Содержание к диссертации
Введение
1. Обоснование выбора напаравления исследований 7
2. Условия, место и методика проведения исследований 29
2.1. Климат 29
2.2. Почвы 33
2.3. Схема постановки опытов и методика исследований 41
3. Результаты исследований 47
3.1. Влияние механических обработок на плотность сложения почв 47
3.2. Влияние обработок на водно-физические свойства почв 53
3.3. Формирование поверхностного стока и ирригационной эрозии 60
3.4. Увлажнение почвенного профиля в зависимости от способов обработки 66
3.5. Изменение структуры почвы в условиях орошения 71
3.6. Влияние технологий обработки почвы на засоренность посевов 78
3.7. Влияние обработок почвы на урожайность культур звена севооборота 84
4. Агроэкономическая и энергетическая оценка технологий обработки почвы 90
Выводы 97
Рекомендации производству 100
Литература 101
Приложения 112
- Схема постановки опытов и методика исследований
- Влияние обработок на водно-физические свойства почв
- Увлажнение почвенного профиля в зависимости от способов обработки
- Влияние обработок почвы на урожайность культур звена севооборота
Введение к работе
Актуальность исследований. В орошаемом земледелии Волгоградской области огромное значение для плодородия зональных степных почв имеют их агрофизические свойства и режимы. Оптимизация физических свойств и режимов: водного, воздушного и теплового является важнейшим условием повышения плодородия маломощных южных черноземов и светло-каштановых почв, эффективного проведения оросительных мелиорации [68,103]. Следует учитывать, что эффективность использования культурами вносимых удобрительных веществ и подаваемой на поле дождеванием поливной воды определяется агрофизическими свойствами и растительным покровом почвы.
Научно-технический прогресс в сельском хозяйстве, связанный с ростом энерговооруженности, увеличением мощности и массы тракторов и сельскохозяйственных машин, комплексной механизацией многих процессов, требующих многократных проездов вдоль и поперек поля, приводит к существенному ухудшению физического строения почвы, её распылению и губительному уплотнению. Это отрицательно сказывается на воздушном, водном, пищевом и солевом режимах почвы, ускоряет разложение органического вещества, снижает ее устойчивость против водной и ветровой эрозии [25,43,47,57, 70,118].
На почвах с плотным сложением велики потери воды из-за плохого водопоглощения и в результате поверхностного стока, их трудно увлажнить на необходимую глубину. Орошение почв с недостаточно водопрочной структурой ведет к сильному их уплотнению, появлению слитности. За счет хорошей пластичности влажной почвы происходит сильное уплотнение зоны аэрации. Тяжелые машины и орудия, работающие на орошаемом поле способны в течение одного-двух сезонов переуплотнить почвенный слой до 70 см глубины. Негативно сказывается обработка почвы корпусным отвальным плугом, при его работе образуется плужная подошва, препятствующая просачиванию влаги и проникновению корней в глубь. В переуплотненной почве уменьшается некапиллярная скважность и нарастает капиллярная.
Мелиоративный эффект орошения хорошо проявляется и стабилизируется в растениеводческом производстве при правильной системе механической обработки почвы. В отличие от существующей практики при орошении дождеванием необходимо применить комплекс агромелиоративных мероприятий по водопоглощению и равномерному распределению по площади и почвенному профилю осадков.
Основные приемы механической обработки должны быть направлены на улучшение структуры, водопрочности агрегатов с поверхности, на увеличение пористости и влагоемкости корнеобнтаемого слоя почвы, на создание комфортной среды обитания культурных растений.
Особенно большое значение для решения этих задач имеет послойная обработка почвы, внесение органических удобрений и обогащение поливной воды нужными химическими элементами. Превалирующее значение имеет хорошая заделка в почву растительных остатков, зеленого удобрения и навоза, малая глыбистость и слитность вспаханной поверхности, предпосевная очистка от сорняков и выравненность поля. В орошаемом земледелии огромное значение для плодородия почв имеют их агрофизические свойства, оптимизация которых обеспечивает эффективность проведения оросительных мероприятий.
