WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

  На правах рукописи

Тугуз  Рашид  Казбекович

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМ
И СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ СЛИТОГО ЧЕРНОЗЕМА
В РАЗЛИЧНЫХ ЗВЕНЬЯХ СЕВООБОРОТОВ
В РЕСПУБЛИКЕ АДЫГЕЯ

Специальность 06.01.01 Общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора сельскохозяйственных наук

Курск 2011

Диссертационная работа выполнена в Государственном научном учреждении Адыгейском научно-исследовательском институте сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук

Научный консультант – доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Заслуженный деятель науки Кубани 
Уджуху Аскер Черимович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук
Акименко Александр Сергеевич

доктор сельскохозяйственных наук, Заслуженный деятель науки Кубани  Кильдюшкин Василий Михайлович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Адиньяев Эмануил  Данаевич

Ведущая организация:  Белгородский  научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Защита состоится «30» июня 2011 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.016.01 при Государственном научном учреждении Всероссийском научно-исследовательском институте земледелия и защиты почв от эрозии Российской академии сельскохозяйственных наук по адресу: 305021, г. Курск, ул. К.Маркса, 70-б, ГНУ ВНИИЗиЗПЭ Россельхозакадемии.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института земледелия и защиты почв от эрозии Россельхозакадемии.

Автореферат разослан «___» _______________ 20___ г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах просим направлять по адресу: 305021, г.Курск, ул.К.Маркса, 70-б, ГНУ ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, диссертационный совет.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат биологических наук                                       М.Ю. Дегтева

Общая характеристика работы

Актуальность. Разработка и освоение ресурсосберегающих агротехнологий является проблемой всего мирового земледелия. Обусловлена она продолжающимся ростом цен на средства производства и необоснованным расходом невозобновляемых природных ресурсов. Ресурсосбережение является решающим условием выхода из кризисного состояния сельскохозяйственного производства Республики Адыгея, в котором оно оказалось в результате недостаточного обновления материально-технической базы аграрного сектора и сокращения объемов применения удобрений. Снижение урожайности зерновых с 1990 г. по 2000 г. составило 3 ц/га в среднем за 1 год. Урожайность всех возделываемых в республике культур крайне нестабильна по годам.

В структуре затрат на возделывание полевых культур наибольшая доля приходится на удобрения и обработку почвы.

В условиях Краснодарского края удобрения обеспечивают стабильное повышение урожайности сельскохозяйственных культур, сглаживая отрицательное влияние погодных условий на ее формирование [Материалы регионального научно-методического совещания ученых агрохимиков Географической сети опытов с удобрениями на Северном Кавказе (г.Ставрополь, 14-15 сентября 2006 г.)]. Если при экстенсивном земледелии величина урожайности определяется естественным плодородием почвы на 40%, то в интенсивном лишь на 10%, а на 30% зависит от уровня удобренности (В.Ф.Ладонин,Н.З.Милащенко,2001). Следовательно, экономия на удобрениях не может составить основу ресурсосберегающих агротехнологий.

Минимализация обработки почвы в Краснодарском крае нуждается во всестороннем учете комплекса факторов (В.К. Бугаевский, В.М. Кильдюшкин, 2006) и дальнейшем совершенствовании (А.А. Романенко, П.П. Васюков, 2006).

Применение в земледелии Республики Адыгея элементов ресурсосберегающих технологий требует детального изучения по следующим причинам: тяжелый гранулометрический состав почвы и большое видовое разнообразие сорной растительности; однородность пахотного слоя по содержанию гумуса; отсутствие ветровой эрозии; чередование основных обработок почвы соответственно чередованию культур на почвах тяжелого гранулометрического состава затруднено в связи с коротким периодом их пригодности для обработки (пребывания в состоянии физической спелости), что усугубляется нестабильностью погоды.

Таким образом, вопрос агроэкологического обоснования формирования ресурсосберегающих технологий в адаптивно-ландшафтном земледелии Республики Адыгея является актуальным, а социально-экономическая ситуация требует незамедлительного его решения.

Цель работы – выявить эффективные приемы и способы формирования ресурсосберегающих технологий в условиях Республики Адыгея на слитых черноземах, обеспечивающие повышение урожайности сельскохозяйственных культур, продуктивность и эффективность использования пашни.

