Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 7
1.1.Водная эрозия почвы: наносимый ею ущерб и причины возникновения 7
1.2.Агротехнические приемы защиты почв от эрозии 12
1.3. Разработка способов противоэрозионной организации территории пашни и балочных земель 17
1.4.Значение севооборотов и биологизации в земледелии 21
1.5. Истоки формирования адаптивно-ландшафтной системы земледелия 25
2. Краткая характеристика хозяйства 30
2.1 .Общая характеристика 30
2.2. Основные элементы «адаптивно-ландшафтной» системы земледелия хозяйства и технологии, применяемые при выращивании продовольственных и кормовых культур 36
3. Методики и условия проведения исследований 42
3.1 .Методика проведения полевых опытов 51
4. Результаты опытов и внедрения 46
4.1.Влияние способов обработки почвы на урожайность озимой пшеницы и агрофизические и биологические свойства почвы 46
4.2. Влияние способов обработки почвы на урожайность сахарной свеклы и агрофизические и биологические свойства почвы 54
4.3. Результаты внедрения адаптивно-ландшафтной системы земледелия...63
4.4. Экономическая эффективность освоения системы земледелия 77
Выводы 87
Практические предложения производству 89
Список использованной литературы 90
Приложения 106
- Разработка способов противоэрозионной организации территории пашни и балочных земель
- Истоки формирования адаптивно-ландшафтной системы земледелия
- Основные элементы «адаптивно-ландшафтной» системы земледелия хозяйства и технологии, применяемые при выращивании продовольственных и кормовых культур
- Влияние способов обработки почвы на урожайность сахарной свеклы и агрофизические и биологические свойства почвы
Введение к работе
Актуальность проблемы. Традиционные системы земледелия, предусматривающие многократную обработку почвы, применение больших доз минеральных удобрений, высокую распаханность склоновых и пойменных земель, обусловили развитие эрозии почв, ухудшение условий окружающей среды. Все эти причины также способствовали проявлению таких нежелательных явлений как снижение содержания гумуса в почве, ее подкисление, переуплотнение, засоление, загрязнение тяжелыми металлами и остатками пестицидов, что в конечном счете негативно сказалось не только на плодородии, но и на существовании как особого природного тела.
По оценкам ФАО вследствие нерационального использования земель в мире уже утрачено 50 млн. га пашни. Ежегодно воздействию водной эрозии подвержено 6 млрд. га, при этом теряется 6-7 млн. га пашни (Ковда В.А., 1987).
В ЦЧР водной эрозии почв подвержено 28,3% угодий, эродировано 22,5% пашни. По Белгородской области эти цифры почти в два раза выше (Котлярова О.Г., 1993). В результате по этой и другим причинам содержание гумуса в почве снизилось в два раза.
Для повышения плодородия почвы В.В. Докучаев и его последователи, впервые наметили основные направления в развитии теории борьбы с засухой и эрозией почв на основе знаний конкретных условий рельефа и других природных и антропогенных факторов.
Этой проблеме посвящены работы многих других исследователей П.И. Костычев (1950), В.Р. Вильяме (1951), А.С. Козьменко (1954), С.С. Соболев (1950, 1961), И.П. Сухарев (1966), М.Н. Заславский (1979), Н.К. Шикула (1968), И.А. Скачков (1973), А.Н. Каштанов (1974), проведенных в XX веке.
К настоящему времени сформулирована общая концепция и научные рекомендации по разработке адаптивно-лаандшафтных систем земледелия способных решить отмеченные проблемы применительно к условиям конкретных хозяйств, становление названной системы - проблема многоплановая, предпо-
лагающая взаимосвязанное и согласованное решение агрономических, экономических и организационных задач. Вместе с тем опыта по ее освоению, особенно в крупных хозяйствах, пока недостаточно. Одновременно необходимо уточнение приемов минимализации обработки почвы и совершенствование энергосберегающих технологий для конкретных почвенно-климатических условий.
Вместе с тем, по нашему мнению, должна разрабатываться своя система земледелия не только в целом по хозяйству, но и по каждому отделению (бригаде) с учетом местных условий. Следовательно, разработка и внедрение адаптивно-ландшафтной системы земледелия с экономически обоснованной структурой посевных площадей и севооборотов является актуальной проблемой.