Цель работы и задачи исследовании. Для плотно сложенных черноземных и светло-каштановых орошаемых почв подобрать технологию механических обработок почвы, которая по сравнению с традиционными обработками позволит оптимизировать экологические показатели почвы и приведет к росту продуктивности и экономической эффективности использования орошаемой пашни.
В исследовании ставились следующие задачи:
1. Для плотно сложенных орошаемых южных черноземов и светло-каштановых почв с целью их разуплотнения и основной обработки подобрать систему почвообрабатывающих орудий.
2. Выявить действие предлагаемой технологии обработки почвы на агрофизические показатели орошаемых почв.
3. Установить влияние механических обработок почвы и состава аг-роценоза на мелиоративное и противоэрозионное состояние орошаемой почвы.
4. Определить связь новой технологии механической обработки с продуктивностью и экономической эффективностью звена зерно кормово го севооборота.
Научная новизна. Впервые для маломощных южных черноземов и светло-каштановых почв Волгоградской области была разработана новая система обработки почвы по схеме - двухслойное разуплотнение 60 см слоя почвы плоскорезом глубокорыхлителем - последующая вспашка дисковым плугом на глубину 25-27см - дисковая предпосевная обработка пашни, способствующая достижению высокой продуктивности звеньев зернокормового севооборота, улучшения плодородия и эколого-мелиоративного состояния орошаемых почв с минимальными затратами оросительной воды и энергетических ресурсов.
Практическая значимость. Сочетание умеренного режима орошения и новой технологии обработки почвы на фоне улучшения плодородия и экологического состояния обеспечивает стабильное повышение продуктивности культур: на южном черноземе от 6,7 до 16,8 %, на светло-каштановой почве соответственно от 4,3 до 14,7 %.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований с 1995 года ежегодно внедряются в АО «Даниловское» на маломощном южном черноземе на площади 72 га и на светло-каштановой почве в учхозе «Горная поляна» на площади 36 га.
Апробация работы. Основное положение диссертационной работы доложены на международной научной конференции (Волгоград, 2002 г.), на научно- практических конференциях ВГСХА (1999...2002 гг.) и на Всероссийской конференции (Саратов, 2003 г.)
Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликованы 3 научные работы, 1 изобретение и 2 проспекта с информационным обзором по теме.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 138 страницах компьютерного текста и содержит: введение, 4 главы, выводы и предложения производству, 17 рисунков, 28 таблиц в тексте и 12 в приложениях. Список использованной литературы включает 131 наименование, в том числе 8 иностранных авторов.
Основные положения, выносимые на защиту:
- оценка экологического состояния и потенциальных возможностей маломощных черноземов и светло-каштановых почв при возделывании кормовых культур в зернокормовых севооборотах на фоне умеренного режима орошения - дисковая вспашка на фоне разуплотнения подпахотного слоя приводит к росту влагоемкости и водопроницаемости плотно сложенных орошаемых почв, улучшению их порозности и снижению интенсивности ирригационной эрозии - новая технология механической обработки орошаемых черноземных и светло-каштановых почв наряду с усилением агромелиоративных свойств повышает их продуктивную способность,
Автор выраасает глубокую признательность к.с.-х.н. Москвичеву А.Ю. и к.с.-х.н. Москвичеву Ю,А. за оказанную помощь в проведении эксперимента, обработке данных и завершения данной работы.
Схема постановки опытов и методика исследований
Плоскорез-глубокорыхлитель представляет собой раму с устройством для навески, десяти стоек и десяти рабочих органов, расположенных на двух уровнях в шахматном порядке. Глубокорыхлитель агрегатируется с трактором класса 5 т, также может использоваться с меньшим набором рабочих органов и для 3 т трактора.
Данное орудие предназначено для двухслойной обработки почвы с образованием в 0-20 см слое комковатых агрегатов и в ниже расположенном 20-60 см профиле глыбистых дроблений, что показано на рисунке 2.3.4.
