Агрофизические и агрохимические параметры плодородия почв при ресурсосберегающих технологиях возделывания зерновых культур Западно-Казахстанской области

После колошения потребление продуктивной влаги культуры снижается, а физические испарения в условиях высоких температур наоборот возрастает.

Продуктивное испарение влаги во многом определяется развитием растений и складываются погодными условиями.

В исследованиях к уборке яровой пшеницы запасы продуктивной влаги в пахотном слое практически полностью использовались культурой и составили от 0,8 до 2,6 мм. В метровом слое почвы больше всего влаги оставалось в варианте безобработки 41,5 мм на первом сроке и 38,3 мм на втором сроке. Сильнее всего почва иссушилась при применении плоскорезной обработки почвы, когда ее запасы к уборке снижались до 16,7 -24,4 мм. Оставшиеся запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы свидетельствует о хорошей влагообеспеченности в вигитирующем периоде, когда эффективно использовались осадки, и расход влаги из почвы.

Различные виды основной обработки почвы не только по разному накапливают влагу к моменту посева, но и по разному её сохраняют под посевом яровой пшеницы. В отчетном году большее накопление влаги метровым слоем почвы отмечено на вспашке к первому сроку посева. Через семь дней, к посеву во второй срок, вспашка имела больше влаги, чем на необработанном поле, но меньше, чем на участке с плоскорезной обработкой

Перед уборкой влага как на первом, так и на втором сроках посева в большем количестве сохранилась на необработанном с осени участке, в основном за счет нижних слоев.

4.4 Питательный режим почвы

В соответствии с представлениями о преимущественном питании растений минеральными соединениями, несомненно, исключительно важна роль микроорганизмов в разложении органических веществ, в переводе труднорастворимых соединений в доступные растениям минеральные формы.

Большое влияние на деятельность микроорганизмов оказывают приемы обработки почвы. Работой Л.Д. Тихомировой и Л.Н. Святской (30) показано, что плоскорезное рыхление почвы способствует активизации микробиологической деятельности в верхней части обрабатываемого слоя, тогда как на отвальной обработке микробиологическая деятельность рассчитывается по всей глубине пахотного слоя почвы более равномерно. Такое различие объясняется характером распределения энергетического материала по профилю почвы, при отсутствии оборота пласта органические остатки концентрируются на поверхности, а при вспашке основная масса их сбрасывается на дно борозды.

При длительном применении плоскорезной обработки на одном поле дифференциация пахотного слоя по биологической активности увеличивается (31, 32, 33).

С целью выравнивания плодородия по всему пахотному слою С.С. Сдобников (1968) рекомендует чередовать плоскорезную обработки с вспашкой. Последнюю проводить один раз в 3-4 года.

В то же время не все исследователи считают, что при плоскорезной обработке складываются худшие условия питания растений.

Н.З. Милащенко и Г.Я. Палецкая (35) отмечают, что при плоскорезной обработке снижается содержание нитратного азота в почве, но зато больше накапливается подвижного фосфора. Они пишут, что «на безотвальной зяби… для мобилизации подвижных форм фосфора в пахотном слое создаются лучшие условия, чем на отвальной». Это связано с тем, что негумифицированные органические остатки скапливаются в верхнем слое почвы на безотвальных обработках, которые при неблагоприятных условиях увлажнения слабо минерализуются, во влажные годы интенсивнее разлагаются и выделяют углекислоту, а это способствует отщеплению доступного фосфора из имеющихся запасов в почве труднорастворимых форм.

Н.С. Чебанов и И.С. Шестакова (36) в своих исследованиях пришли к выводу, что при безотвальной обработке складывается лучшее соотношение для растений между нитратным азотом и подвижным фосфором.

Известно, что режим питания растений зависит от интенсивности процесса разложения органического вещества. Д.Н. Прянишников (37) в своих трудах показал, что главным источником азота для растений являются его минеральные формы. При этом он установил, что при слабощелочной реакции почвы преобладает нитратный тип питания растений.