Для достижения цели решались следующие задачи:

1) Провести анализ способов, средств и направлений ресурсосбережения в зависимости от почвенно-климатических условий и выявить возможность их использования в условиях республики;

2) Провести агроэкологическую оценку земель как основы формирования агротехнологий в ландшафтном земледелии;

3) Изучить влияние способов, систем основной обработки почвы и уровней удобренности в различных звеньях севооборота на агрофизические, агрохимические свойства почвы, урожайность культур и продуктивность пашни в звеньях севооборота;

4) Определить экономический и биоэнергетический эффект от освоения ресурсосберегающих агротехнологий.

Научная новизна. В условиях Республики Адыгея впервые: доказано решающее влияние природно-антропогенной дифференциации пахотного слоя почвы на эффективность использования ресурсов; выведена формула для расчета пористости почвы по показателям структуры и плотности; показано, что результат воздействия обработки почвы на строение пахотного слоя определяется условиями погоды ко времени их проведения; подтверждена применительно к условиям республики сороочищающая эффективность вспашки и экономичность поверхностной обработки; установлен факт положительного влияния высоких норм удобрений на выживаемость и урожайность полевых культурных растений при временном переувлажнении слитого чернозема; аргументировано утверждение о том, что в агроландшафтах республики основой ресурсосберегающих агротехнологий является сочетание повышенных норм удобрений с комбинированной системой основной обработки почвы в севообороте.

Практическая значимость заключается в том, что результаты исследований и предложенные меры по совершенствованию систем обработки почвы являются составляющей частью технологии возделывания сельскохозяйственных культур и предназначены для использования при разработке адаптивно-ландшафтных систем земледелия для хозяйств различных форм собственности Республики Адыгея. Полученные данные были использованы при разработке рекомендаций: по использованию минеральных удобрений под новые сорта озимой пшеницы в Республике Адыгея, 2008 г.; по использованию гербицидов при возделывании кукурузы в Краснодарском крае и Республике Адыгея, 20082009 гг.; по разработке ресурсосберегающих технологий возделывания озимой пшеницы в Республике Адыгея, 2009 г.; по технологии возделывания подсолнечника в Краснодарском крае и Республике Адыгея, 2010 г.; по эффективным способам устранения переуплотнения, переувлажнения и эрозии в Краснодарском крае и Республике Адыгея, 2010 г.; по новым ресурсосберегающим технологиям возделывания озимой пшеницы, пищевой кукурузы, 2010 г.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Критерии агроэкологической оценки почв и севообороты для почв, подверженных переуплотнению;

2. Показатели изменения агрофизических и агрохимических свойств слитых черноземов в зависимости от обработки и норм удобрений;

3. Метод расчета пористости почвы по результатам определения ее структуры и плотности;

4. Комбинированная система обработки почвы в севообороте оказывает положительное влияние на агрофизическое состояние слитого чернозема и урожайность сельскохозяйственных культур;

5. Высокий экономический и биоэнергетический эффект достигается при сочетании высоких норм удобрений и комбинированной системы основной обработки почвы.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на заседаниях Ученого совета Адыгейского НИИСХ, республиканских и районных практических семинарах, на IV Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, докторантов и молодых ученых «Наука XXI веку» (Майкоп, 2003), V научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Перспектива» (Нальчик, 2003), Всероссийской научно-практической конференции «Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов» (Майкоп, 2003-2009), IV Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива – 2004» (Нальчик, 2004), Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы АПК» (Майкоп, 2008), Всероссийской научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии для земледелия и животноводства Владимирского Ополья» (Суздаль, 2008), Международной школе молодых ученых и специалистов «Перспективные технологии для современного с/х производства» (Москва, 2008), II-й Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные технологии развития регионального АПК» (Майкоп, 2009), научно-практической конференции, посвященной 15летию ГНУ «Ингушская сельскохозяйственная опытная станция» «Адаптация сельскохозяйственного производства к условиям природно-экономического кризиса» (Магас, 2009), Всероссийской научно-практической конференции Ульяновского  НИИСХ (Ульяновск, 2010), Международной научной конференции докторантов, аспирантов, специалистов и соискателей ученых степеней доктора и кандидата наук «Применение удобрений и других средств химизации в технологиях возделывания с/х культур» ВНИИА (Москва, 2010), Всероссийской научно-практической конференции «Модели автоматизированного проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия», посвященной 40-летию Всероссийского НИИ земледелия и защиты почв от эрозии (Курск, 2010).

Работа выполнена в Адыгейском НИИСХ в рамках «Программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований Россельхозакадемии по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006-2010 гг.» по проблеме: 02. «Разработать методологию, принципы формирования современных агротехнологий и проектирование систем земледелия на ландшафтной основе, обеспечивающие эффективное использование земли, рост производства сельскохозяйственной продукции и сохранение экологической устойчивости агроландшафтов для товаропроизводителей различной специализации».