Двухслойная обработка почвы выполняется при движении плоскоре-за-глубокорыхлителя плоскорежущими рабочими органами со стреловидными лезвиями-лемехами. В процессе движения пять рабочих органов верхнего яруса подрезают поверхностный 0-20 см слой почвы и пропускают его над собой через двойной угол крошения, обеспечивая хорошее мелкокомковатое рыхление без перемешивания. Плоскорежущие рабочие органы нижнего яруса подрезают, поднимают и пропускают над собой через меньший одинарный угол крошения подпахотный слои толщиной до 40 см (20-60 см), превращая его без перемешивания в глыбистую массу.
Опыты на южном черноземе и светло-каштановой почве проводились в идентичных звеньях зерно-кормовых севооборотов, заложенных под дождевальными машинами ДМ "Фрегат".
В опытах применялся умеренный режим орошения, при котором влажность корнеобитаемого 0,5 м слоя почвы поддерживалась на уровне 65-75% НВ. На южном черноземе проводилось 5-6 поливов при средней оросительной норме 3300 м3/га в сочетании с осенней влагозарядкой нормой 900 м3/га. На светло-каштановой почве оросительная норма составляла 4600 м3/га при 7-9 поливах с дополнительной осенней влагозаряднои нормой 1000м3/га.
Слой осадков при дождевании составлял 0,55-0,65 ми/мин. Такая повышенная интенсивность всегда приводит к образованию стока на почвах тяжелого гранулометрического состава. В качестве фона на южном черноземе в АО «Даниловское» перед закладкой опыта вносилось 340 кг/га (NtwjPsoKioo) действующего вещества удобрений и 570 кг/га железного купороса в качестве химического мелиоранта. Агрохимикаты подавались на поле с поливной водой. Также 1-3 раза за сезон в звене севооборота с поливной водой вносилась смесь микроэлементов, получаемых при электролизном анодном растворении металлов: цинка, меди, кобальта, молибдена. На светло-каштаной почве в учхозе «Горная поляна» нормы внесения удобрений была на 40% выше и составила N 22 112 140 Варианты опытов закладывались методом систематических повторений [39], повторность опыта была четырехкратная, учетная площадь составляла 200 м2. Все сопутствующие наблюдения, а также анализы почв проводили по общепринятым методикам [2,3,8,17,18,40]. С целью изучения ирригационной эрозии на вариантах опыта формировались стоковые площадки, которые для замеров объема стока оборудовались треугольными водосливами. В зоне расположения опытных делянок (на удалении от гидранта 360 — 410 м) слой осадков ДМ «Фрегат» составляет 0,55 - 0,65 мм/мин. При поливной норме 450 м3/га время выпадения осадков в этой зоне составляет 60 минут. Поэтому, в наших опытах скорость впитывания определялась с помощью прибора ПВН — 00 в течение часа и оценивалась по Астапову СВ. [10]. Во время дождевания с целью определения размеров ирригационной эрозии отбирались пробы сточных вод на мутность. Определение физических свойств почвы выполнялось следующими методами: плотность сложения почвы изучалась по генетическим горизонтам методом режущих колец, путем отбора проб с ненарушенным сложением, [53]; Для структурного анализа почвы отбирались многократные образцы на фиксированных площадках по методике, описанной Шевцовым Н.М. [120], с помощью колец из верхнего 3 см слоя. Образцы почв в воздушно-сухом состоянии просеивались через набор сит. Засоренность посевов определялась количественным способом на каждом варианте путем наложения рамок [107]. Учет урожайности проводился по вариантам опыта методом прокосов. По вариантам агротехнологий проведен экономический и энергетический анализ [82,83,84]. Возделывались районированные сорта сельскохозяйственных культур по технологиям, соответствующим зональным агротребованиям. Статистическая обработка результатов опыта осуществлялась по "Методике полевого опыта" Б.А. Доспехова [39] с использованием стандартных программ для персонального компьютера. Орошаемые почвы в большей мере, чем богарные земли нуждаются в регулировании физических условий плодородия. На преобладающей площади орошаемых земель они в настоящее время неудовлетворительные. Улучшение агрофизических свойств почвы в значительной мерс повышает эффективность орошаемого земледелия. Почвы с благоприятными водно-физическими свойствами способны хорошо и равномерно впитывать заданную норму поливной воды, её более продуктивно используют выращиваемые культуры. На почвах с плотным сложением велики потери воды в результате поверхностного стока, их трудно увлажнить на необходимую глубину. Орошение почв с недостаточной водопрочной структурой при массированном воздействии тяжелой техники, работающей на поле, ведет к сильному их уплотнению, появлению слитности [20,70]. В связи с этим нами проведено изучение влияния на плотность сложения южного чернозема и светло-каштановой почвы различных способов обработки в звене зерно-кормового севооборота, В результате проведенных исследований нами установлено, что испытываемые варианты обработки почвы оказывали различное влияние на плотность сложения южного чернозема (табл. 3.1.1).
