Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Эффективность обработки чистого пара

Введение

урожайность пар земледелие растительный

Почва и зеленое растение являются важнейшими и основными средствами сельскохозяйственного воспроизводства в земледелии. Чтобы создать оптимальные условия для жизни растений человек прибегает к основам введения земледелия: обработка почвы, предшественники, технологии возделывания, защита от вредных организмов и т.д.

Устойчивый рост сельскохозяйственного производства в перспективе будет опираться на два основных принципа: развитие сельского хозяйства с участием экологически безопасных альтернативных земледельческих технологий, рациональное размещение производственных сил, обеспечивающих рациональное использование биоресурсов и их экономию. Второй принцип опирается на реформирование системы АПК и решение проблем производственных отношений. [1]

На данный момент для совершенствования систем обработки почв необходимо совершенствовать почвозащитную и экологическую направленность системы земледелия. А именно: усиление роли обработок сохраняющих стерню на поверхности и минимализацию их, предусматривающих оправданное уменьшение интенсивности механической обработки почвы. Минимализация осуществляется по следующим основным направлениям: замена вспашки безотвальными обработками, сокращение числа и глубины обработок в севооброте, совмещение нескольких технологических операций и приемов в одном рабочем процессе путем применения комбинированных агрегатов и т.д. [2.3]

Агроэкологическая оценка сельскохозяйственных культур является первым шагом в решении проблем экологизации земледелия. Агроклиматические, почвенные, геоморфологические, литологические, гидрологические требования определяют агроэкологический ареал возделывания культур. Но при этом вместе с количественными оценками продуктивности культур огромное значение имеет и качественная характеристика продукции.

Для эффективного моделирования системы устойчивого развития АПК необходимо четко опираться на основные законы экологизации земледелия.

Для этого необходимо совершенствовать обработки почвы, их минимализация и углубленная дифференциация в разнообразных почвенно-климатических условиях, ресурсосбережение.

Почвозащитная система земледелия является основой высокопродуктивного земледелия. Она основана на возделывании зерновых яровых культур. В основе лежит использование осадков двух периодов: зимнего и летнего. Так как в нашей зоне осадки данных периодов усваиваются наиболее продуктивно. Не менее важную роль играет изучение плоскорезной обработки. При ее систематическом применении происходит дифференциация пахотного слоя по уровню плодородия, изменение агрофизических, биологических свойств почв [5].

Благодаря почвозащитной системе земледелия, разработанной в конце 60-х годов Бараевым А.И. во Всесоюзном НИИ зернового хозяйства, заметно снизилась ветровая эрозия, повысилась устойчивость зерновых культур к засухе, увеличилась урожайность зерновых культур на 2,2-2,5 ц/га. [6]

Следует учитывать, что разработка и освоение почвозащитной системы земледелия включают в себя разработку и организацию всех видов ландшафтного земледелия, специфику севооборотов, выбор оптимальной системы обработки почвы - от вспашки до нулевой обработки через множества вариантов плоскорезных, минимальных, отвальных обработок и их комбинации.

Так же на данном этапе значительно возросла роль земледелия как строго зональной науки с широким использованием местного практического опыта.

В идеале развития сельского хозяйства практический опыт должен объединяться с новейшими достижениями науки, учитывая экологические нормы и интегрироваться в зональных системах земледелия.

Имеющийся экспериментальный материал, однако, не исчерпывает всех особенностей решения теоретических и практических вопросов данной проблемы применительно к отдельным зонам Северного Казахстана, в т. ч. для Костанайской области.

В связи с этим основной целью исследований являлось изучение технологии подготовки парового поля и его влияния на урожайность яровой пшеницы в условиях ТОО «Аманжол-АКРО» Сарыкольского района Костанайской области.

В задачу исследования входит:

1 определение влагообеспеченности почвы

2 изучение плотности сложения почвы

3 определение засоренности посевов

4 изучение динамики накопления надземной растительной массы

5 определение урожайности и качества яровой пшеницы в зависимости от технологии подготовки парового поля

6 установление экономической эффективности различной технологии подготовки пара.

1. Обзор литературы

1.1 Проблема обработки почвы в современном земледелии

Механическая обработка почвы является основой современных технологий возделывания культур и важнейшим средством повышения эффективного плодородия почвы и урожайности культур. Под обработкой почвы понимается механическое воздействие на почву рабочими органами почвообрабатывающих машин и орудий в целях создания оптимальных условий жизни для возделываемых растений и уничтожения сорняков. С помощью обработки регулируют питательный, воздушный, тепловой режимы почвы, влагообеспеченность и интенсивность биологических процессов растений, а главное - поддерживают хорошее фитосанитарное состояние почвы и посевов.

Обработка почвы необходима для углубления и увеличения пахотного слоя, разрыхления «плужной» подошвы подпахотного горизонта, а также для заделки органических и минеральных удобрений, гербицидов, извести и других меллиорантов в целях восстановления плодородия и окультуривания почвы.

С помощью механической обработки почвы достигаются [1]:

придание почве мелкокомковатой структуры и оптимального для растений сложения почвы (плотности, пористости и др.), при которой создаются оптимальные для роста растений и микрофлоры условия водного, воздушного, питательного и теплового режимов;

поддержание хорошего фитосанитарного состояния почвы и посевов: глубокая заделка семян, подрезание вегетативных органов сорняков, уничтожение вредителей сельскохозяйственных культур;

предотвращение эрозионных процессов, чрезмерного уплотнения почвы, уменьшение ее смыва, снижение непроизводительных потерь из почвы воды, гумуса, питательных веществ в целях сохранения потенциального плодородия и защиты почвы от эрозии.

Однако обрабатывая почву без учета зональных условий и особенностей агроландшафта (рельеф, тип почвы, интенсивность осадков, проявление эрозии и др.), можно иметь негативные последствия.

При механической обработки может нарушиться динамическое равновесие в экологической системе почва - растение - окружающая среда. Например, интенсивная обработка активизирует действия почвенной микрофлоры и ускоряет разложение гумуса, увеличивая непроизводительные его потери, а также потери питательных веществ и энергии, необходимых для формирования урожаев. Разложение дернины и распыление верхнего почвенного слоя в районах ветровой эрозии, на склоновых землях создают предпосылки для разрушения почвы и возникновения эрозии [8,9].