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 371 странице. Содержит введение, 6 глав, выводы и предложения, 95 таблиц в тексте и 75 в приложениях, 10 рисунков. Список литературы включает 345 источников.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 34 печатных работы, в том числе 11 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Декларация личного вклада диссертанта в результаты исследований. Автором выполнены: разработка программы и методики опытов; ведение опытов, учеты и наблюдения; анализ экспериментального материала; разработка нового метода определения пористости почвы; расчет экономической и биоэнергетической эффективности; оформление накопленного материала в виде диссертационной работы, включая формулировку выводов и предложений. В целом вклад автора составляет 80%.

За помощь в проведении исследований автор благодарит коллектив ученых Адыгейского НИИСХ и научного консультанта – доктора сельскохозяйственных наук, заслуженного деятеля науки Кубани Уджуху А.Ч.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Принципы формирования агротехнологий в адаптивно-ландшафтном земледелии. Изложены результаты подробного анализа научных публикаций о практических решениях и методических подходах по проблеме ресурсосберегающих агротехнологий в различных почвенно-климатических зонах России и Ближнего зарубежья. В результате этого анализа установлено решающее влияние способов основной обработки почвы на подбор последующих элементов агротехнологий, привязка способов основной обработки почвы к особенностям конкретных элементов агроландшафта с учетом агроэкологических особенностей земель и места культур в севообороте.

Адаптивная направленность агротехнологий проявляется также в оперативном изменении отдельных технологических приемов, звеньев и всей технологической системы, а также в рациональном распределении производственных ресурсов.

Таким образом, стабильную основу ресурсосберегающих агротехнологий следует устанавливать с учетом: агроэкологической оценки земель, научно обоснованных рекомендаций по построению севооборотов и системе удобрений в них.

2. Объект, условия и методика проведения исследований. Объектом исследований являются ресурсосберегающие системы и способы обработки слитых черноземов в адаптивно-ландшафтном земледелии Республики Адыгея.

По климатическим условиям место проведения опытов относится к зоне достаточного, но неустойчивого увлажнения с годовой суммой осадков 703 мм и среднегодовой температурой +10,6С. Сумма эффективных температур – 3514-3530С. Средняя температура наиболее холодного месяца (январь) – 1,7С, а самого теплого (июль) – +22,1С.

Метеорологические условия в годы проведения исследований отличались разнообразием по тепловлагообеспеченности. Значительные колебания наблюдались как по количеству и распределению осадков, так и по температурному режиму, что обусловило неодинаковую напряженность метеорологических факторов в целом.

В среднем за 16 лет исследований количество осадков было больше нормы в октябре-марте – на 89 мм, в апреле-сентябре – на 50 мм; среднемесячная температура воздуха в период вегетации превысила норму (по месяцам) на 0,71,2С.

Агроэкологическая оценка почв республики выполнена с учетом существующей совокупности оценочных методов, основой использования которых явились методические подходы, сочетающие типизацию агроландшафтов по рельефу территории и выделение агроэкологических групп земель по пригодности для культур (В.И. Кирюшин, А.Л. Иванов, 2005).

Для сравнения влияния систем и способов обработки почвы на ее плодородие, урожайность культур и продуктивность пашни в севообороте, а также оценки их влияния на экономические и биоэнергетические показатели производства закладывались три полевых опыта в следующей последовательности во времени: 1) опыт по сравнению способов глубокой основной обработки почвы в различных чередованиях культур – 1994-1997 гг.; 2) опыт по изучению способов основной обработки почвы и их чередований – 19992003 гг.; 3) опыт по выявлению эффективности систем основной обработки почвы при разных нормах удобрений – 2004-2009 гг.

Схема опыта №1 включала следующие варианты:

1. Вспашка на 25-27 см (контроль);

2. Обработка чизельным плугом на 38-40 см;

3. Щелевание на глубину 55-60 см через 140 см + вспашка на 25-27 см;

4. Вспашка – чизельная обработка (чередование);

5. Чизельная обработка – вспашка (чередование).

Перечисленные способы основной обработки закладывались в двух звеньях севооборота: 1) кукуруза на зерно – горох – озимая пшеница; 2) подсолнечник – кукуруза на силос - овес. Чередование культур осуществлялось во времени в трех перезакладках – в 1993/1994 гг., 1994/1995 гг. и в 1995/1996 гг. (в числителе – годы основной обработки почвы, в знаменателе – посев первых культур звена).