Цель и задачи исследований и внедрения. Цель исследований и внедрения - разработать и внедрить в хозяйстве научно обоснованную адаптивно-ландшафтную систему земледелия в условиях юго-восточной части Белгородской области, обеспечивающую повышение урожайности возделываемых культур, сохранение плодородия почв и высокую рентабельность продукции растениеводства и животноводства при экономном расходе энергоносителей, денежных средств и трудозатрат.
Для выполнения поставленной цели решались следующие задачи:
Провести научные исследования по определению эффективности отвальной и безотвальной обработки почвы под озимую пшеницу и сахарную свеклу с определением урожайности, содержания гумуса в почве, запасов продуктивной влаги, засоренности посевов, количества смываемой почвы, наличия дождевых червей и других показателей
Провести корректировку внутрихозяйственного землеустройства с учетом перехода на ландшафтную систему земледелия с распределением пахотных земель по крутизне склонов и степени их эродированности.
Разработать и внедрить до 2002 г. систему севооборотов в каждом отделении (бригаде) хозяйства.
Организовать проведение работ по планируемым почвозащитным мероприятиям.
Освоить энергосберегающие технологии выращивания сельскохозяйственных культур с учетом особенностей конкретных полей и рабочих участков.
Защищаемые положения.
Разное влияние отвальных и безотвальных способов основной обработки почвы на продуктивность озимой пшеницы при соответствии услог: виям, сложившимся на конкретном участке, своевременном и качественном проведении всех составляющих их приемов.
Важное значение глубокого рыхлого слоя почвы для формирования высокого урожая сахарной свеклы, независимо от используемого типа-сельскохозяйственного орудия.
Положительное воздействие технологий выращивания полевых культур на основе безотвальной обработки почвы на агрофизические и биологические свойства почвы (плотность, структурность, влагоемкость, содержание гумуса, численность дождевых червей).
Экономические, экологические и социальные результаты освоения адоптивно-ландшафтной системы земледелия в АО «Должанское» Вейделевского района Белгородской области.
Научная новизна и практическая значимость выполненной работы.
Впервые в условиях засушливой юго-восточной зоны Белгородской области на относительно бедных по плодородию черноземах разработана и внедрена высокорентабельная адаптивно-ландшафтная система земледелия на основе почвозащитных севооборотов безотвальной системы обработки почвы и ресурсосберегающих технологий возделывания культур.
Практическая значимость диссертационной работы состоит в том, что предложенная система земледелия внедрена на всей территории хозяйства, в результате чего существенно возросла урожайность всех возделываемых культур, продуктивность животноводства и в целом рентабельность всех отраслей.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на многочисленных семинарах, научных конференциях, производственных совещаниях, ежегодно проводимых в хозяйстве. В 2000 г. в хозяйстве в сентябре месяце был проведен научно-практический семинар с участием ведущих ученых страны на тему: «Освоение экологически устойчивых ландшафтных систем земледелия в Белгородской области», с основным докладом соискателя.
По материалам диссертационной работы опубликованы три научных работы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, предложений производству, списки использованной литературы и приложение.
Диссертация изложена на 115 страницах компьютерного набора, включая 20 таблиц, 12 рисунков, 9 приложений. Список литературы включает 176 наименований, в том числе 15 иностранных авторов.
7 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Разработка способов противоэрозионной организации территории пашни и балочных земель
Вопросы почвозащитной организации территории, размещения севооборотов в условиях пересеченного рельефа и на этой основе охраны окружающей среды изучались многими исследователями (И.Д.Брауде, Д.С. Булгаков, 1964; Г.М. Горохов и А.П. Вервейко, 1968; И.А. Скачков, М.И. Сучалкина, О.Г. Кот-лярова, 1975; И.П. Здоровцов, А.Е. Швецов, В.И. Ковбаса, 1976; М.И. Лопырев, 1977; В.Г. Ткаченко, 1980; В.А. Джамаль, Н.М. Шелякин, Н.В. Медведев, 1984; АД. Орлов, 1983; АИ. Шабаев, 1983; Е.И.Рябов, 1984; Г.И. Швебс, 1985 и др.).