Влияние обработок на водно-физические свойства почв
Большое значение в орошаемом земледелии имеет водопроницаемость почвы. При подаче воды на поверхность почвы, насыщенной влагой, последовательно идут следующие процессы: впитывание, т.е. поглощение воды почвой под действием сорбционных и менисковых сил; просачивание, при котором сорбционные силы постепенно ослабевают по мере повышения влажности почвы и преобладающими становятся менисковые, и фильтрация, т.е. передвижение влаги сквозь насыщенную водой почву под напором слоя воды, находящейся на поверхности почвы [2,64,93,102].
Водопроницаемость почвы зависит от общей порозности и от наличия, в первую очередь, крупных пор, трещин. Для почв, имеющих хорошо выраженную, водопрочную структуру характерны устойчивые высокие значения водопроницаемости [17]. В почвах с относительно невысокой скважностью и неводопрочной структурой величина начальной водопроницаемости быстро снижается по мере того, как почвенные агрегаты распадаются под воздействием воды. При поливе дождеванием впитывание воды в почву имеет свои особенности, оно осуществляется, главным образом, безнапорным путем. Исследованиями Будаговского А.И. [14], Калья-нова Л.С. [52], Чичасова В.Я. [114], Ерхова Н.С., Москвичева Ю.А. [44] выявлено, что подача воды на почву в форме дождя значительно изменяет процесс инфильтрации по сравнению с самотечным поливом. Поступление воды в почву при дождевании делится на две фазы: безнапорное впитывание или свободная инфильтрация и напорное. При безнапорном впитывании на поверхности почвы отсутствуют излишки воды, после же появления пленки начинается напорное впитывание.