Повторность – четырехкратная. Расположение делянок – одноярусное, систематическое. Посевная площадь делянок – 1440 м2 (80х18), учетная – 4201200 м2 в зависимости от культур и используемой техники.

Под все культуры вносились одинаковые нормы удобрений: N45P45K45 – основное; в подкормку – 50 кг/га аммиачной селитры (весной – под озимые, под пропашные – при междурядной обработке).

Опыт №2 по изучению способов основной обработки почвы включал следующие варианты:

  1. Вспашка на 25-27 см (контроль);
  2. Обработка чизельным плугом на 38-40 см;
  3. Поверхностная безотвальная обработка на 10-12 см;
  4. Поверхностная отвальная обработка на 10-12 см;
  5. Вспашка – поверхностная (чередование);
  6. Чизельная – поверхностная (чередование);
  7. Поверхностная – вспашка (чередование);
  8. Поверхностная – чизельная (чередование).

Поверхностные безотвальный и отвальный способы обработки с применением соответственно культиватора КПЭ-3,8 и тяжелой дисковой бороны БДТ-7 были организованы путем разделения делянки на 2 части (вариант с бессменной поверхностной обработкой).

Перечисленные обработки проводились в звене севооборота: «подсолнечник – кукуруза на силос – озимая пшеница». Чередование культур осуществлялось во времени в трех перезакладках – в 1998/1999 гг., в 1999/2000 гг., в 2000/2001 гг. (в числителе – годы основной обработки почвы, в знаменателе – посев первых культур звена).

Опыт заложен в четырехкратной повторности. Расположение вариантов систематическое. Посевная площадь делянок – 980 м2 (14х70), учетная – от 396 до 790 м2.

На всех вариантах опыта применялись одинаковые нормы удобрений: под подсолнечник N40P60K40 – основное, P30 – припосевное; под кукурузу на силос N60P60K60 – основное, N30 – в подкормку; под озимые зерновые N60P40K20 – основное.

В описанных экспериментальных объектах почва опытных участков – слитой чернозем, характеризующийся следующими показателями: содержание физической глины в слоях 0-22 и 22-57 см составляет 76,6 и 77,1%, гумуса – 4,7%; азота общего – 0,33-0,27% и 0,21-0,18%; фосфора общего – 0,17-0,11% и 0,15-0,11%. Сумма поглощенных оснований соответственно равна 40,3 и 39,0 мг/экв на 100 г почвы, рН – 6,2. Влажность завядания соответственно 20,7 и 22,9 %.

Для полей севооборота, в которых закладывался опыт по сочетанию норм удобрений с системами обработки почвы с соблюдением всех требований к научно-производственному опыту (Б.А. Доспехов, 1973), характерны те же значения за исключением некоторых различий в содержании гумуса, которое при первой, второй и третьей закладках соответственно составило 4,72-5,22%, 4,48-4,75% и 5,39-5,78%.

Исследования проводились в звене «озимая пшеница после однолетних трав – кукуруза на силос – подсолнечник – озимая пшеница» тремя закладками. Начало каждой закладки – 2003, 2004 и 2005 гг.

Схема опыта №3 состояла из следующих вариантов основной обработки почвы: 1) вспашка на 25-27 см ежегодно; 2) чизельная обработка на 38-40 см ежегодно; 3) поверхностная обработка на 10-12 см ежегодно; 4) комбинированная система обработок, в которой способ обработки устанавливался (выбирался) с учетом влажности почвы в слоях 0-10, 15-25 и 30-40 сантиметров.

Программой этого опыта были предусмотрены точные сроки – посев озимых в первой декаде октября, последняя (основная) осенняя обработка под яровые во второй половине октября.

Исследования проводились на двух фонах удобренности (табл. 1).

Таблица 1

Нормы удобрений в научно-производственном опыте, кг д.в./га

Культуры

Нормы удобрений

умеренная

высокая

основное

припосевное

подкормка

всего

основное

припосевное

подкормка

всего

1. Озимая пшеница

N45P30K20

N30

N75P30K20

N90P60K40

N15P15K15

N45

N150P75K55

2. Кукуруза
на силос

N30P30

N30

N75P45K15

N90P60

N15P15K15

N60P40

N165P75K55

3. Подсолнечник

N30P30

N30P30

N60P60

N15P15K15

N75P75K15

4. Озимая пшеница

N45P30K20

N30

N75P30K20

N90P60K40

N15P15K15

N45

N150P75K55

На 1га

х

х

х

N64P34K21

х

х

х

N135P75K60

Опыт закладывался в трехкратной повторности – 3 блока с разным уровнем удобренности, в пределах которых накладывались варианты обработки почвы (3+3).