Известно, что меньше всего эродирует та почва, которая вообще не обрабатывается и растительный покров ее не нарушается. Лишение почвы

растительного покрова, разрушение почвенной структуры и возникновение эрозии и диффляции представляет собой побочные, нежелательные результаты обработки почвы, которые необходимо свести до минимума.

При помощи обработки естественное плодородие почвы превращается в плодородие эффективное, при котором культурные растения обеспечиваются влагой и пищей. За длительную историю земледелия орудия и приемы обработки почвы претерпели значительные изменения - от простой палки до современных почвообрабатывающих машин. Обработка почвы - обязательное звено прошлых и современных систем земледелия [10].

Прежде всего, обработка оказывает воздействия на физические свойства почвы, а через них уже на химические и биологические. Автор теории минерального питания растений Ю. Либих (1876 г.) сделал вывод о том, что механическая обработка почвы является самым простым и дешевым способом сделать доступными для растений те питательные вещества, что находиться в почве.

Обработка почвы - древние занятие земледельца. Как только он начал выращивать растения, возникла примитивная мотыжная обработка.

Значительный прогресс в обработки почвы вызвало появление в конце XIII в. металлического конного плуга в Англии, а затем в Бельгии. В 1863 г. немецкий крестьянин Рудольф Саак применил для вспашки плуг с предплужником, что позволило земледельцу познать преимущества глубокой обработки почвы.

Первые рекомендации о глубокой обработки почвы в России даны в труде русского агронома И.М. Комова «О земельных орудиях» (1785 г.). он предложил проводить двойную вспашку полей из-под многолетних трав: первый плуг пахал на глубину 8 - 10 см, а второй - на 10 - 20 см.

Значительный вклад в развитие научных основ обработки почвы внесли выдающиеся русские ученные П.А. Костычев, А.Г. Дояренко, В.Р. Вильямс, Т.С. Мальцев и др. основы бесплужной обработки нашли отражение в работе И.Е. Овсинского «Новая система земледелия» (1899 г.)

Дальнейшие развитие теории бесплужной обработки отразилось в трудах Жана (1910) во Франции, Ф. Ахенбаха (1921) в Германии, Э. Фолкнера (1959) в США.

Безотвальную обработку почвы, исключающую вспашку с оборотом пласта, предложил для районов Зауралья и западной Сибири Т.С. Мальцев.

Дальнейшие развитие почвозащитная обработка для зон ветровой эрозии почв получила во ВНИИ зернового хозяйства под руководством академика А.И. Бараева. В основе ее лежит плоскорезная обработка с оставление стерни и растительных остатков на поверхности почвы. Эта система предусматривает полный отказ от отвальных плугов, зубов и дисковых орудий и замену их плоскорезами-глубокорыхлителями, игольчатыми боронами и посев стерневыми сеялками. Такая технология обработки позволяет сохранить на поверхности почвы до 80% стерни, которая защищает влагу от испарения, а почве придает повышенную ветроустойчивость.

В 70-х годах XX в. в нашей стране начало успешно разрабатываться новое направление - минимализация обработки почвы, сосредоточенное на снижении ее переуплотнения, уменьшение потерь гумуса и питательных веществ из почвы, сокращении энергетических и трудовых затрат. Значительный вклад в разработку этого направления и обоснование приемов минимализации обработки при разных условиях интенсификации земледелия внесли Б.А. Доспехов, С.А. Наумов, К.И. Саранин, А.И. Пупонин и др.

В результате многочисленных исследований в пятидесятые года начали формироваться новые приемы и направления в обработке почвы, которые получили названия минимальная обработка почвы. Под минимальной обработкой почвы понимается научно-обоснованная обработка почвы, обеспечивающая снижение энергетических затрат путем уменьшения глубины и числа обработок, совмещая операции в одном рабочем процессе и применение гербицидов [11].

Существует несколько путей минимализации обработки почвы, выбор которых зависит от конкретных почвенно-климатических условий [10].

1. Снижения количества обработок почвы за счет повышения их качества и сочетания с применением гербицидов. Этот путь широко используется при обработке паров, выращивании пропашных культур.

2. Совмещение нескольких приемов обработки почвы в одном проходе агрегата. Например, за один проход сеялки-культиватора СЗС - 2,1 осуществляется предпосевная культивация, посев, внесение удобрений и прикатывание рядка высеянных семян.

3. Применение химической или нулевой обработки почвы. В этом случае механическая обработка почвы, как средство борьбы с сорняками, полностью заменена гербицидами. Например, в гербицидном пару путем сочетания контактных гербицидов сплошного действия и избирательных гербицидов системного действия полностью уничтожается сорная растительность, а на поверхности почвы сохраняется стерня и другие растительные остатки. При этом не допускается создание неблагоприятных условий по плотности и водопроницаемости почвы. Поэтому применение нулевой технологии почвы возможно, в основном, на высокогумусировынных почвах.

На темно-каштановых легкосуглинистых почвах Тургайской сельскохозяйственной опытной станции нулевая система основных обработок почвы (гербицидный пар и на других полях без обработки) пятипольного зернопарового севооборота снизили урожайность за ротацию на 3,1 в сравнении с вариантом плоскорезной обработки в пару на 23-25 см, в других полях на 12-14 см. снижение урожайности на варианте с минимальной системой обработок (плоскорезно-гербицидный пар, рыхление на 23-25 см, на других полях без обработок) составило 2,0 ц/га. [12].

4. Уменьшение глубины обработок почвы, в тех условиях, где это связанно со снижением урожая. На почвах, обладающих благоприятным сложением, оказалось возможным длительное время применять поверхностную или мелкую обработку почвы без снижения урожая выращиваемых культур. При условии применения эффективных мер борьбы с сорняками с помощью гербицидов или паровой обработки.

5. Уменьшение площади обрабатываемой поверхности. Этот путь минимализации осуществляется при помощи, так называемого, прямого посева, когда обработке подвергаются узкие полосы почвы, в которые высеваются семена. Остальная часть поля, как правило, замульчирована растительными остатками. Сорные растения уничтожаются с помощью гербицидов [13].