Степень обеспеченности сельскохозяйственных культур азотом является одним из главных условий, определяющих уровень урожайности. Это связано с тем, что потребность растений в этом элементе немного выше, чем в других питательных веществах, а безвозвратные потери его значительны.

Ранний посев в холодную непрогретую почву не только увеличивает период всходов, подвергает их различным бактериальным заболеваниям и вредителям (хлебная полосатая блошка) но и обеспечивает худшие условия минерального питания растений по безотвальным обработкам почвы. В этот период отмечено самое минимальное содержание подвижных форм нитратного азота по глубокой плоскорезной обработке и варианте с «нулевой» обработкой почвы (таблица 6). Лучшая разрыхленность пахотного слоя почвы за счет ее крошения в период обработки обеспечило лучшее прогревание почвы и, как следствие, лучшую микробиологическую активность, результатом деятельности которой явилась лучшая нитратная обеспеченность почвы.

Посев зерновых культур в более поздний срок имеет обеспеченность нитратным азотом на уровне близком к достаточному. Повышение температуры воздуха, а затем почвы, способствовал увеличению процессов минерализации корневых и пожнивных остатков предшественника.

Таблица 4- Обеспеченность растений основными элементами питания по вариантам обработки почвы весной в различные сроки посева

В результате азотный режим из дефицитного переходит в разряд оптимального.

В этот период, как по вспашке, так и безотвальном вариантам обработки почвы, включая «нулевую» ее обработку содержание нитратного азота выравнилась.

Таблица 5 - Обеспеченность растений яровой пшеницы основными элементами питания по вариантам обработки почвы осенью перед уборкой

Динамика фосфорного режима почвы имела более стабильный характер в виду лучшей связанности этого элемента с почвой. Поэтому фосфорный режим зависел больше не от влияния погодных факторов, а от природных естественного его содержания в почве, а в зависимости от сроков сева яровой пшеницы и приема основной обработки почвы менялся мало.

С ростом и развитием растений в период вегетации содержание нитратов значительно падало, что связано с их потреблением вегетирующими растениями. Содержание фосфора в почве было более стабильным (таблица 7).

4.5 Засоренность посевов

Борьба с сорняками - важнейшая из операции по изменению внешней среды. Она необходимо для безопасного, эффективного и экономического выращивания производственных культур. Создание условия, неблагоприятных для сорняков, и сохранение условий подходящих для культур, являются одной из задач сельскохозяйственного производства.

Интенсификация земледелия создает лишь благоприятные предпосылки для более успешной борьбы с сорняками, но не гарантирует высокую эффективность любой системы противосорняковых мероприятий. Возрастающее применение удобрений и других средств химизации, мелиорации почв, углубление специализации севооборотов, возделывание новых сортов и другие факторы интенсификации земледелия резко изменяют не только условия произрастания сорняков, но и культурных растений. Поэтому необходимо систематически осуществлять комплекс мероприятии по предупреждению появления сорняков и уничтожения их в посевах культур.

Наибольший вред посевам яровой пшеницы наносят корнеотпрысковые и корневищные сорняки: осот полевой и розовый, молочай татарский, пырей ползучий, из однолетних - овсюг обыкновенный, виды щетинника и щирицы.

В борьбе с сорной растительностью очень важно уничтожение семенных зачатков. Это объясняется способностью многих видов семян сорняков сохранять всхожесть в течении нескольких лет.

В исследованиях имело высокая степень засоренности посевов, так как условия увлажнения в течении вегетации складываются благоприятно не только для культуры, но и для сорных растений.

Посевы первого срока были засорены сильнее, чем и отличается по всем обработкам почвы (Таблица 6).

Так при плоскорезной обработке насчитывалось 106 штук на м² это на 16 шт. больше, чем на варианте безобработки и на 28 шт.м² больше, чем в вспашке.