Организация территории пашни в условиях пересеченного рельефа заключается в комплексном и взаимосвязанном размещении ее основных элементов -полей, севооборотов, полезащитных и водорегулирующих лесных полос, в проведении соответствующей внутриполевой организации территории, в размещении полевых дорог, гидротехнических сооружений и т.д.
Контурная обработка почвы применяется не только в нашей стране, но и в других странах (Alberts Е. etal., 1981; J. Karl, М. Purzelt, 1983 и др.).
В США в 1962-1975 гг. контурная обработка осуществлена на площади около 20 млн. га. При такой обработке в среднем за 5 лет урожай кукурузы возрос на 0,88 т/га, овса - на 0,5 т/га (Б.А. Музыченко, 1982). Контурная обработка земли, по мнению американцев, - наиболее проверенный, доступный и эффективный способ борьбы с водной эрозией. Этот способ обработки особенно рекомендуется для районов с недостаточным увлажнением, где удержание влаги на полях повышает урожай (P. Evans, В. Nortcliff, 1978).
Большое внимание контурной обработке почвы уделяется в Польше, Румынии, Болгарии, Венгрии, Украине, Молдавии (A. Jankowski, 1959; Н. Kisk, 1962; B.C. Федотов, 1976).
Однако широкое внедрение контурной системы организации территории в производство тормозится определенными трудностями ее выполнения: снижением производительности машинотракторных агрегатов, увеличением материальных затрат, повышением себестоимости продукции.
Сложность выполнения контурной обработки и остальных технологических операций, обусловленная сходимостью горизонталей местности, вызывает необходимость упрощения контурной организации территории, отхода от точного следования горизонталям на местности. В связи с этим предлагались различные варианты приближения обработки почвы к контурной с наиболее возможным упрощением технологических схем (И.Д. Брауде, Д.С. Булгаков, 1964; И.А. Скачков, М.И. Сучалкина, О.Г. Котлярова, 1975; М.И. Лопырев, 1977; Б.А. Музыченко, 1982; В.Г. Ткаченко, 1980; Т.И. Швебс, 1985 и др.). Вместе с тем предлагаемые решения этой проблемы имели ряд серьезных недостатков. Например, по расчетам П.Ф. Лунева (1982), при создании контурно-полосной системы на поле крутизной от 2 до 5 на одном гектаре будет 125-300 погонных метров валов-канав, для заполнения которых потребуется 1,25-3 т/га соломы, т.е. практически вся солома урожая.
О серьезности недостатков также свидетельствуют изучение контурно-полосной системы в Ростовской области (П.Ф. Лунев, 1982; В.М. Манченко, 1982).
Учитывая это, О.Г. Котлярова и ее сотрудники разработали контурно-буферную систему внутриполевой организации территории почвозащитных севооборотов. В эту систему входит три основных положения: 1. Параллельность границ загонов, что согласуется с мнением многих ученых (В.Г. Ткаченко, 1980; А.И. Шабаев, 1983); 2. Высокая эффективность полосных посевов в защите почв от водной и ветровой эрозии, подтвержденная некоторыми исследователями (Е.С. Грызлов, 1975; Е.В. Полуектов, 1984); 3. Насыщение севооборотов многолетними травами до 50% в зависимости от степени смытости и крутизны склонов. При этом роль многолетних трав может быть повышена при размещении их не целыми полями, а буферными полосами в посевах зерновых культур. Контурно-буферная система предусматривает контурную обработку почвы с полным чередованием культур и буферных полос многолетних трав. Причем для обработки почвы под все культуры, кроме трав, устанавливаются параллельные границы загонов, верхняя граница которых направлена по спрямленной горизонтали. Буферные полосы многолетних трав, располагающиеся загонами переменной ширины с включением в себя клиньев и глухих борозд. Минимальная ширина буферной полосы не должна быть менее двойной ширины захвата посевного агрегата. Соотношение ширины буферных и контурных полос выбирают в соответствии с соотношением многолетних трав и зерновых культур в принятом почвозащитном севообороте. Контурная организация территории предусматривает также разработку приемов освоения и использования для кормопроизводства балочных берегов и оврагов, так как, например, в Воронежской области на склонах крутизной 3-8 размещается 16,5%, на склонах 8-15 - 34, на склонах более 15 - 49,5% площади кормовых угодий. На склонах крутизной более 5 в Липецкой области располагается 60,4%, в Тамбовской - 49,7%, Белгородской - 79,4% площади таких угодий (В.