Важнейшим условиям минимализации обработки почвы в Северном Казахстане является применения химических средств борьбы с сорняками и обрабатывающих орудий плоскорезного типа, сохраняющих на поверхности почвы стерню.

В СибНИИСХозе создана универсально-комбинированная машина, которая за один проход выполняет предпосевную культивацию, разбросной высев семян зерновых культур и минеральных удобрений, сплошное уплотнение в зоне размещения семян с одновременным рыхлением верхнего слоя [14].

Применяемые в настоящие время, а также сконструированные комбинированные орудия, машины и агрегаты можно разделить на три группы: комбинированные машины и агрегаты для предпосевной и поверхностной обработки почвы; комбинированные машины и агрегаты для подготовки почвы и посева; комбинированные агрегаты, включающие основную обработку почвы. [5].

Как известно оптимальные почвенные условия черноземных почв обеспечивают такое строение, при котором общая пористость составляет 51-62%, а пористость аэрации - 15-25%. Придельной величиной, приводящей к снижению урожайности зерновых культур, является пористость устойчивой аэрации 13-15% объема почвы.

Высокогумусированные черноземные почвы имеют равновесную плотность 1,0-1,3 г/см³, которая совпадает с оптимальной для культур, что позволяет уменьшить интенсивность и глубину основной обработки этих почв.

Способы основной обработки почв оказывают существенное влияние на распределение в почве органического вещества, вносимых удобрений, доступность растениям элементов минерального питания, процессы гумификации и синтеза биологического азота. Вспашка и фрезерная основная обработка создают сравнительно однородный по гумусированности пахотный слой за счет лучшего перемешивания слоев почвы. Безотвальная и минимальная обработки (поверхностная, мелкая, дисковая, плоскорезная) приводят к резкой дифференциации пахотного слоя почвы по плодородию, особенно на фоне вносимых удобрений.

Значительная роль в повышении плодородия почв принадлежит биологическим процессам, активность которых определяется условиями, создаваемые обработкой почвы. Поэтому обработка почвы - важнейшее средство регулирования почвенной микрофлоры, ее численности и видового состава.

При всем многообразии орудий и приемов обработки почвы характер их воздействия на почву можно свести к следующим технологическим операциям, которые совершаются с обрабатываемым слоем: крошение или рыхление, оборачивание, подрезание, выравнивание, уплотнение, придание поверхности почвы определенной формы (профилирование). При обработке почвы происходит так же воздействие как на культурную, так и на сорную растительность: заделка растительных остатков, подрезание, вычесывание, измельчение корней корневищных сорных растений.

В результате крошения и рыхления обрабатываемый слой почвы приобретает рыхлое комковатое сложение, вследствие чего увеличивается общая скважность, особенно некапиллярная и повышается водо- и воздухопроницаемость почвы, активизируется жизнедеятельность почвенной аэробной микрофлоры.

Для засушливых районов при плоскорезной обработке крошить почву следует, преимущественно на фракции от 2 до 10 см. Количество глыб размером более 10 см не должно превышать более 20% [16]. Поэтому крошение и рыхление пахотного почвы на всю глубину пахотного слоя необходимо проводить заранее, чтобы сложение и строение пахотного слоя достигло оптимальных параметров ко времени посева сельскохозяйственных культур.

Установлено, что оптимальное сложение пахотного слоя достигается и в том случае, если после глубокой обработки количество комков размером до 50 см составляет 70% и более, а после предпосевной обработки в слое 0 - 10 см находится 80% и более агрегатов размером менее 25 мм [17].

Рыхление и крошение обрабатываемого слоя осуществляется орудиями для проведения поверхностной мелкой и глубокой обработки почвы.

Оборачивания почвы - это перемещение верхней части обрабатываемого слоя вниз, а нижней наверх. Оборачиванием достигается: а) гибель вегетирующих растений вследствие лишения их света; б) перемещения семян сорных растений в нижележащие слои; в) перенесение в верхний слой почвы корневищ и корней сорняков; г) извлечение на поверхность нижележащих более оструктуренных слоев почвы; д) заделка в почву удобрений и растительных остатков.

При всей полезности оборачивание применяется не всегда и не везде. В засушливых районах оборачивание почвы увеличивает ее иссушение. Оборачивание выполняется при вспашке плугами, лущение дисковыми и лемешными лущильниками.

При перемешивании почвы меняется взаимное расположение почвенных агрегатов и частиц, обрабатываемый слой приобретает однородное состояние. Перемешивание применяется в том случае, если необходимо равномерное распределение по всей толще обрабатываемого слоя удобрений, химических мелиорантов, ядохимикатов.

Наиболее сильное перемешивание, однородность пахотного слоя достигается при обработке почвы фрезой, плугом без предплужников.

Подрезание обрабатываемого слоя чаще всего является операцией, сопутствующей оборачиванию, перемешиванию и рыхлению. Оно, прежде всего, необходимо, как технологическая операция в борьбе с сорняками. Без подрезания практически невозможно осуществить истощение многолетних корнеотпрысковых сорных растений.

Подрезание осуществляется теми почвообрабатывающими орудиями, которые имеют режущие рабочие органы: плугами, культиваторами, дисковыми и лемешными лущильниками. Для засушливых районов наиболее приемлемы такие орудия, которые подрезают и рыхлят почву, не оборачивая ее. Такие орудия получили названия культиваторов-плоскорезов.

Выравнивание, как технологическая операция, устраняет неровность гребнистость поверхности почвы. Наибольшее значение выравнивания поверхности почвы приобретает перед посевом сельскохозяйственных культур, так как обеспечивает условия для равномерной заделки семян на заданную глубину. Устранение глыб, выравнивание поверхности способствует снижению испарения и сохранению влаги в почве.

Как обычно выравнивание осуществляется орудиями для поверхностной обработки почвы - боронами (зубовыми, игольчатыми) и катками. Более качественное выравнивание поверхности почвы осуществляется при бороновании в сочетании с прикатыванием.