Выполняя агрооценку дождевания широкозахватными машинами Москвичев Ю.А. [89] констатирует, что характерной особенность ДМ «Фрегат» является нарастание слоя осадков от центральной опоры к ее концевой части. В процессе полива вода, подаваемая из последней трети поливного трубопровода, не успевает впитываться как черноземной, так и светло-каштановой почвой. В зоне расположения опытных делянок (на удалении от гидранта 360 -410 м) слой осадков составляет 0,55 — 0,65 мм/мин. При поливной норме 450 м /га время выпадения осадков в этой зоне составляет 60 минут. Поэтому, в наших опытах скорость впитывания определялась в течение часа с помощью прибора ПВН- 00 и оценивалась по Астапову СВ. [10]. Проведенные исследования показали, что на южном слабосолонцеватом черноземе, на контрольном варианте с отвальной обработкой почвы, скорость впитывания почвой поливной воды в начале вегетации ячменя с подпокровной люцерной составляла 12 см/час и характеризовалась по Астапову как средняя (рис. 3.2.1). По дисковой вспашке скорость впитывания почвы имеет несколько большие значения (15 см/час), чехМ на контроле. По нашему мнению, это объясняется тем, что при дисковой вспашке не поднимается на поверхность иллювиальный солонцеватый подстилающий горизонт, лучше заделывается в почву растительные остатки и пашня более выровнена, комковатая, а не глыбистая. Наибольшие значения водопроницаемости почвы получены на вариантах с технологиями разуплотнения подпахотного горизонта, которые создают рыхлый комковатый верхний 0-20 см слой почвы и разрушают на глубину 0-60 см подстилающий монолит, делая его глыбисто-трещиноватым. В результате скорость впитывания почвой поливной воды на данных вариантах характеризовалась как хорошая и составляла 17...19 см/час, что на 2...4 см/час (на 13...27%) превышало водопроницаемость на варианте с дисковой вспашкой и на 5...7 см/час или 42...58% выше, чем на контроле. Па варианте с плоскорезной обработкой скорость впитывания воды имела наиболее низкие значения и составила 10 см/час. Максимальная водопроницаемость светло-каштановой почвы зафиксирована на вариантах с разуплотнением 0-60 см слоя почвы плоскореза-ми-глубокорыхлителями, где скорость впитывания поливной воды в начале вегетации ячменя с подсевом люцерны составляла 16...18 см/час, что превышает показатели контрольного варианта на 45...64%, где водопроницаемость составляла 11 см/час. Проведение обработки почвы дисковым плугом позволило повысить скорость впитывания поливных вод до 14 см/час, что выше показателя контрольного варианта с отвальной вспашкой на 3 см/час или 27%. Водопроницаемость светло-каштановой почвы на варианте с плоскорезной обработкой на 25-27 см была на уровне контроля. К концу вегетации ячменя с покровной люцерной водопроницаемость южного чернозема и светло-каштановой почвы снижается. Водопроницаемость южного чернозема к данному моменту соответственно составляла на отвальной вспашке - 7, плоскорезной обработке — 6, дисковой вспашке — 11, а по вариантам с разуплотнением - 16-17 см/час. Наибольшее снижение водопроницаемости отмечается на варианте с отвальной вспашкой на 5 см/мин (42%) и плоскорезной обработкой на 25-27 см на 4 см/мин (40%). Наименьшая потеря водопроницаемости отмечалась у почвы на вариантах с разуплотнением, где снижение скорости впитывания составило 1...2 см/мин или 6...10%. Снижение скорости впитывания поливных вод на варианте с обработкой почвы дисковым плугом составило 4 см/мин или 27% и занимало промежуточное положение в ряду применяемых вариантов технологий. На светло-каштановой почве максимальное снижение водопроницаемости почвы отмечалось на вариантах с отвальной вспашкой (на 6 см/мин или 55%) и плоскорезной обработкой (на 5 см/мин или 45%). Минимальная потеря водопроницаемости светло-каштановой почвы была на вариантах с разуплотнением подпахотных горизонтов, где скорость впитывания к концу вегетации ячменя с подпокровной люцерной снижалась на 2 см/мин или 11...12%.
Более сильное снижение водопроницаемости на контрольном варианте с отвальной вспашкой относительно плоскорезной обработки на 25-27 см связано с тем, что отвальная вспашка захватывает подстилающий иллювиальный солонцовый горизонт и поднимает его на поверхность. В результате происходит снижение водопрочности структурных агрегатов почвы, которые разрушаются дождевыми осадками, разбрызгиваются и блокируют действующую порозность.
В последующие годы вегетации люцерны, вследствие отсутствия механических обработок, водопроницаемость почвы продолжала снижаться, достигая своего минимума, как на южном черноземе, так и на светло-каштановой почве, в конце вегетации люцерны второго года пользования, с сохранением различий по величине в зависимости от обработки почвы.