В. Коммодов, 1957). В результате изреженности травостоя, неумеренной пастьбы скота на склонах интенсивно развиваются эрозионные процессы. Характерной особенностью этих угодий является изрезанность их промоинами и оврагами, общая площадь которых вместе с прилегающими неиспользуемыми и бросовыми участками по России составляет свыше 500 тыс. га. Результаты исследований показали, что благодаря мелиоративных мероприятий продуктивность естественных кормовых угодий может быть повышена в 2-3 раза при поверхностном и в 4-8 раз при коренном улучшении (А.И. Ани-симов, В.Т. Гридчин и др., 1999). Многочисленные приемы успешного освоения балочных склонов под кормовые культуры имеются в других странах (W. Jakson,M. Bender, 1981). Опыты, проведенные в ЦЧЗ, также показали высокую эффективность поверхностного и ускоренного коренного улучшения балок (М.И. Ненарков, 1971; В.В. Коммодов, 1975; В.Г. Ржевский, В.Т. Гридчин и др., 1999). Лучшие результаты на пастбищах получены при внесении больших доз минеральных удобрений. Урожай сена на этих пастбищах достигает 3,08 т/га против 0,86 т/га в контроле при вольном выпасе. Исследованиями В.В. Коммодова (1957), М.И. Ненаркова (1975), А.А. Массальской (1975), В.А. Черкасовой, В.К. Марченко (1978) установлены способы и сроки подготовки почвы под коренное улучшение, способы, сроки и нормы высева многолетних трав и травосмесей, дозы минеральных удобрений. В мировой практике широко используются террасирование, создание валов с широким основанием на пашне в полевых и почвозащитных севооборотах, а также на балочных землях с выращиванием на них садов и виноградников. Хорошие результаты по использованию валов-террас на пахотных землях получены в Курской области. В США, Австрии, Новой Зеландии в районах с интенсивным развитием ливневой эрозии почв валы-террасы практикуются на больших площадях (P. Ja-cobson, 1968 и др.).
Истоки формирования адаптивно-ландшафтной системы земледелия
Рассмотренные в предыдущих главах вопросы защиты почв от эрозии под влиянием некоторых организационных, агротехнических, биологических факторов показывает насколько сложны и противоречивы отдельные их аспекты и что наиболее правильным их решением являлось применение всего комплекса мероприятий объединенного в одну систему. Такой системой является система земледелия.
Проблема не нова и в своем становлении она имела определенные этапы и даже довольно разные точки зрения на ее понимание и построение.
Оставляя в стороне уже прошедшие их разновидности (огневая, подсечная, паровая, травопольная, пропашная) следует заметить, что ростки современной адаптивно-ландшафтной системы земледелия не рождались на пустом месте. Поставив вопрос о зональности систем земледелия В.В. Докучаев (1936,1949) уже приблизился к ее созданию. Заслуга этого ученого и учеников его школы состояла, прежде всего, в том, что они наметили основные направления в развитии теории борьбы с засухой и эрозией почв на основе знаний конкретных условий рельефа почв, климата, растительности, исторических и антропогенных факторов.
С учетом зональных природных условий проводили разработку теоретических концепций защиты почв от эрозии и борьбы с засухой П.А. Костычев (1950), С.С. Соболев (1948, 1950, 1961), И.П. Сухарев (1957), М.Н. Заславский (1979), И.А. Скачков (1973), А.Н. Каштанов и др.(1974, 1984), Г.П. Сурмач (1976), B.C. Федотов (1976), В.А. Ковда (1981), А.Г. Рожков (1981), А.Д. Орлов (1983, 1984) и многие другие.