Посевная площадь делянок была 2500м2 (10х250). Учетная площадь делянок была не меньше половины посевной. Расположение делянок было рендомизированным. Высевались семена первого класса районированных сортов и гибридов, применялись рекомендованные гербициды.

Исследования, наблюдения и анализы проводились в соответствии с общепринятыми методиками. Математическая обработка экспериментальных данных проведена методом дисперсионного анализа, описанного Б.А. Доспеховым (1973).

Экономическая эффективность определялась путем сопоставления стоимости продукции с затратами на ее производство. Использовались технологические карты, нормы выработки и оплаты труда, разработанные Адыгейским НИИСХ, усредненные рыночные цены на сельскохозяйственную продукцию и средства производства. Стоимость кормовых культур рассчитывалась как произведение содержащихся в их урожае кормовых единиц на цену зерна овса.

Энергетическая эффективность определялась на основе методики ВНИИЗ и ЗПЭ (В.М. Володин и др., 1999).

3. Агроэкологическая оценка земель Республики Адыгея. Земледелие характерно для четырех из семи природно-хозяйственных территориальных комплексов (ПХТК). Более 90% пашни расположено на склонах до 3,  однако учет рельефа необходим повсеместно в припойменных и прибалочных частях агроландшафтов, а также в предгорном волнисто-увалистом лесостепном ПХТК.

Преобладающие типы рельефа агроландшафтов:

  • равнинные плакорный и пойменный на склонах до 1;
  • полевой и прибалочно-полевой с рассеивающими склонами до 3;
  • припойменно(прибалочно)-полевой с поперечно-прямым профилем склонов до 3;
  • равнинный пойменный, перемеживающийся склонами до 3-5;
  • почвозащитный предгорного ПХТК на склонах 3-7;
  • мелиоративно-ирригационный в поймах и дельтах рек.

Содержание гумуса относится к группе ограниченно управляемых факторов (по В.И. Кирюшину, А.Л. Иванову, 2005). Большая часть пахотных земель имеет пониженное и даже низкое содержание гумуса по существующей оценочной шкале. Поэтому при типизации агроландшафтов содержание гумуса необходимо увязывать с типом и гранулометрическим составом почвы.

Пониженное содержание азота, фосфора и калия (соответственно 50, 19 и 12% от площади пашни) не является препятствием при оценке пригодности пашни для возделывания конкретных культур, так как обеспеченность почв элементами минерального питания относится к группе управляемых факторов.

Наивысший балл бонитета – 92…97 – характерен для черноземов мощных и сверхмощных тяжелосуглинистого гранулометрического состава. На большей части пахотных земель он варьирует в пределах 52-81 – в основном черноземы слитые и выщелоченные уплотненные (в том числе слабосмытые) легкоглинистого и глинистого гранулометрического состава; балл бонитета меньше 50 (до 35) имеют почвы разной степени смытости – черноземы (выщелоченные, слитые, типичные и обыкновенные) среднескелетные и каменистые, слитые и мочковатые, а также темно-серые глеевые. Первые две из перечисленных бонитировочных групп представлены пашней, третья – естественными кормовыми угодьями и садами.

Из всех природных признаков почв, коррелирующих с урожайностью, особого внимания требует учет гранулометрического состава, так как при выделении переуплотненных почв в отдельные севообороты обеспечивается соответствие условий среды агроэкологических требований сельскохозяйственных культур и формируется база для дифференциации систем обработки почвы, чем создаются надежные ориентиры в плане оптимизации структуры посевных площадей и состава машинно-тракторного парка, материально-технического обеспечения сельхозпредприятий.

Результаты исследований в краткосрочных опытах по проблеме севооборотов в целом согласуются с выводами, сделанными на основании длительных стационарных опытов, заложенных в зонах Северного Кавказа с неустойчивой и достаточной влагообеспеченностью – выход продукции конкретного вида напрямую связан с долей культур, обеспечивающей получение этой продукции, а общая продуктивность пашни определяется насыщением (в допустимых размерах) высокоурожайными сельскохозяйственными растениями. Вместе с тем имел место случай снижения сбора кормопротеиновых единиц на 21% в плодосменном севообороте по сравнению с зернопропашным на слитом черноземе. Причина этого – низкая урожайность люцерны из-за недостаточной густоты растений.