Уплотнение, как технологическая операция необходима для устранения рыхлости и глыбистости почвы. При уплотнении снижается общая некапиллярная скважность почвы, уменьшается диффузия паров воды из пахотного слоя.

Кроме того, при уплотнении улучшается контакт высеянных семян с почвой, что ускоряет их набухание и обеспечивает более дружное появление всходов. Уплотнение, как и рыхление, направлено на придание пахотному слою почвы оптимального сложения [18].

Десятикратное прикатывание глинистых черноземов Кубани не увеличило распыление почвы по сравнению с вариантом без обработки. В условиях Северного Казахстана более приемлемы катки кольчато-шпоровые, так как они оставляют поверхность почвы комковатой [19].

Как технологическая операция профилирование проводиться в том случае, когда необходимо придать поверхности почвы (посевному, пахотному слоям) определенную форму, определенны профиль (создание гряд, гребней, валов, ячеек, лунок, микролиманов).

Благодаря приданию почве определенного профиля задерживается или отводится влага, повышается устойчивость почвы к эрозии, улучшаются тепловые, воздушные свойства посевного или пахотного слоя [20,21].

В Северном Казахстане противоэрозионные катки сеялки СЗС - 2,1 оборудованы кольчатыми катками, оставляющими после прохода рефленную (мелкогребнистую) поверхность.

Необходимость сохранения стерни, как технологической операции возникла в связи с продвижением земледелия в степные засушливые зоны с активной ветровой деятельностью. При этом высокоэффективное зерновое производство в этих условиях оказалось возможным только при использовании таких приемов обработки, при которых на поверхности почвы остаются стерня и другие растительные остатки.

Вместе с тем обработка почвы с оставлением стерни высоко применяется в странах СНГ [22].

Как известно основная обработка - это наиболее глубокая сплошная обработка почвы, существенно изменяющая сложение (строение) большей части пахотного слоя. Ее применяют для глубокого разуплотнения почвы, уничтожения сорняков, источников инфекций, заделки удобрений, влагонакопления. Основная обработка усиливает круговорот питательных веществ за счет активации микробиологических процессов и способствует накоплению в почве биологического азота.

Способ обработки - это изменения сложения профиля обрабатываемого слоя почвы или взаимное перемешивание слоев, генетических горизонтов в вертикальном направлении под действием рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий.

В большинстве случаев для выполнения основной обработки почвы используют: общие приемы - вспашку, безотвальное рыхление, глубокую плоскорезную обработку, фрезерование, чизелевание и др.; специальные приемы - двухъярусную, трехъярусную, плантажную вспашки, щелевание, кротование и др. Под приемом обработки почвы понимают, однократное воздействие на почву рабочими органами почвообрабатывающих машин и орудий для выполнения одной или нескольких технологических операций.

В то же время в зависимости от глубины воздействия на почву различных орудий различают приемы поверхностной (на глубину до 8 см.) и мелкой (на глубину от 8 до 16 см) обработка почвы.

К приемам глубокой обработки относятся такие приемы, при которох обработке подвергается весь пахотный горизонт. В условиях Северного Казахстана глубокая обработка проводится, как правило, на 20 - 22 и 25 - 27 см и основными приемами глубокой обработки почвы, в зависимости от зоны, являются вспашка и глубокое рыхление [23].

Исторически вспашка начала применятся значительно раньше, чем глубокое рыхление. Качество вспашки значительно улучшилось с изобретением Рудольфом Сааком в 1863 году плуга, который имел предплужник, нож, и главный корпус. На всемирной выставке в Париже в 1871 году ему был вручен почетный диплом. Рудольф Саак назвал свой плуг культурным. С тех пор вспашка плугом с предплужником называется, культурной вспашкой.

Монополия вспашки в нашей стране была нарушена в начале пятидесятых годов Т.С. Мальцевым, который впервые пременил для глубокой обработки специально сконструированный безотвальный плуг. Длительное испытание нового приема обработки в новых четырех- и пятипольных севооборотах дало положительные результаты [24].

Разработку и испытание новых приемов и орудий обработки почвы в условиях Северного Казахстана осуществили ученые ВНИИЗХ по руководством А.И. Бараева. Глубокую обработку почвы стали проводить плоскорезами - глубокорыхлителями, после прохода которых на поверхности почвы остается 80% стерни.

Теоретическое обоснование культурной вспашки, как тема глубокой обработки почвы, дано академиком В.Р. Вильямсом. Сущность обоснования сводиться к следующему. Верхний, распыленный, бесструктурный горизонт пахотного слоя сбрасывается предплужником вниз и с помощью главного корпуса плуга засыпается раскрошившейся на мелкие структурные комки и не содержащей пыли почвой нижнего горизонта пахотного слоя. Культурная вспашка проводиться на глубину не менее 20 см. вспашка на глубину более 20 см называется глубокой.

В условиях Северного Казахстана вспашка применяется на овощные культуры, картофель, кукурузу на силос, для запашки навоза, для обработки пласта многолетних трав на тяжелых почвах, для коренного улучшение низкопродуктивных естественных кормовых угодий.

В зерновых севооборотах вспашка, как правило, не применяется, не применяется вспашка в зерновых провинциях Канады [25].

Широкие научные исследования и производственная проверка показали возможность от вспашки плугом на Украине, Поволжье, Ростовской области. Предпринимаются попытки в Западной Европе[13].

При глубоком рыхлении плоскорезом-глубокорыхлителем обрабатываемый слой подрезается, но не оборачивается. На поверхности почвы сохраняется до 80% стерни. Основные орудия для глубокого рыхления - ПГ-3-100 и ПГ-3-5. Наиболее качественно обработка ведется при влажности почвы 55-56% от НВ.

Глубокое рыхление придает обрабатываемому слою почвы высокую водопроницаемость и хорошее впитывание талых вод весной.

Щелевание как прием глубокой обработки почвы применяется на склонах на посевах озимых культур, многолетних трав, сенокосах и пастбищах. Щели нарезают поперек склона, глубина щелей 35-40 см. щели перехватывают стекающую по склону воду, уменьшают сток и смыв почвы, повышают влагообеспеченность растений и их продуктивность [26].