На южном черноземе после уборки люцерны второго года пользования по плоскорезному рыхлению на 25-27 см получены минимальные значения водопроницаемости (4 см/час), уступающие отвальной вспашке на 33%. Скорость впитывания почвой поливной воды на варианте с дисковой вспашкой превышала контроль на 17, а на вариантах с разуплотнением подпахотных горизонтов — 50... 117%. В целом на вариантах без обработки подпахотных горизонтов водопроницаемость снижается от первоначальной в 2,0...2,2 раза.
Увлажнение почвенного профиля в зависимости от способов обработки
Ведущим звеном в практическом земледелии Волгоградской области, оказывающим наиболее кардинальное влияние на все режимы почвы, факторы роста и развития культурных растений, эффективное плодородие, является система обработки почвы. Правильная обработка увеличивает и ускоряет биологический круговорот элементов питания и повышает энергетику почвообразования.
Ученые Шульмейстер К.Г. [115], Ковда В.Л. [62], Мосолов В.П. [90] и др. основным условием создания оптимального водно-воздушного, пищевого и теплового режима почвы считают глубокую зяблевую вспашку. Однако на маломощных южных черноземах и каштановых почвах увеличение глубины вспашки приводит к снижению урожая ввиду вредного действия выворачиваемых на поверхность солонцеватых горизонтов при отвальной вспашке. В тоже время, с углублением возрастает энергоемкость вспашки отвальным плугом. В связи с тем, что на обработку приходится основная масса энергетических и трудовых затрат, она непосредственно воздействует на продолжительность и сроки выполнения всех сельскохозяйственных работ и большинство качественных показателей других агротехнических приемов.
С целью установления эффективности различных вариантов обработки орошаемых почв Волгоградской области было выполнено определение урожайности возделываемых культур звена зерно-кормового севооборота. Полученные результаты по урожайности на южном черноземе показали, что традиционная отвальная обработка с обычной предпосевной культивацией обеспечила получение 55,3 ц к.е/га ячменя (табл. 3.7.1).
Проведение дисковой вспашки позволило дополнительно получить на ячмене 5 ц к.ед./га, что на 9,1% выше, чем на контрольном варианте и на 8,! ц к.ед/га или 15,5% выше, чем на плоскорезной обработке почвы на 25-27 см. Так же достоверные прибавки урожая ячменя получены на вариантах с разуплотнением подпахотного слоя, где прибавка составила 8,3 и 10,6 ц/га, что на 15,0...19,1% выше, чем на варианте с отвальной вспашкой.
На варианте с плоскорезной обработкой уровень урожайности отличался от контроля, однако, отклонение величины урожая находится в пределах ошибки опыта.
Наименьший сбор кормовых единиц при возделывании люцерны в среднем за весь период пользования получен на вариантах с отвальной вспашкой (74,6 ц к.ед./га) и плоскорезной обработкой (73,8 ц к.едУга). На варианте с дисковой вспашкой продуктивность посевов люцерны была на 4,5 ц к.ед./га (6,1%) выше, чем на отвальной вспашке и на 5,3 ц к.едУга (9,8%) больше, чем по плоскорезной обработке. Варианты с разуплотнением подпахотного горизонта обеспечили получение прибавки урожая люцерны в 9...12,1 ц к.ед./га, что на 12,1...16,8% выше, чем на контроле.
По эффективности применения под кукурузу отвальная вспашка и плоскорезная обработка имели равное значение (97,3 и 97,4 ц к.ед./га). Дисковая вспашка под кукурузу обеспечила относительно контроля дополнительное получение 6,4 ц к.ед./га. Замена отвальной вспашки под кукурузу на дисковую на фоне разуплотнения позволила дополнительно получить 5,2 ц к.ед./га. В среднем за 4 года исследований на южном черноземе отвальная вспашка в звене зерно-кормового севооборота обеспечила сбор 75,3 ц к.ед./га. Дисковая обработка повышала урожай в среднем на 5 ц к.ед./га или 7,6% по сравнению с контрольным вариантом.