В 60-х годах нашего столетия, а в зарубежных странах еще раньше, в полной мере уже проявились такие негативные аспекты интенсивных пропашных систем земледелия как развитие ветровой и водной эрозии, загрязнение почв остатками тяжелых металлов и пестицидов, деградация их под воздействием тяжелых механизмов, необдуманного орошения, и т. п.. Пронесшиеся пыльные бури на огромных пространствах Сибири, Казахстана, Северного Кавказа, Среднего и Нижнего Поволжья, развитие водной эрозии в лесостепных районах Европейской части СССР, образовавшиеся зоны экологических катастроф в Приаралье и Прикаспии показали на большую опасность неограниченного расширения площади пашни, повсеместной отвальной обработки.
Росло понимание того, что земледельческая практика «революционных переделок» природы должна уступать месту действиям на основе глубокого понимания экологических законов развития природных экосистем и в целом ландшафтов. Поэтому была разработана и внедрена в производство новая почвозащитная система земледелия в различных ее вариантах. В частности во Всесоюзном НИИ зернового хозяйства под руководством академика Л.И. Бараева для районов освоения целинных земель с острозасушливым климатом и сильными ветрами она предусматривала введение зернопаровых севооборотов с короткой ротацией, замену вспашки плоскорезной обработкой почвы с сохранением на поверхности стерни, снегозадержание, посев зерновых стерневыми сеялками в обоснованные сроки, рядковое внесение минеральных удобрений под зерновые.
Главным теоретическим принципом системы являлась обработка почвы плоскорежущими, необорачивающими, а лишь рыхлящими почву орудиями, сохраняющими стерню на поверхности поля с целью предотвращения ветровой эрозии и уменьшения испарения почвенной влаги.
Такое земледелие потребовало создания принципиально новой противоэрозийной почвообрабатывающей техники, что и было осуществлено в стране. В сравнительно короткие сроки было организовано производство плоскорезов-глубокорыхлителей (КПГ-250, КПГ-2-150), культиваторов-плоскорезов и штанговых культиваторов (КПЭ-3,8, КПШ-5), игольчатых борон (БИГ-3), стерневых сеялок (СЗС-9, СЗС-2,1, СЗП-3,6) и обеспечение ими не только степных , но и лесостепных регионов страны.
Практическое освоение такой системы дало положительные результаты в Казахстане, Поволжье, Северном Кавказе. Удалось исключить проявление пыльных бурь, освоение почвозащитной системы земледелия только в Северном Казахстане на площади 20 млн. га сказалось положительно на увеличении валовых сборов зерна в целом по республике.
При всех достоинствах почвозащитной системы земледелия, разработанной во Всесоюзном НИИ зернового хозяйства, попытки ее тиражирования в лесостепных районах страны с достаточным или неустойчивым увлажнением, с явно выраженными процессами водной эрозии почв, особенно на почвах тяжелого механического состава окончились полной неудачей. Плоскорезная обработка почвы в традиционном исполнении в таких районах снижала урожайность пропашных культур, способствовала резкому увеличению засоренности посевов возделываемых культур.
Концепция почвозащитного земледелия оказалась весьма плодотворной с теоретических позиций. В условиях разразившегося экономического кризиса 90-х годов в стране, слабой обеспеченностью хозяйств материалами и денежными ресурсами, ужесточением экологических требований к использованию земли, качеству производимой сельскохозяйственной продукции концепция способствовала поиску новых решений, трансформированных в последствии в адаптивно-ландшафтную систему земледелия.
Разработанная ведущими учеными России она наиболее полно изложена в изданных в 1993 году в г. Курске под общей редакцией академиков РАСХН А.Н. Каштанова и А. П. Щербакова двух частях. Часть первая посвящена концепции формирования высокопродуктивных экологически устойчивых агроландшафтов и совершенствования земледелия на ландшафтной основе, часть вторая - методическим рекомендациям по разработке ландшафтных систем земледелия в многоукладном сельском хозяйстве.
В концепции и методических рекомендациях последовательно с системных и экологических позиций рассмотрено агроландшафтное обоснование оптимального соотношения природных и сельскохозяйственных угодий, сделана экологическая оценка состояния земель, приведено обоснование основных принципов построения систем земледелия (системный подход, адаптивность, нормативная прбедопределенность, пространственно-функциональная неоднородность, устойчивость функционирования агроэкосистем, природоохранная направленность, социально-экономическая целесообразность), а также всех без исключения элементов систем земледелия, как экологической так и экономической степени их эффективности.