Для проведения щелевания на глубину до 40 см выпускается щелеватель ЩН-5-40, укомплектованный пятью ножами, а плоскорезы-щелеватели ПЩ-5 совершают мелкую плоскорезную обработку на глубину 12-14 см, а щелевание на глубину 35-40 см. такое совмещение операций снижает затраты труда на 37-55%, расход горючего на 40%, металлоемкость на 37%, повышает заглубляющую способность и устойчивость плоскорежущих лап на твердых почвах.

В последние года в США, Канаде, Германии, Великобритании и других странах имеет значительное распространение безотвальная обработка почвы чизельными орудиями. Чизельные орудия для глубокой обработки почвы условно разделяют на чизельные культиваторы, работающие на глубину до 25 см, и чизельные плуги, работающие на глубину 40 см и более. Рыхление почвы на большую глубину устраняет плужную подошву, образующуюся на грани между пахотным и подпахотным слоями в результате многолетней обработки и является важным условиям повышения урожайности зерновых культур.

На Украине и в России для рыхления почвы на склонах и паровых полях применяют чизельный плуг-глубокорыхлитель ПЧ - 4,5. Его часто используют для разрушения плужной подошвы. Глубина обработки 15 см, имеет 9-11 рабочих органов, расположенных через 40 50 см. особенностью чизельных машин является, то что она не дают сплошного ровного дна обрабатываемого почвенного слоя и не образуют уплотненную подошву [10].

В Северном Казахстане хорошее рыхление пересохших и плотных почв обеспечивает чизельный рыхлитель с наклонными стойками РЧ-5. Это ведет к тому, что ближе к поверхности оказывается верхний слабоуплотненный и более гумусированный слой почвы. В результате последующей обработки верхняя часть глыб разбивается и поверхность почвы выравнивается [18].

Чизель-культиваторы и чизель-глубокорыхлители способны работать на сильно уплотненных почвах, обеспечивая крошения обрабатываемого слоя без образования глыб. Чизель-глубокорыхлитель можно использовать для сплошной глубокой обработки почвы, а так же для шелевания, если увеличить расстояние между стойками [10].

Фрезерование, как прием глубокой обработки почвы, применяется на сильно задерненных луговых, минеральных и торфянистых почвах. Орудием обработки является фреза.

Поверхностная обработка совершается на глубину до 10 см, мелкая - до 20 см. Существуют приемы только поверхностной обработки (боронование, прикатывание, лущение), а так же поверхностной и мелкой обработки (культивация, лунование, дискование).

В Северном Казахстане широкое распространение получили культиваторы-плоскорезы следующих марок: КПШ-9, КПШ-11, ОПТ3-5, с шириной захвата одной лапы 970 мм. Предназначены для обработка жнивья, паровых полей, для предпосевной культивации. Глубина обработки 8-16 см. сохранность стерни 75-80%. Плоскорезная обработка почвы важнейшее звено в почвозащитного земледелия. Кроме культиваторов-плоскорезов применяются тяжелые культиваторы со стрельчатыми лапами на пружинных стойках КПЭ - 3,8, КТС-1, КТС8-2, для обработки паров, предпосевной культивации. Сохранность стерни не мение 50% от исходного количества. Для предпосевного рыхления верхнего слоя почвы и уничтожение сорной растительности с максимальным сохранением стерни применяются машины ОП-8 и ОП-12: глубина обработки 6-12 см, ширина захвата, соответственно, 7,9 и 11,8 м [10].

Мелиоративные приемы обработки применяются на почвах с низким плодородием, вовлекаемых в сельскохозяйственное производство. Например, на солонцах, переувлажненных, торфяных и осушенных почвах, а так же при подготовке почвы для посадки виноградников.

В Северном Казахстане мелиоративной обработке подвергаются, прежде всего, солонцовые почвы. Выбор приема обработки зависит от содержания поглощенного натрия в процентах, глубины залегания гипсового слоя, средневзвешенного содержания гумуса в слое 0-40 см [16].

1.2 Способы обработки пара при почвозащитном земледелии

Под паром понимают поле, свободное от возделываемых культур в течении определенного периода и поддерживаемого в чистом от сорняков состоянии.

Необходимость в паровой обработке возникла после того, как время пребывания почвы под залежью постепенно сократилось до двух лет. В этом случае залежь не обеспечивала устранение сорной растительности, накопления питательных веществ. По мере совершенствования обработки парование стали завершать за один год. С введением пара переложная система земледелия трансформировалась в зернопаровую систему, основу которой составлял двухпольный севооборот пар-озимые. После озимых есть возможность подготовить почву для получения урожая яровых зерновых, так был сделан переход к совершенной форме - зерновому трех полью (пар-озимые-яровые), которое слало применяться во многих странах, и удерживалось многие столетия [10].

Значение паровой обработке в зерновом производстве в степной зоне чрезвычайно велико. Пар - важнейшее средство мобилизации почвенного плодородия и создания условий для получения высокого урожая. Важная роль чистых паров в засушливых районах Сибири и Северного Казахстана, где от действия и после действия паров получают прибавку урожая 6-8 ц/га [27].

Роль пара высоко оценена в работах многих ученых России, СССР и зарубежья. [24, 22, 28, 29, 30].

При максимальном насыщение севооборотов зерновыми культурами, сухости климата за парами необходимо признать особую роль в борьбе с сорняками, накоплении влаги и азотном питании.

По достоинству оценена роль паров в зерновом производстве США и Канады, а чистый пар в практике сухого земледелия ша являеться надежным и важнейшим приемом [10].

Подтверждения важнейшей роли паров мы находим в работах и многих других авторов [31].

Как известно в процессе паровой обработки решаются следующие задачи: 1) борьба с сорной растительностью; 2) накопление влаги; 3) накопление азотной пищи в усвояемой для растений форме; 4) улучшение санитарного состояния пахотного слоя почвы; 5) окультуривание пахотного слоя почвы с низким плодородием с неблагоприятными агрофизическими и агрохимическими свойствами.

Вместе с тем следует учитывать и организационные преимущества паров. Так, наличие 20-25% паров от севооборотной площади делает зерновое хозяйство более ритмичным, стабильным, сокращает напряженность полевых работ в период подъема зяби, посева.