В агрофитоценозах сорные растения были представлены однолетними и многолетними видами. Среди однолетних растений преобладали щирица и щетинник. Многолетние растения были представлены биологической группой - корнеотпрысковых.

В структуре засоренности 68-81% приходится на долю однолетних сорняков. Многолетние сорняки по количеству уступали однолетним по всем вариантам. Однако их вредоносность не сравнительно выше, так как благодаря мощной корневой системе корнеотпрысковые сорняки сильно иссушают почву и поглощают питательные вещества.

Таблица 6- Засоренность посева яровой пшеницы в зависимости от основной обработки почвы и срока посева

Так по данным А.С. Шиппоренко и др. осот розовый выносит азота в 3,8 раза, фосфора - 2,0, а калия - 4,9 раза больше яровой пшеницы.

При посеве культуры во втором сроке произошли изменения в количественном составе сорняков и структуре засоренности, это объясняется проведением предпосевного опрыскивания делянок гербицидом сплошного действия Ураган. В результате среднее количество сорняков по отвальной и безотвальной сократилось до 54 шт. м², а в варианте безобработки 51 шт. м^2.

Снижение засоренности на втором сроке по сравнению с первым на вспашке составило 1,4 раза, варианте без обработки 1,8 раза и на плоскорезной обработке почти в 2 раза.

На плоскорезной обработке почвы продолжали преобладать однолетние виды, которых было в 1,7 раза больше, чем многолетних сорняков.

В варианте без обработке количество однолетних сорняков резко сократилось 73-23 шт. м², а многолетних увеличилось с 17-28 шт. м² на остальных вариантах количество однолетних сорняков не зависело от сроков посева.

Количество сорных растений не всегда отражает их вредоносность, так как разнообразен видовой состав, их высота, степень развития и другие. Более точным показателем служит воздушно-сухая масса, по которой можно примерно судить по величине недобора урожая.

В исследованиях воздушно-сухая масса изменялась от 236,7 г/м² при плоскорезной обработке до 176,6 г/м² на вариантах без обработки.

При посеве во втором сроке масса сорняков на вспашке и в варианте без обработки увеличилось на 30-40 шт. м², а на плоскорезной обработке уменьшилось на 23,4 шт.м².

4.6 Урожайность

Таким образом на обработанных делянках лучше складывается водный режим, что приводит к некоторому увеличению засоренности посевов.

Так опытным путем в наших исследованиях получены следующие показатели урожайности яровой пшеницы в зависимости от сроков сева и основной обработки почвы (Таблица 7). На вспашке по первому сроку получено 22,9 ц/га, что на 3,4 центнера выше, чем в других вариантах, которое объясняется лучшей прогретостью почвы (из-за рыхлого сложения-1,08 г/см³) в период от прорастания растений до кущения, за счет чего сформировалось больше продуктивных стеблей.

Таблица 7 - Урожайность яровой пшеницы в 2007 году по различным агрофонам и срокам посева

А к второму сроку посева картина меняется даже при более плотном сложении по отношению к вспашке на 0,07-0,08 г/см³, так как ко второму сроку почва успевает хорошо прогреться, а в конечном итоге выровнять показатель урожайности по третьему варианту(22,7 ц/га) с первым. Обработка плоскорезом в этот раз имело преимущество в 2,0 центнера над другими вариантами, что объясняется, во-первых, лучшим усвоением в весенний период осадков по сравнению с третьим вариантом и более медленным расходом влаги на испарение, где имела преимущество перед вспашкой.

Наши исследования подтверждают выводы, сделанные многими ученными, что темно-каштановые почвы не нуждаются в интенсивных и глубоких обработках.

На темно-каштановых почвах возможно использование минимальных и нулевых технологий возделывания сельскохозяйственных культур, так как беспахатное земледелие не только экономичнее, но и экологически безопаснее, вместе с тем решающая вопросы биологизации, повышения плодородия, сохранения и улучшения агрофизических свойств почвы.