Основные элементы «адаптивно-ландшафтной» системы земледелия хозяйства и технологии, применяемые при выращивании продовольственных и кормовых культур
В связи с переходом на адаптивно-ландшафтную систему земледелия в хозяйстве внесены почти во все ее элементы.
В стабилизации и развитии растениеводства решающая роль отведена структуре посевных площадей и тем севооборотам, где больше высевается многолетних и бобово-злаковых смесей однолетних трав, гороха и зерновых сплошного сева. Используются гибкие четырех, пятипольные севообороты со следующим чередованием культур: 1- предшественники озимых; 2-озимые; 3-пропашные; 4- яровые. В таких севооборотах всегда можно разместить структуру посевных площадей, отвечающую как агротехническим, так и организационным требованиям. В первом поле возделываются в основном многолетние травы одного года пользования на один укос. Это клевер, эспарцет и донник. В этом же поле размещаются горох на зерно и однолетние травы. Соотношение посевных площадей этих культур зависит от разных организационных и погодных факторов. Во втором поле возделываются озимая пшеница и рожь. При этом рожь размещается на песчаных и кислых землях, на менее плодородных участках. В третьем поле концентрируются посевы сахарной свеклы, подсолнечника, кукурузы на зерно. Четвертое поле - сборное из яровых (ячменя), под покров которого подсеваются многолетние травы. При необходимости в этом поле можно сеять крупяные и пропашные культуры (кукуруза, подсолнечник и соя). Укрупненные севообороты с короткой ротацией значительно эффективней по сравнению с 8-10-польными тем, что в них концентрируются массивы культур с однотипными технологиями, устраняется их раздробленность и размещение в противоположных или удаленных участках землепользования, резко сокращаются холостые переезды, улучшается техническое обслуживание, улучшается бытовое обеспечение и питание механизаторов, упрощается контроль со стороны специалистов и руководителей отрасли. В зерновом клине в хозяйстве отдают предпочтение озимым хлебам, так как при правильном их возделывании они превышают по урожаям яровые зерновые культуры на 1,0-1,5 т/га. Они также являются лучшими предшественниками для технических культур. Практика показывает, что озимые хлеба имеют преимущество перед яровыми при условии, если они размещаются по хорошим предшественникам и возделываются на высоком уровне агротехники. Ячмень и в дальнейшем будет играть решающую роль в зернофуражном балансе, так как для его возделывания требуются гораздо меньшие затраты в сравнении с другими зерновыми культурами. Сахарная свекла играет первостепенную роль в экономике хозяйства и поэтому площадь посевов ее стабильна и размещается она по лучшим предшественникам. В хозяйстве увеличена площадь под подсолнечник, так как имеется хороший спрос на растительное масло. Коренные изменения в хозяйстве проведены и в группе кормовых культур, обусловленные тем, что посевы многолетних трав возросли в два раза при снижении площади, занятой кукурузой. Увеличение площадей многолетних трав предопределено было тем, что количество гумуса при их высеве существенно увеличивается. Они дают наиболее ценные и дешевые питательные вещества в зеленом корме, сене и сенаже, предохраняют почву от водной эрозии, особенно на склоновых землях. При подпокровном возделывании не требуют затрат на обработку, посев и уход за посевами. Уборка их технологичнее, чем однолетних трав. Клевер, эспарцет и донник белый используются, как правило, один год с разделкой под озимые культуры. Люцерна размещается на эродированных землях в зернотравяных севооборотах с использованием в течение 3-х лет. Возделывают ее преимущественно со злаковыми травами, кострецом безостым и овсяницей, ежой и тимофеевкой. Клевер и эспарцет высеваются вместе, применяя в смеси по 60% от нормы высева каждого компонента. Такая смесь дает более устойчивые урожаи по годам, меньше засоряется сорняками и технологичнее для уборки, чем каждого компонента в отдельности. Клевер, как