Классификация паров. Эволюция паровой обработки сначала происходила в сторону совершенствования обработки чистого пара. Затем, по мере роста культуры земледелия, в сторону появления более экономически эффективных форм - занятых паров. Эти изменения прижились в районах традиционного земледелия с благоприятными почвенно-климатическими условиями.

В некоторых случаях на паровое поле возлагается решения какой-либо специальной задачи. Так появились специальные пары. Например, в пару почва обогащается зеленым органическим веществом, проводится углубление пахотного слоя.

В целом, все многообразие паров в современном земледелии можно объединить в три большие группы: чистые, занятые и специальные.

Чистыми называются пары свободные от возделывания сельскохозяйственных культур в течении всего периода парования. В свою очередь чисты пары делятся на чистый, ранний, плоскорезный, плоскорезно - гербицидный и гербицидный.

Черный пар применяется в Европейских странах СНГ. Обработка начинается с осени, после уборки предшествующей культуры, основная обработка проводится плугами. Черный пар является лучшим предшественником озимой пшеницы.

Ранний пар - лучший предшественник яровой пшеницы. Применяется на Урале, в Восточной России. Основная обработка - вспашка, проводится в мае, июне.

В условиях Северного Казахстана выше перечисленные виды паров не применяются, так как здесь высока опасность эрозии почвы. В почвозащитном земледелии широкое распространение получил плоскорезный пар. Его обработку ведут плоскорежущими орудиями. Первая обработка начинается в конце мая - начале июня, а последующие три с интервалом 18-20 суток. Глубина обработок не более 10-12 см. последняя обработка проводится во второй половине августа или в начале сентября на глубину 25-27 см. Такое количество обработок необходимо для полного уничтожения сорняков, особенно корнеотпрысковых.

Однако, такая интенсивная обработка парового поля имеет свои отрицательные стороны. Паровое поле - наиболее уязвимое поле севооборота в отношении ветровой и водной эрозии. В процессе парования идет более интенсивная потеря нитратного азота и органического вещества. При этом, чем чаще пар возвращается на свое место в севообороте, тем выше темп потерь [10].

Как известно, в пару недостаточно полно используются атмосферные осадки. По данным зарубежных и отечественных авторов в пару используется 19-24% осадков, выпавших за период парования [32].

Вместе с тем интенсивная минерализация органического вещества создает неблагоприятные для растений соотношения между доступными формами азотной и фосфорной пищи. Поле чистого пара теряет гумуса больше всего за счет усиленных микробиологических процессов в летный период. Этому способствуют многократные механические обработки, усиливающие аэрацию почвы. За период парования теряется около двух тонн гумуса. В пару не удается уничтожить патоген корневой гнили. Знание недостатков парового поля необходимо для того, чтобы предпринять необходимые меры для их устранения. Например, для снижения темпов распыления почвы и уменьшения растительных остатков, одну или две механические обработки можно заменить применение гербицидов. Такой вид пара называется плоскорезно - гербицидным.

Пары, где все механические обработки заменены обработками гербицидами сплошного и избирательного действия, называются гербицидными (нулевая обработка).

Исследования ВНИИЗХ показали, что нитрификация в плоскорезном пару понижается, если механические обработки, все или частично заменить гербицидами. В пару без механических обработок (гербицидный пар) весной перед посевом пшеницы нитратов накопилось на 30% меньше, чем на контроле. [11]

Занятыми называют пары, в которых в первой половине вегетационного периода для получения сельскохозяйственной продукции возделываются культуры, а во второй - ведется обработка почвы для борьбы с сорняками. В зависимости от биологии и агротехники возделываемых культур занятые пары подразделяются на сплошные и пропашные.

Культуры, возделываемые на занятых парах должны отвечать следующим требованиям:

- короткий период роста и развития до получения продукции;

- достаточная холодостойкость для возможного раннего посева;

- активный рост в период вегетации и подавление сорняков;

- экономное и эффективное расходование влаги, питательных веществ, возможность пополнения их запаса;

- высокая кормовая ценность и фитосанитарная роль.

В сплошных занятых парах возделывают на сено или зеленый корм культуры сплошного сева (вика с овсом, горох с овсом и др.).

В пропашных занятых парах выращивают пропашные культуры - кукуруза на зеленый корм, ранний картофель.

Специальными называются пары, в которых при выполнении поставленных задач одна или две из них решаются более интенсивно.

В сидеральном пару в первой половине парования выращивается бобовая культура (люпин, сераделла) для запашки на зеленое удобрение. Такой пар применяется на бедных органическим веществом с легким гранулометрическим составом почвах, в основном, в зоне достаточного увлажнения. Главным отличием их от занятых паров является то, что основная задача не получение продукции, а обогащение почвы органическим веществом.

В кулисном пару для накопления снега и защиты почв от ветровой эрозии выращивают высокостебельные растения. Hа кулисных парах накапливается дополнительно 40-50 мм продуктивной влаги. [32]

В качестве кулисной культуры используется горчица, подсолнечник. В первой декаде июля производят посев двух - трехстрочных кулис через 10-12 м с помощью сеялок СКН-3 или СЗС - 2,1 поперек метелевых ветров.

Полная эффективность кулисного пара раскрывается при внесении фосфорных удобрений. Прибавка зерна по сравнению с неудобренным кулисным паром составила 3,6 ц/га. [32].

По сравнению с плоскорезным чистым паром без удобрений прибавка оказалась еще выше 7,0 ц/га.

Комбинированный пар применяется к зонам, где возможна ветровая и водная эрозия почв. Устойчивость поверхности почвы к эрозии питается путем летнего посева овса малыми нормами высева.

На комбинированных кулисных парах для лучшего накопления влаги одновременно высевают кулисы из высокостебельных.

Наиболее доступным средством повышения эрозионной устойчивости является легкий посев зерновых культур. Этот прием был рекомендован канадским фермером в 1933 году, он применяется в Канаде и в настоящее время [25,27].

В семидесятых годах разработана технология обработки пара, в которой сочетались механическая обработка, химическая и летний посев овса. Эта технология получила название комбинированный пар. Наиболее эффективной оказалась технология сочетающая посев кулис из горчицы с летним посевом овса в межкулисном пространстве [33].

