Введение к работе
Актуальность темы. Эффективность сельскохозяйственного производства тесно связана с совершенствованием систем земледелия (Каштанов А.Н., 1975; Жученко А.А., 1990; Власенко А.Н., 1995; Кирюшин В.И., 1996; Абрамов Н.В., Федоткин В.А., Ренёв Е.П., 2004).
Важный постоянно действующий элемент системы земледелия – механическая обработка почвы и в современных условиях она обретает ведущую роль в увеличении производства зерна.
Даже в условиях высокой интенсификации земледелия обработка почвы, по мнению В.Г. Нарциссова (1982), остаётся фундаментальной его основой, несмотря на то, что при этом изменяются не только орудия, но и приёмы, а так же последовательность их выполнения.
Механическая обработка почвы – важнейшее средство регулирования почвенных режимов, влагообеспеченности растений, фитосанитарного состояния, а в целом – плодородия почвы, роста и развития растений (Дояренко А.Г., 1965; Данилов Г.Г., 1969; Нарциссов В.П., 1982; Макаров И.П. и др., 1990; Абрамов Н.В., 1992, 2002; Федоткин В.А. и др., 2003; Мингалев С.К., 2005; Ершов В.Л., 2005).
Вопрос обработки почвы в истории земледелия всегда был актуальным и поэтому часто дискуссионным, в особенности это касается ее глубины. Основоположник научного земледелия А.Т. Болотов (1952) полагал, что вследствие большого разнообразия типов, подтипов почв универсальных правил для обработки не существует.
Актуальными являются исследования по частичному или полному отказу от основной обработки почвы при возделывании зерновых культур в сравнении с дифференцированной обработкой почвы в севооборотах.
Возможности ресурсосберегающих технологий возделывания зерновых культур, основанных на минимальном и нулевом способах основной обработки черноземных и серых лесных почв с применением посевных агрегатов в Тюменской области изучены недостаточно.
Цель исследований – совершенствование систем основной обработки в зернопаровом севообороте с применением средств защиты растений и посевных агрегатов при возделывании сельскохозяйственных культур в Северном Зауралье.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие основные задачи:
– произвести сравнительную оценку способов основной обработки почвы и выявить их влияние на агрофизические, биологические и агрохимические свойства почв;
– дать оценку качества основной обработки почвы и равномерности глубины посева;
– проанализировать фитосанитарное состояние посевов сельскохозяйственных культур по способам основной обработки почвы и способу посева;
– изучить влияние глубины, способа основной обработки почвы и посева на продуктивность сельскохозяйственных культур;
– рассчитать экономическую и биоэнергетическую эффективность возделывания полевых культур по способам основной обработки почвы.
Научная новизна результатов исследований. Впервые в условиях Северного Зауралья изучены и обоснованы способы основной разноглубинной отвальной, безотвальной, дифференцированной и нулевой обработок и посева сельскохозяйственных культур в севообороте.
Выявлены закономерности изменения фитосанитарного состояния посевов и почвы в зависимости от систем основной обработки почвы и способа посева; установлена роль способа, глубины обработки почвы и пестицидов в формировании урожайности.
Положения, выносимые на защиту:
– Дифференцированная обработка почвы способствует улучшению свойств почв, фитосанитарного состояния и продуктивности возделываемых культур.
– Снижение глубины обработки отвальной, безотвальной и дифференцированной системы обработки приводит к увеличению засоренности и снижению урожайности полевых культур.
– Применение мелкой, нулевой обработок почвы и посевных агрегатов целесообразно при использовании средств защиты растений.
Теоретическая значимость. Определена степень влияния способа и глубины основной обработки на свойства почв, засоренность и формирование урожайности полевых культур. Установлена зависимость урожайности культур от плотности почвы и запасов доступной влаги.
Практическая значимость. По результатам исследований разработаны и предложены для внедрения в производство технологии возделывания культур в севообороте по способам основной обработки с применением посевных агрегатов. Применение разноглубинной дифференцированной обработки обеспечивает повышение продуктивности культур на 5,3% в сравнении с отвальным и на 32,6% с нулевым способами обработки почвы.
Результаты исследований прошли производственную проверку в хозяйствах Тюменской области: ООО «Возрождение», ООО «Импульс», ООО «Тавдинское земледелие», ООО «Быструшенское», ООО «Земля», СПК «Нива». Материалы работы использованы при разработке практических рекомендаций по возделыванию сельскохозяйственных культур в агроклиматических зонах Тюменской области. Полученные данные применяются в учебном процессе и на курсах повышения квалификации различных уровней.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрения на научно-практических конференциях: Тюмень (2000, 2002, 2006, 2008, 2010), Челябинск (2012); на международных научно-практических конференциях: Тюмень (2009, 2010, 2011), Новосибирск (2010), Курган (2010), Курск (2012), Омск (2013); на проведении в Тюменской области – «День поля»: «Ресурсосберегающие технологии обработки почвы в северной лесостепи Тюменской области (с. Новая Заимка, Заводоуковский район, 2006), «Ресурсосберегающие технологии» (опытное поле Тюменской ГСХА, 2007), «Ресурсосберегающие технологии» (Заводоуковск, 2007), на курсах повышения квалификации: специалистов АПК Тюменской области (2005-2013), профессорско-преподавательского состава и аспирантов Курганской ГСХА, Уральской ГСХА, Челябинской ГАА, Новосибирского ГАУ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано более 55 печатных работ, в т.ч. 18 – в изданиях рекомендованных ВАК РФ, двух монографиях, учебнике и трех рекомендациях.
Личный вклад автора. Диссертантом сформулировано направление исследований, разработана программа и составлена методика опытов, обобщен и обоснован полученный экспериментальный материал, написан текст диссертации. В проведении исследований по разработанным программам в разное время принимали участие аспиранты, студенты дипломники и сотрудники кафедры земледелия ГАУ Северного Зауралья, которым автор выражает искреннюю благодарность.
Рзаева Валентина Васильевна была ответственным исполнителем при выполнении научно-исследовательских работ С.А. Глебова (2003-2005 гг.) – СХК «Луч» Абатского района; Т.В. Симахиной (2005-2007 гг.), И.В. Гильгенберг (2005-2007 гг.), В.А. Поминова (2005-2008 гг.), А.А. Проскуриной (2009-2011 гг.) – опытное поле ГАУ Северного Зауралья; А.Н. Малышкина (2006-2008 гг.) – ООО «Возрождение» Заводоуковского района, а также исследования проводились совместно с Ерёминым Д.И. на опытном поле ГАУ Северного Зауралья – в диссертацию включены полученные совместные результаты исследований и опубликованы совместные труды.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 450 страницах компьютерного текста, содержит 164 таблицы, 54 рисунка, 105 приложений. Список литературы включает 320 источников, из них 10 – иностранных авторов.