влаголюбивая трава, дает высокий урожай при благоприятной весне, а в засушливые годы преимущество остается за эспарцетом, обладающим большей устойчивостью против недостатка влаги и низких температур. В то же время чистые посевы эспарцета чаще всего засорены однолетними двудольными сорняками, а в смеси клевер вытесняет сорняки и занимает нижний ярус травостоя. В 2000 г. в хозяйстве начали использовать на зеленое удобрение горчицу белую и фацелию после уборки однолетних культур на зеленый корм и пожнивно - после уборки ранних зерновых. Основная обработка почвы в хозяйстве на всех полях ведется безотвальным методом. Безотвальная система обработки почвы позволяет земледельцам хозяйства на 30-40% ускорить проведение работ, снизить энергозатраты и расход горючего на 25-30%, сохранить 30-50 т влаги на гектаре, очищает почву от сорняков, повышает ее плодородие. Поле под посев озимых после многолетних трав обрабатывается агрегатами АКП-2,5, АКП-ЗН, АКП-5. В паровом поле навоз вносится под обработку поля противоэрозийными культиваторами КПЭ-3,8 и дисковыми боронами БДТ-7. В середине августа такие поля затем обрабатываются агрегатом АКП-5, а перед посевом культиватором КПС-4. После кукурузы поле вначале дискуется с целью раздробления корневых и стеблевых остатков растений, а вслед обрабатывается АКП-2,5 и АКП-5. Наличие в хозяйстве необходимого количества техники позволяет провести подготовку полей по безотвальной технологии под озимые за 3-4 рабочих дня.
Основная обработка почвы под сахарную свеклу после - озимой пшеницы проводится агрегатами АКП-2,5 и АКП-5. Глубина обработки 10-15 см. Рабочая скорость 8-10 км/час. Затем в сентябре делают глубокое рыхление почвы с помощью безотвальных плугов ПРНВ-5-50 на глубину 40-45 см. Или же применяется глубокая обработка с применением чизельных плугов, стойки СИБИМЭ, плоскорезов-глубокорыхлителей. Выбор орудия обработки поля зависит от климатических условий, засоренности поля и сроков обработки. Основное минеральное удобрение выносится под обработку полей агрегатами АКП-2,5, АКП-ЗН и АКП-5. По мере прорастания сорняков осенью на полях проводится культивация с помощью КПС-4.
Зябь под яровые колосовые и пропашные культуры готовится одновременно с уборкой предшественника. Вслед за комбайнами или косилками на поле выходит специальный отряд по уборке соломы, ботвы и других пожнивных остатков. Затем почва обрабатывается агрегатами АКП-2,5 и АКП-5.
Влияние способов обработки почвы на урожайность сахарной свеклы и агрофизические и биологические свойства почвы
Их трех изученных вариантов наивысшую урожайность свеклы (54,0 т/га) обеспечивала глубокая безотвальная обработка почвы плоскорезами с предварительным лущением и последующим выравниванием паровыми культиваторами с целью очищения почвы от сорняков. Несколько упрощенный второй вариант оказался тоже достаточно эффективным в сопоставлении с традиционной глубокой зяблевой обработкой. Наиболее же важным выводом из этих данных является эффективность и даже целесообразность глубокого рыхления почвы под сахарную свеклу. Вывод важен еще в том отношении, что попытки его опровергнуть все еще наблюдаются в литературе. Нельзя в данном случае не вспомнить слова Т.С. Мальцева (1988), что глубокий пахотный горизонт является основой высококультурного земледелия, или оставить незамеченной статью В.Н. Шептухова, К.И. Саранина, опубликованную в 1988 году в «Вестнике РАСХН», где говорится: «Видя всю сложность разрабатываемых подходов к решению задач адаптивно-ландшафтного и альтернативного земледелия, мы считаем целесообразным использование в системах земледелия приемов по созданию мощного корнеобитаемого слоя. Продолжавшиеся более 50 лет дискуссии по вопросу создавать ли мощный гомогенный окультуренный пахотный слой или улучшать свойства в подпахотном слое, по нашему мнению, завершены в пользу создания мощного корнеобитаемого слоя со строением почвенного профиля, соответствующего естественному, что достигается применением орудий чизельного типа».