Причиной низкой продуктивности многолетних трав и, соответственно, отсутствия их положительного влияния на агрофизическое состояние почвы тяжелого гранулометрического состава часто является недостаточная густота растений из-за низкой полевой всхожести семян. Последняя обусловлена значительной дифференциацией пахотного слоя по влажности, связанной с его строением. Возникает парадоксальная ситуация – фактор улучшения (притом фактор естественный) агрофизического состояния почвы не удается использовать из-за наличного агрофизического состояния. В благоприятные для получения всходов многолетних трав годы наблюдается их высокая урожайность, способствующая улучшению структуры почвы и повышению урожайности последующей озимой пшеницы (до 7,8 ц/га или 19%).

Таким образом, формирование энергоресурсосберегающей структуры посевных площадей с соответствующей системой севооборотов в сельхозпредприятиях республики не исчерпывается составом и чередованием культур, а является комплексной задачей, решаемой с учетом особенностей агроландшафта на основе достаточного материально-технического обеспечения, включая сервисное обслуживание. Исходной позицией является своевременная (в состоянии физической спелости) обработка уплотненных почв, обеспечивающая впоследствии возможность для экологизации воспроизводства их агрофизических свойств посредством включения в чередование многолетних трав и промежуточных посевов.

4. Влияние способов и систем обработки на агрофизические и агрохимические свойства слитого чернозема

4.1. Структурно-агрегатное состояние слитого чернозема

Для слитого чернозема характерна значительная дифференциация частей пахотного слоя по структурному состоянию. Лучшей структурой выделяется верхняя часть, что более интенсивной обработкой слоя 0-10 см и действием экологических факторов – более частое увлажнение и иссушение верхнего слоя почвы в летний период, большая вероятность его промерзания зимой.

В слоях 15-25 и 3040 см резко возрастает доля агрегатов более 10,0 мм в сравнении с посевным слоем. В верхнем слое почвы 0-10 см агрономически ценной фракции наиболее заметно убывает доля агрегатов от 0,25 мм до 3,0 мм – в четыре и пять раз соответственно в средней и нижней частях исследуемой толщи почвы. Содержание агрегатов менее 0,25 мм незначительно изменяется по слоям почвы или несколько уменьшается с глубиной.

Отмечено значительное варьирование структурно-агрегатного состава почвы по годам. Так, различия по количеству глыбистой фракции в посевном слое достигают 6-ти раз (от 9,6 до 53,2%), в нижележащих слоях – более 2-х раз.

Существенное значение имели и способы обработки почвы, влияние которых на долю глыбистой фракции также зависело от условий предшествующей осени.

Структурное состояние верхней десятисантиметровой толщи почвы, независимо от погодных условий предшествующей осени, несколько лучшим было после вспашки, худшим после поверхностной обработки, а после глубокой чизельной обработки находилось в промежуточном положении (рис. 1).

В слое 15-25 см после влажной осени структура была наихудшей по вспашке (доля глыбистых отдельностей под всеми культурами превысила 79%), а наилучшей по поверхностной обработке, где этот слой в меньшей степени подвергся механическому воздействию. После сухой осени различия между указанными вариантами сглаживались при заметном преимуществе глубокой чизельной обработки.

Доля глыбистых отдельностей в слое 30-40 см после влажной осени наибольшей оказалась при чизельной и наименьшей при поверхностной обработке под всеми культурами. После сухого и нормального увлажнения ко времени проведения основных обработок особых различий в связи со способами обработки здесь не выявлено.

А *                                            Б*

Слой 0-10 см

Слой 15-25 см

Слой 30-40 см

Рис. 1. Влияние способов основной обработки под урожай (1998-2009 гг.) на глыбистость структуры слитого чернозема

* осадков за предшествующий месяц: А –1,5 нормы и больше,

Б – близко к норме и меньше

Поскольку зависимость структуры почвы от погодных условий ко времени проведения обработок была большей в сравнении с влиянием последних, а условия складывались неодинаково, то усредненные за годы исследований величины показателей по каждой культуре в отдельности оказались близкими. По этой же причине не обнаружено положительного влияния систем основных обработок. Их действие на структурное состояние почвы оказалось во все годы и под всеми культурами таким же (сравнительно лучшим или худшим), как и бессменных.

Этот факт явился основанием для изучения комбинированной системы, в которой способ основной обработки выбирался с учетом количества осадков ко времени ее проведения (табл. 2).