Почему взят овес? Во-первых, он хорошо растет и интенсивно кустится. Во-вторых, не поражается корневой гнилью. В-третьих, эффективно использует осадки второй половины лета.

Проверка новой технологии в Северном Казахстане [11,34], Омской области, Алтайском крае дала положительный результат [10,11]. На легких почвах комбинированные и комбинированно-кулисные пары - надежное средство защиты парового поля от эрозии [33]. На тяжелых черноземных почвах новая технология обеспечивает прибавку урожая зерна и дополнительный сбор урожая зеленой массы овса [33].

Специальные опыты показали, что в случае сплошного выкашивания овса запасы влаги, израсходованные на образования зеленной массы овса, восстанавливаются не полностью. Это приводит к снижению урожая зерна яровой пшеницы на 2,2-2,3 ц/га [33].

При наличии кулис из горчицы выкашивание овса не снижает урожай зерна яровой пшеницы, а в большинстве случаев дает прибавку [10].

В целом же любая технология хороша, для конкретных условий. На запырееных полях - плоскорезный пар, на сильно засоренных корнеотпрысковыми сорняками - плоскорезно-гербицидный, на полях с умеренной засоренностью и выровненным рельефом - кулисный пар, а на полях подверженных эрозии (ветровой, водной или той и иной одновременно) - комбинированный или комбинированно-кулисный.

Исследования показали, что запашка навоза 40 т/га и посев овса на комбинированно-кулисном пару обеспечивает защиту почв от эрозий и прибавку урожая яровой пшеницы 2,0 ц/га, по сравнению с кулисным паром [10].

Проведенный краткий обзор литературы далеко не исчерпывает вопросы обработки почвы в паровом поле севооборота в условиях Северного Казахстана, особенно слабо освещены вопросы технологии обработки пара и агротехнического обоснования эффективности различных способов основной обработки пара.

В связи с этим изучение технологии обработки парового поля представляет как научный, так и практический интерес.

2. Условия и методика проведения исследований

2.1 Сведения о хозяйстве

ТОО «Аманжол-АКРО» расположено на территории Сарыкольского района Костанайской области. Центральная усадьба расположена в пос. Барвиновка, в 20 км от районного центра - поселка городского типа Сарыколь и в 160 км от областного центра - города Костаная.

Землепользование ТОО «Аманжол-Акро» простирается на севере Сарыкольского района и состоит из единого массива, вытянутого с севера на юг с общей площадью 38373,4 га. Хозяйство граничит с ПК «Раушан-Агро», ТОО «Маякское», ПК «Арыстан», К/х Ногин, К/х Панкратов, К/х Дузенов.

По состоянию на январь 2013 года в составе земельных угодий хозяйства имеется 25690 га пашни, 4875,3 га земель КУ и 9841 га пастбищ, 999,8 га - прочие земли.

Большая распаханность земельных угодий и сравнительно не плохие почвенно-климатические условия позволяют специализироваться хозяйству на производстве зерна, главным образом, на возделывании яровой пшеницы. А именно: «Омская-18», «Омская-36» (I, II репродукции), «Светланка мягкая». Также возделывается ячмень сорта «Арна» и горох сорта «Неосыпающийся-1»

Таблица 1. Структура посевных площадей ТОО «Аманжол-АКРО» на 2013 год.

Угодья	га	%
Земли в обработке	30090	100
Площадь посева	28590	95
В том числе:	Пшеница	26640	88,5
	Ячмень	860	2,8
	Горох	600	1,9
	Зерносмесь	490	1,6
	Пар	1500	4,9

Исходя из таблицы 1 показательно, что на долю яровой пшеницы приходится 88,5%, это делает ее практически монокультурой. На долю остальных культур приходится 6,3%.Пары также занимают незначительную часть пашни. Такая структура несомненно приводит к повышению засоренности полей, накопителей специфических вредителей и возбудителей болезней, одностороннему выносу из почв элементов питания и требует дополнительных затрат на производство зерна.

Важнейшим условием производственной деятельности хозяйства является так же обеспеченность техническими средствами. Энергетическая база хозяйства насчитывает 23938 л.с. и представлена в таблице 2.

Таблица 2. Наличие и обеспеченность техникой ТОО «Аманжол-АКРО»

Машины и орудия	Штук
Трактора, всего
К-701	28
К-744	7
К-701	37
Т-40	28
МТЗ-80	18
Комбайны «John Deere»	12
Комбайны «Енисей-1200»	12
Комбайн Case 1680	18
Жатка ЖВН-6	15
Жатка ЖВР-10	10
Прицепы, всего	17

Наряду с полеводством в хозяйстве имеется отрасль животноводства, которая представлена крупным рогатым скотом молочного и мясного направления, свиноводством и овцеводством.

Ближайшим пунктом сдачи зерна является Сарыкольский элеватор, расположенный в 30 км от хозяйства.

2.2 Климатическая характеристика хозяйства

Климатические условия территории хозяйства отличается резкой континентальностью: зимы холодные и продолжительные с сильными ветрами (средняя скорость ветра 4,5 - 5,5 м/с) и метелями, лето обычно жаркое и короткое, с преобладающей ясной погодой, а при наличии ветра и большой сухости воздуха на некоторых участках землепользования наблюдаются пыльные бури.

Самым холодным месяцем являются декабрь - февраль со средней температурой воздуха -13,1°-16,4°, температура самого теплого месяца июля порядка 19,7°. Абсолютный годовой максимум температуры воздуха достигает +40°, абсолютный минимум -45°, или амплитуда крайних температур - 85°.

Таблица 3. Сумма осадков и температура воздуха за вегетационный период (О⁰С, мм).

