сантиметрового слоя почвы: урожай ячменя на разноглубинной вспашке (контроль) составил 4,88 г/сосуд, по безотвальному рыхлению, минимализации 1 и 2 уровней снижение урожая составило соответственно 9,6; 10,9 и 14,3 %. На наш взгляд, это связанно со снижением интенсивности жизнедеятельности полезных микроорганизмов, осуществляющих перевод элементов питания в доступную форму. Экпериментальные данные и мнения ученых о влиянии способов обработки на её пищевой режим и в целом плодородие далеко неоднозначны. А.И. Бараев (1988), И,А. Чуданов (1984), Н.К. Шикула, А.Ф. Гнатенко (1983) приводят убедительные данные, что плоскорезная обработка улучшает пищевой режим пахотного слоя. С.С. Сдобников (1980) считает, что безотвальная обработка ухудшает условия питания растений. А.Л. Качании и соавт. (2003) сообщают, что при рыхлении почвы без оборота пласта и при частичном его перемешивании количество нитратного азота в ней снижается, соответственно на 2,35 и 1,62 мг на 1 кг почвы в сравнении со вспашкой на нормальную глубину, фосфора - на 1,02 и 1,21 мг