4.7 Экономическая эффективность

Экономическая оценка служит одним из главных критериев эффективности того или иного технологического приема, которая определена на основе сопоставления основных её показателей: продуктивности, условного чистого дохода, себестоимости и рентабельности.

Различные варианты основной обработки почвы влекут за собой различные производственные затраты.

Так, при использовании вспашки на 25-27 см основные затраты приходятся непосредственно на проведение основной обработки -- около 60%. Остальные затраты приходятся на ранневесеннее боронование, предпосевные механические обработки и посев. Плоскорезная обработка на 12-14 см предполагает также комплекс мероприятий с механическими обработками, на сама основная обработка менее затратна, чем вспашка. Вариант «нулевой» технологии предполагает основные затраты осуществлять на приобретение гербицидов -- 67%, 33% - на технические работы, связанные с его внесением и операции, связанные с посевом и уборкой яровой пшеницы.

Так, производственные затраты на 1 гектар при использовании вспашки на 25-27 см составляли в 12007 году 16863 тенге, при проведении плоскорезной обработки они составили 15024 тенге, а на каждый гектар необработанного механически поля потрачено по 13000 тенге (таблица 8).

В связи с установившейся в 2007 году высокой цены реализации продовольственного зерна яровой пшеницы, которая составила 35125 тенге за 1 тонну и при получении высокой урожайности, в итоге получен значительный чистый доход при использовании всех вариантов опыта. Тем не менее, наибольший доход в сумме 71734,8 тенге получен при посеве яровой пшеницы по плоскорезной обработке во второй срок. При этом себестоимость продукции на этом варианте сложилась низкая (608,2 тенге за 1 центнер), по сравнению с остальными вариантами механической обработки.

Самая низкая себестоимость 1 центнера зерна яровой пшеницы сложилась при посеве её по стерневому фону в поздний срок и составила 572,7 тенге.

Таблица 8 - Основные показатели экономической оценки возделывания яровой пшеницы в зависимости от приема основной обработки почвы и срока посева

Этот же вариант показал и самую высокую рентабельность, которая составила 513,3% и превышает лучший вариант по вспашке (1 срок посева) на 36%, а лучший вариант по плоскорезной обработке (2 срок посева) на 7,5%.

зерновой агрохимический почва казахстан

Заключение

Результаты исследований свидетельствуют о сложных зависимостях между величиной уровня погодных условий и техническими приемами возделывания сельскохозяйственных культур.

На основании полученных данных можно сделать следующие выводы:

Темно-каштановые почвы обеспечивают накопление в метром слое 306,1 мм влаги, из которых 169,1мм доступная (НВ-ВВ), 136,5 - не продуктивная (ВВ).

Вспашка как прием основой обработки почвы в сравнении с вариантами мелкой и нулевой обработки почвы имеет преимущество при посеве яровой пшеницы в ранние сроки за счет лучшей обеспеченности пахотного слоя нитратом азота. При посеве зерновых в более поздние сроки преимущество вспашки перед нулевой обработкой теряется.

Обоснованием для применения минимальной и нулевой обработки почвы служит установленная закономерность, что темно-каштановые нормальные почвы при зерновом производстве не нуждаются в интенсивных обработках для регулирования их агрофизических свойств. При равновесной плотности в 1,06-1,24 г/см³ значение объемной массы на вариантах с минимальной и нулевой обработками по полям и культурам в севообороте составляет по годам 1,05-1,26 г/см³, что говорит о способности почвы поддерживать оптимальную плотность под влиянием естественных факторов.

Список использованных источников

1. Назарбаев Н.А. Казахстан 2030. Процветание, безопасность и улучшение благосостояния всех казахстанцев. - Послание Президента страны народу Казахстана. Казахстанская Правда, 1997, 11 октября.

2. Назарбаев Н.А. Стабильность и безопасность страны в новом столетии. - Послание Президента страны народу Казахстана. Казахстанская Правда, 1999, 15 декабря.