Месяцы	Температура, О0С	Осадки, мм.
	2013 г.	среднемноголетняя	2013 г.	среднемноголетние
Май	13,5	13,3	31,3	31,0
Июнь	21,3	19,0	37,7	48,0
Июль	23,6	20,3	107,1	50,6
Август	23,0	18,7	157,2	30,6
Сентябрь	14,5	11,5	13,2	30,1
За вегетационный период	19,4	16,4	302	190,3

По многолетним данным, переход среднесуточной температуры через +5° в весенний и осенний периоды происходит во второй половине апреля и первой половине октября; через +10° - в начале мая и во второй половине сентября; через +15° - во второй половине мая и начале сентября. Теплый период со среднесуточной температурой выше 0° длится 194 дня, выше +5° - 166 дней, выше +10° - 138 дней, выше +15° около 100 дней. Сумма положительных температур выше +10° равняется 2300°-2600°. Безморозный период колеблется от 110 до 150 дней, при среднем показателе 130 дней. В большинстве лет (9 из 10) продолжительность безморозного периода длиться от 108 дней и более, иногда достигая 160 дней. Таким образом, условия теплообеспеченности дают возможность возделывать сельскохозяйственные растения, требующие для своего созревания 110-130 дней безморозного периода.

Для климатических условий территории хозяйства характерны поздневесенние и раннеосенние заморозки. Обычно же, весенние заморозки прекращаются 15-25 мая, а осенние начинаются 15-20 сентября. В отдельные годы осенние заморозки наблюдаются в третьей декаде августа, а иногда даже в первой половине августа, что является неблагоприятным фактором при возделывании с/х культур, так как ранние заморозки прерывают вегетацию.

Устойчивый снежный покров держится около 5 месяцев. Характер залегания его в большей степени зависит от скорости ветра и условий открытости, или защищенности места.

В годы с ранними зимами устойчивый снежный покров образуется уже в третьей декаде октября, начале ноября. В поздние зимы образование устойчивого снежного покрова отодвигается до середины и даже конца декабря. Снежный покров является основным источником увлажнения почвы в весенний период и при хорошей высоте защищает почву от промерзания.

По данным наблюдений глубина промерзания почвы достигает 168 см. в целом же глубина промерзания почвы зависит от многих факторов: состава и структуры почвы, степени ее увлажнения, высоты снежного покрова, рельефа и др. и в связи с этим она может сильно колебаться.

По средним многолетним данным на территории, включающей в себя хозяйство в течении года выпадает около 340 мм осадков

Основным фактором, определяющим успех возделывания с\х культур является влагообеспеченность вегетационного периода. Общее представление об увлажнении периода вегетации дают сведения о количестве выпадающих осадков

Наибольшее количество осадков приходится на летний период (обычно максимум их в июле). Осадки выпадают крайне неравномерно по годам и недостаток их в период развития растений пагубно влияет на урожайность как зерновых, так и других с\х культур. Недостаток атмосферных осадков, частые ветры, интенсивное испарение обусловливают засушливость климата.

Среднедекадная, относительная влажность воздуха в летние месяцы составляет 41-45%, а в отдельные, особо сухие дни, понижается до 6-10%.

Тепловые ресурсы зоны, в которую входит хозяйство обеспечивают созревание среднеранних культур умеренного пояса: пшеницы, ячменя, зернобобовых, кукурузы, гречихи, льна и других с\х растений.

Данные об агроклиматических условиях территории хозяйства позволяют целенаправленно определить производство полевых работ: планировать сроки весенних полевых работ, сроки сева и уборки урожая, а также других агротехнических мероприятий.

Так, агроклиматические условия произрастания яровой пшеницы будут лучшими при прогревании почвы до 5° и выше, и окончанию опасных для всходов весенних заморозков (-7°, - 8°); оптимальным же сроком сева в условиях хозяйства можно считать период с 15 по 25 мая, при температуре воздуха 9-13° и запасах продуктивной влаги в 0-20 см слоя почвы 25-35 мм. К уборке приступают в конце второй декады августа, однако сроки сева и уборки могут меняться в зависимости от погодных условий.

2.3 Характеристика почвенного покрова

Землепользование хозяйства находиться в юго-западной части Западно-Сибирской низменности и расположено на Ишимо-Убаганском водоразделе. Особенности рельефа территории хозяйства, в основном, определяется слабоволнистым строением поверхности. По характеру рельефа местность можно разделить на три части: северо-западную, центральную южную и юго-западную. Северо-западная часть отличается более выровненной поверхностью с небольшим количеством не значительных западин диаметром 50-100 м, глубиной 0,2-0,5 м.

Центральная - характеризуется слабоволнистой поверхностью, с большим количеством западин и больших понижений, занятых кустарником.

Южная и юго-западная части, кроме большего количества западин и понижений имеют ложбины стока и неглубокую балку Шарипова, расположенную в северной части землепользования, с протяженностью с севера на юг около 7000 м и незначительное разветвление в южной части. Ширина балки 50-150 м, глубина 0,3-0,5 м. В летнее время балка сухая. Западины в данной части сконцентрированы, в основном вокруг березовых колок и кустарников. Весной в них скапливаются талые воды, которые в июле высыхают.

На территории хозяйства выделяются следующие основные почвы: черноземы обыкновенные среднемощные, среднегумусные и их комплексы с солонцами степными средними, лугово-черноземные несолонцеватые в комплексе с солонцеватыми почвами, черноземы карбонатные средне и маломощные, лугово-болотные осолоделые почвы, лугово-черноземные солонцеватые почвы в комплексе с солонцами лугово-степными средними. Все разнообразие почв и их комплексность в хозяйстве объединены в 4 категории, включающие 8 агропроизводственных групп.

Объединение проведено по принципу общности, агрономической ценности, пригодности для земледелия и общности мероприятий по улучшению земель и повышению их продуктивности.

Группа 1. Земли, не требующие предварительного улучшения.

Группа объединяет: черноземы обыкновенные, среднемощные, среднегумусные и их комплексы с солонцами степными средними до 10%. Почвы данной группы располагаются на повышенных выровненных участках. В них содержится 5-6% гумуса и питательных веществ, а в профиле отсутствуют вредные для развития с\х культур водорастворимые соли, эти почвы обладают благоприятной нейтральной реакцией почвенного раствора и хорошо выраженной комковатой структурой почвы, положительными физическими свойствами. Для повышения продуктивности данных почв необходимо внесение удобрений (в первую очередь фосфорных и калийных), своевременно проведенная обработка почвы, максимальное накопление и сохранение влаги и ее экономичное расходование.