Углубление пахотного слоя способствовало изменению агрофизических свойств почвы и прежде всего ее плотности.
Известно, что плотность почвы зависит от минерального и механического состава, структуры и содержания органического вещества (Н.П. Таволжанский, П.Н. Баранов, 1995). Наряду с этими факторами наибольшее влияние на плотность почвы оказываются различные приемы ее обработки. Наиболее рыхлой она бывает сразу после обработки, затем постепенно почва уплотняется, и через некоторое время ее плотность переходит в состояние равновесия. Верхние горизонты почвы, содержащие больше органических веществ, лучше острукту-ренные, подвергшиеся рыхлению при обработке, имеют более низкую плотность.
Плотность почвы влияет на содержание влаги, газообмен в почве, развитие корневой системы растений, интенсивность микробиологических процессов. Оптимальная плотность пахотного горизонта для большинства культурных рас-тений составляет 1,0-1,2 г/см . Для получения высокого урожая сахарной свек-лы плотность почвы должна быть около 1 г/см . Корни сахарной свеклы не могут проникать в слои почвы с плотностью 1,83 г/см3 при этом растения плохо развиваются несмотря на то, что в уплотненных слоях влаги достаточно. Проникновению корней в почву препятствует не непосредственно ее уплотнение, а уменьшение размеров пор в пашне.
Установлено (П.П. Колмаков., К.И. Казанцев, 1983; Н.К. Шикула, И.И. Назаренко, 1990), что избыточная плотность почвы ухудшает водный режим, уменьшает доступ воздуха к корням растений, замедляет протекание биохимических процессов.
В связи с этим нами проведены в этом опыте трехлетние наблюдения за состоянием плотности почвы в зависимости от способов основной обработки почвы под сахарную свеклу (табл. 12).
При этом было установлено, что перед посевом сахарной свеклы наименьшая плотность почвы в слое 0-15 см создавалась при безотвальных способах обработки почвы независимо от глубины их проведения. Так, если по вспашке она в среднем составила 1,08 г/см3, то по мелкой и глубокой безотвальной обработке 1,01 г/см3. Различие довольно существенное и при проведении подобных исследований оно считается достоверным. Это обусловлено тем, что в этих двух вариантах все пожнивные остатки находились в верхнем горизонте почвы и способствовали их уплотнению. Естественно, невозможность их смешивания с нижележащим слоем 16-30 см, отсутствие рыхления почвы в варианте с мелкой безотвальной обработкой приводило к закономерному увели-чению плотности почвы до 1,14 г/см , что оказалось на 0,04 и 0,06 г/см выше, чем в вариантах со вспашкой и глубокой безотвальной обработкой. К началу уборки сахарной свеклы эти тенденции несколько выравнивались.
В верхнем слое почвы (0-15 см) плотность почвы практически не различалась по всем вариантам (1,10-1,13 г/см3), в нижнем же (16-30 см) она достигла наибольшего значения только в варианте с мелкой безотвальной обработкой (1,19 г/см3) из-за отсутствия рыхления. В целом же, в течение вегетационного периода от посева к уборке плотность почвы под сахарной свеклой имела тенденцию к увеличению, а наилучшие ее параметры явно прослеживались в варианте с глубокой до 40-50 см безотвальной обработкой.
На основании этих исследований сделан вывод, что при выращивании сахарной свеклы необходимо рыхлить почву на глубину 40-45 см с помощью плоскореза, так как нижние слои пахотных горизонтов (16-30 см) в процессе вегетационного периода уплотняются сильнее. Особенно большое уплотнение почвы перед уборкой сахарной свеклы наблюдается при мелкой безотвальной обработке (1,1-1,16 г/см в слое 0-15 см, 1,18-1,20 г/см в слое 16-30 см и 1,15-1,16 г/см3 в слое 0-30 см).
В отечественных исследованиях доказано, что физическое состояние почвы, создаваемое различными приемами обработки существенно влияет на ее режим влажности. В частности установлено, что при безотвальной обработке почвы накапливается больше влаги и она экономно расходуется при формировании урожая сельскохозяйственных культур, так как при этом на поверхности образуется мульчирующий слой, который уменьшает испарение с поверхностного слоя почвы.