Сбор кормовых единиц на варианте с плоскорезной обработкой на 25-27 см был на 2,1 ц к.ед./га ниже, однако данный показатель находится в пределах ошибки опыта, что не позволяет говорить достоверных различиях между плоскорезной и отвальной обработками почвы. Достоверно ниже на 6,1 ц к.ед./га или 8,2% урожайность на плоскорезной обработке по сравнению с дисковой вспашкой, а также на 8,8...12,2 ц к.ед./га или 12,2...16,4% относительно вариантов с разуплотнением.
Проведение разуплотнения подпахотных горизонтов, вследствие создания лучших условий произрастания культур, повышало производство кормовых единиц на 7,7...11,1 ц к.ед./га или 11,5...15,9%. Достоверных различий между вариантами с разуплотнением подпахотного горизонта не обнаружено.
Проведенные исследования по влиянию различных видов обработки почвы на урожайность культур зерно-кормового севооборота на светло-каштановой почве показали, плоскорезная обработка на 25-27 см с последующей предпосевной культивацией, также как и на южном черноземе, не оказала достоверного влияния на изменения урожайности, которая по возделываемым культурам была близка к контрольным значениям (табл. 3.7.2).
Дисковая вспашка без оборота пласта и предпосевная обработка дисковой бороной повысила урожай ячменя на 5,4 ц к.ед./га (11,4 %), а люцерны на 3,4 ц к.ед. (5,2%) с каждого поливного гектара относительно контроля, что позволило в среднем за звено зерно-кормового севооборота дополнительно собрать 3,9 ц к.едУга и превысить контроль на 7,8%.
Разуплотнение подпахотных горизонтов почвы положительно сказалось на увеличении продуктивности и ячменя и люцерны. В среднем за звено севооборота сбор кормовых единиц на данных вариантах составил 66,2...67,7 ц/га, что превышало контроль на 5,3...6,9 ц к.ед./га или 10,1...12,7%. Так же как и на южном черноземе достоверных различий между вариантами с разуплотнением не обнаружено. Испытываемые обработки почвы оказали различное влияние на урожайность культур на южном черноземе и светло-каштановой почве (рис. 3.7.1). Так продуктивность звена ячмень-люцерна на южном черноземе в среднем за 3 года составила 69,8 ц к.ед./га, в то время как на светло каштановой почве она была на уровне 60,9 ц к.ед./га, то на 8,9 ц к.ед./га или 13% ниже, чем на черноземе.
Влияние обработок почвы на урожайность культур звена севооборота
Применение плоскорезов-глубокорыхлителей для разуплотнения подпахотных горизонтов светло-каштановой почвы, не смотря на больший выход энергии содержащейся в продукции, имеет самую низкую энергетическую эффективность. Вариант, где применялось разуплотнение 0-60 см слоя с последующими дисковыми обработками коэффициент энергетической эффективности был на 2,4, а вариант отвальными обработками на фоне разуплотнения на 4,5 пункта ниже, чем на контрольной отвальной вспашке.
Дисковая обработка почвы энергетически наиболее эффективна по сравнению со всеми вариантами обработки орошаемых светло-каштановых почв. Данная обработка по коэффициенту энергетической эффективности превосходила остальные варианты на 3,7...8,8 пунктов.
Анализ применяемых технологий обработки почвы в разрезе почвенных разностей показал различную их энергетическую эффективность (табл. 4.5).
Агроэнергетическая эффективность обработок почвы в Количество энергии, содержащейся в продукции полученной в звене севооборота на южном черноземе (без учета кукурузы на зерно), было, в зависимости от варианта, на 12...20%, а в среднем на 16% выше, чем ЕШ светло-каштановой почве.
Более высокие показатели в накоплении энергии в продукции коэффициент энергетической эффективности изучаемых технологий на южном черноземе, в зависимости от варианта обработки, был на 15...30%, а в среднем на 22% выше, чем на каштановой почве. Данный факт, по нашему мнению, обусловлен более благоприятными климатическими и потенциальными почвенными условиями южного черЕіозема, относительно светло-каштановой почвы, что позволяет возделываемым культурам полнее использовать свой генетический потенциал продуктивности.