3. Двуреченский В.И. Возделывание зерновых культур на основе новой влагосберегающей технологии и современной техники. Костанай, 2004. 62 с.

4. Дюсенбеков З.Д. Проблемы повышения эффективности систем земледелия в условиях нового земельного строя. В сборн. «Стратегия научного обеспечения АПК в отраслях земледелия, растениеводства и садоводства: реальность и перспективы». Алматы, 2004. С.10-12.

5. Кирюшин В.Н. Точные технологии как высшая форма интенсификации адаптивно-ландшафтного земледелия.// Земледелие, 2004, №6, с. 16-20.

6. Елешев Р.Е. Современная концепция развития областей земледелия. В сб. «Перспективные направления стабилизации и развития агропромышленного комплекса Казахстана в современных условиях». Уральск, 2004. С. 15-19.

7. Кант Г. Земледелие без плуга: Предпосылки, способы и границы прямого посева при возделывании зерновых культур. Пер. с нем. Е.И. Кошкина. М. Колос. 1980, 158 с.

8. Чуданов И.А. и др. Экономические способы обработки почвы в севооборотах Среднего Поволжья. Самара, 1998. 33 с.

9. Аллен Х.П. Прямой посев и минимальная обработка почвы. Пер. с англ. М.Ф. Пушкарева. М. Агропромиздат, 1985, 208 с.

10. Келлер К. Земледелие без плуга: Консервирующая обработка почвы и прямой посев. //Новое сельское хозяйство. 2002, №1. С.22-26.

11. Браун Э.Э., Чекалин С.Г. Земледелию Западного Казахстана - почвозащитно-ландшафтную основу. В сб. «Адаптивно-ландшафтные системы земледелия для засушливых условий Нижнего Поволжья». Волгоград, 2005. С. 46-51.

12. Кучеров В.С., Чекалин С.Г. Основы оптимизации плодородия темно-каштановых почв Западного Казахстана. В сб. «Экология и степное природопользование». Уральск, 2005. С. 165-174.

13. Кучеров В.С., Чекалин С.Г. Повышение продуктивности агроэкосистем сухой степи. Уральск, 2000. 96 с.

14. Вьюрков В.В. Воспроизводство плодородия в почвозащитном земледелии Приуралья. В сб. «Развитие идей почвозащитного земледелия в новых социально-экономических условиях». Шортанды, 2003. С. 347-359.

15. Рейкоски Д.Ч. Сберегающее земледелие: Снижение выброса СО₂, преимущества для экологии и Киотский протокол. В сб. «Ресурсосберегающие технологии - залог экономичного и безопасного земледелия». Самара, 2005. С. 15-29.

16. Буянкин В.И., Кучеров В.С. Земледелие северо-запада Казахстана. Анонс, 1992. 101 с.

17. Чекалин С.Г., Лиманская В.Б., Осипенко Н.В. Современные технологии сухо-степного земледелия. В сб. науч. трудов «Адаптивно-ландшафтные системы земледелия для засушливых условий Нижнего Поволжья». Волгоград: НВ НИИСХ, 2005 г., с. 302-306.

18. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1973, 335с.

19. Долгов С.И., Модина С.А. О некоторых закономерностях зависимости урожайности сельскохозяйственных культур от плотности почвы. В кн. Теоретические вопросы обработки почв. - Л. Гидрометеоиздат, 1969. - С. 54-64.

20. Слесарев В.Н. Почвенные деформации и методы их исследований. Новосибирск, 1981. - 63 с.

21.Буров Д.И. Научные основы обработки почв Заволжья. Куйбышев: Кн.изд-во, 1970. 293 с.

22.Иванов П.К., Коробова Л.И. Плотность почвы и ее плодородие//Пути повышения плодородия почв на Юго-Востоке: Тр./Саратовский СХИ. Саратов, 1969. Т.24. С.3-25

23.Казаков Г.И. Дифференциация обработки черноземных почв в Среднем Поволжье. Куйбышев, 1990. 170 с.

Размещено на Allbest.ru