Таблица 2

Коэффициент структурности при бессменных и комбинированной системах обработки почвы (под пшеницей – после возобновления вегетации,
под кукурузой и подсолнечником – в период «посев – всходы»)

Культуры
(в среднем за годы)

Слои почвы, см

Варианты обработки почвы

вспашка на 25-27 см

чизельная на 38-40 см

поверхност­ная на 10-12 см

комбинированная

Озимая пшеница после однолетних трав (2004-2006 гг.)

0-10

3,4

3,4

2,9

3,8

15-25

1,0

1,2

1,3

1,4

30-40

1,2

1,1

1,5

1,5

Кукуруза на силос (2005-2007 гг.)

0-10

2,0

2,1

2,5

2,7

15-25

0,2

0,3

0,2

0,3

30-40

0,3

0,2

0,3

0,3

Подсолнечник (20062008 гг.)

0-10

4,0

4,2

3,7

4,6

15-25

0,2

0,3

0,4

0,3

30-40

0,3

0,3

0,4

0,5

Озимая пшеница (2007-2009 гг.)

0-10

4,9

4,0

4,0

5,1

15-25

1,4

1,6

1,7

1,8

30-40

1,6

1,5

1,6

1,7

В разрезе отдельных культур значения коэффициента структурности, зависящего главным образом от содержания фракции крупнее 10 мм, оказались неодинаковыми, так как условия складывались по-разному. Однако, его усредненная величина за конкретные годы всегда была наибольшей в варианте комбинированной системы обработок.

Характерной особенностью структуры почвы под озимой пшеницей  является тот факт, что после возобновления вегетации этой культуры коэффициент структурности бывает в средней и нижней частях исследуемой толщи почвы больше единицы, то есть в несколько раз большим по сравнению с яровыми сельскохозяйственными растениями. Объясняется это двумя причинами: отсутствием воздействия на почву тракторов и почвообрабатывающих орудий в весенний период, когда она обычно переувлажнена, а также действием корневой системы озимой пшеницы. Подтверждением этому служит факт худшей структуры под овсом, возделываемым в одни годы с озимой пшеницей в опыте по сравнению глубоких обработок, где доля глыбистой фракции оказалась в 2 раза большей, а коэффициент структурности в 3 раза меньшим.

4.2. Плотность почвы посевного слоя под всеми культурами и во все годы исследований оказалась в обратной связи с глыбистостью структуры. Наименьшими ее значения в среднем за три года были под горохом (0,940,98 г/см3) и овсом (0,94-0,96 г/см3), то есть под культурами раннего срока посева, где обработка влажной почвы обусловила большую долю агрегатов крупнее 10,0 мм (40,6-41,4 % под горохом и 49,5-53,0 % под овсом) и более высокими значениями при коэффициенте структурности – соответственно 1,3 и 0,80,9. В слоях 15-25 см и 30-40 см плотность почвы находилась в прямой связи со структурой, то есть с увеличением глыбистости (уменьшением коэффициента структурности) она несколько увеличивалась.

Варьирование плотности почвы по годам в слое 0-10 см под подсолнечником не превысило 0,05 г/см3, под кукурузой на силос оно составило 0,08 г/см3, а под озимой пшеницей достигло 0,10-0,13 г/см3. В слое 15-25 см колебания были большими также под озимой пшеницей, но их размах под всеми культурами меньшим, чем в посевном слое. Наиболее стабильной плотность почвы оказалась в нижней части исследуемой толщи во всех вариантах и под всеми культурами.

Плотность почвы в слое 0-10 см при поверхностной обработке, как в среднем за годы возделывания культур, так и в отдельные годы, была на уровне глубоких обработок. Здесь ее значение было наибольшим под озимой пшеницей (2001 и 2002 гг., также в среднем). Однако, в 2003 г., которому предшествовала влажная осень, она составила 0,96-0,98 г/см3.

Слой 15-25 см в наибольшей степени был уплотнен в вариантах со вспашкой (постоянной и в чередованиях). Среднее превышение относительно безотвальных обработок составило: под подсолнечником – 0,04-0,07 г/см3; под кукурузой на силос – 0,03-0,05 г/см3, под озимой пшеницей – 0,03-0,07 г/см3.

Значительно большими отмеченные различия были в отдельные годы. Так, в 2000 г. плотность почвы в средней части исследуемой толщи почвы под кукурузой на силос была по вспашке на 0,11-0,13 г/см3 больше, чем по поверхностной обработке; в 2003 г. под озимой пшеницей – на 0,140,16 г/см3. Объясняется это тем, что глубокие обработки в годы с влажной осенью оказывают отрицательное влияние на агрофизическое состояние указанного слоя, а поверхностная обработка на него не воздействует.