Получение экономически обоснованного уровня продуктивности возделываемых сельскохозяйственных культур на южных маломощных солонцеватых черноземах и светло-каштановых почвах па фоне умеренных режимов орошения возможно только при применении научно-обоснованных систем основной обработки почвы 2.Южный маломощный солонцеватый чернозем и светло-каштановые почвы обладают повышенной плотностью сложения, что в свою очередь приводит к уменьшению водопроницаемости почвы, активизации процессов ирригационной эрозии и снижению эффективности орошения. 3.Вспашка корпусным отвальным плугом за счет выноса солонцово-го горизонта на дневную поверхность способствует снижению уровня агрофизических свойств пахотного слоя почвы. Разуплотение почвы на 0-60 см глубокорыхлителем и проведения дисковой вспашки создают условия для более глубокого проникновения поливной воды, чем при обычной вспашке или плоскорезиой обработке увеличению увлажняемого слоя почвы и улучшению условий для роста растений. 4. Периодическое двухслойное рыхление один раз в три-четыре года на глубину 0-60 см резко улучшает агрофизические свойства основного кор необитаемо го слоя. По сравнению с отвальной вспашкой рыхлый, комковатый верхний слой почвы, сформированный на разрушенном 0-60 см подстилающем монолите, позволяет на 50% увеличить скорость впитывания поливной воды. 5. При дисковой вспашке без оборота пласта не выносится на дневную поверхность неплодородный подпахотный солонцеватый горизонт, не образуется плужная слабоводопроницаемая подошва. Поэтому плотность сложения при обработке почвы дисковым плугом на фоне разуплотнения была в среднем на 4,0% ниже, чем по отвальной вспашке и плоскорезной обработке. 6. По вспашке дисковым плугом глубина иромачивания почвы относительно отвальной вспашки увеличивается в 1,3 раза, а запасы продуктивной влаги па 13%. На варианте с разуплотнением подпахотного слоя почвы глубина промачивания увеличивается соответственно в 2,0 раза, а количество продуктивной влаги на 19% . 7. Разуплотнение почвы с последующей дисковой вспашкой практически ликвидирует сток поливной воды. Вследствие незначительного объема поверхностного стока на варианте с дисковой вспашкой процессы ирригационной эрозии не возникали. 8. В посевах ячменя с подсевом люцерны на вариантах отвальная вспашка + предпосевная культивация количество сорняков составляло од нолетников 25,3, а многолетников 3,5 шт./м2. После дисковой вспашки за соренность ячменя по сравнению с отвальной вспашкой снизилась в сред нем на 25%, 9. Максимальная продуктивность травяного звена на южном чернозе ме была получена при разуплотнении почвогрунта на 0-60 см, с последую щим предпосевным дискованием почвы. При этом прибавка продуктивно сти по сравнению с отвальной вспашкой составила 11,7 ц.к.ед/га или 16,8%, а по сравнению с плоскорезной обработкой соответственно 13,1 и 19,1. Предпосевная культивация по сравнению с дискованием на фоне разуплот нения снизила продуктивность травяного звена па 4,2%. Эффективность дисковой вспашки в первом поле кормового звена по сравнению с отваль ной была на 6,7% выше, чем по отвальной и на 9,4% ниже, чем на варианте с разуплотнением почвы с последующим дискованием перед посевом. 10. Максимальный экономический эффект был получен на вариантах с разуплотнением почвы, а энергетический на варианте с дисковой вспашкой. Дополнительный доход с гектара севооборотной площади относительно отвальной вспашки в среднем по двум вариантам составил на черноземных почвах 4225 руб., на светло-каштановых в 1,9 раза ниже. Коэффициент энергетической эффективности при дисковой обработки пашни был на 6,7 пунктов выше, чем по отвальной и на 6,9, чем по плоскорезной. Энергетическая эффективность на вариантах с разуплотнением была на 13,1% ниже, чем при дисковой вспашке.