В слое 30-40 см плотность почвы была практически одинаковой в разрезе конкретных лет и культур. Исключением является только 2003 г., когда плотность почвы после возобновления вегетации озимой пшеницы здесь составила при глубоких обработках 1,38-1,39 г/см3, что на 0,090,11 г/см3 больше по сравнению с поверхностной обработкой.

В среднем за годы исследований вариант комбинированной системы выделялся лучшими значениями плотности почвы – в слое 010 см она была несколько больше, а в остальных частях 40-сантиметрового слоя несколько меньше по сравнению с иными вариантами, за исключением того способа обработки, который был выбран для корректировки.

Таким образом, дифференциация толщи почвы по плотности увеличивается с глубиной; величина плотности почвы в средней и нижней частях 40сантиметрового слоя не превысила критических значений; плотность в посевном слое почвы более чем в половине случаев бывает меньше оптимальной; величина плотности почвы в большей степени связана с влажностью почвы при ее обработке (как и структура), чем непосредственно со способами обработки; различия в связи с изучаемыми вариантами в основном обнаруживаются в слое 1525 см после обработки физически неспелой почвы.

4.3. Пористость почвы.  Дифференциация слитого чернозема по структурному состоянию и плотности почвы обусловила дифференциацию строения пахотного слоя. Общая пористость посевного слоя была в пределах: под подсолнечником – 61,6-63,8%, под кукурузой на силос – 62,969,1%, под озимой пшеницей – 54,4-57,0 %, то есть относительно каждой культуры незначительной. Весьма заметные различия в общей пористости указанного слоя под разными культурами связаны с погодными условиями, отразившимися на влажности почвы при ее обработке. Варьирование общей пористости в годы исследований (во всех опытах) было в пределах: в слое 0-10 см – 53-68%, в слое 15-25 см – 52-57%, в слое 30-40 см – 48-55%.

Несколько большая общая пористость почвы в слое 15-25 см под всеми культурами отмечена при чизельной обработке и в чередовании «поверхностная – чизельная»: 58,6-59,0% – под подсолнечником; 57,758,3% – под кукурузой на силос; 56,556,7% – под озимой пшеницей. Однако в относительном выражении это превышение было весьма незначительным.

Комбинированный способ основной обработки почвы в связи с погодными условиями способствует улучшению сложения почвы. Благодаря ей уменьшение общей пористости в верхней части пахотного слоя достигает 5% (абсолютных), а в слоях 15-25 см и 3040 см на столько же увеличивается.

Доля некапиллярных пор оказалась стабильно больше необходимой для нормального газообмена и составила почти половину общей пористости (отношение к капиллярным незначительно превышало единицу). Все же отношение некапиллярных и капиллярных промежутков в зависимости от обработки почвы было не одинаково неблагоприятным. В варианте с комбинированной системой обработок оно было несколько шире во всех слоях и под всеми культурами.

Изложенные факты убедительно свидетельствуют, что при решении вопроса обработки слитых черноземов необходимо одновременное определение структурно-агрегатного состава, плотности и строения почвы. Последнее является наиболее затратным по времени, что и обусловило необходимость разработки предлагаемого нового метода.

Предлагаемый метод определения пористости почвы отличается тем, что общая и некапиллярная пористость рассчитываются по результатам определения агрегатного состава  и плотности.

Преимущества данного метода:

1. Большая производительность и меньший срок получения результата (до 4-х дней, что важно при диагностике на предмет выбора глубины обработки и целесообразности ее проведения на текущий момент);

2. При агрофизической оценке агроприемов важен комплексный учет показателей.

При использовании предложенного способа отпадает необходимость в применении специальных методов определения строения (сложения) почвы. Обычно определяют: 1) плотность (чаще всего), затем 2) агрегатный состав (реже), 3) водопрочность (еще реже), а сложение (из-за трудоемкости) определяется очень редко.

Метод применим в научных исследованиях и при диагностике.

Порядок расчетов следующий:

  1. Расчет общей пористости (Pобщ, %).

Робщ  =  Р/общ / V.

(%).

  1. Расчет некапиллярной пористости (Pнк, %)

  Рнк  = Р/нк / 1,1 V.

(%).

  1. Расчет капиллярной пористости (Pк, %)

Рк  = Робщ -  Рнк

Обозначения:

– общая пористость при V = 1,0 г/см3,

V – плотность (объемная масса) почвы,

= 2,718 (основание натурального логарифма),

x – корень квадратный из средневзвешенного диаметра (в мм) всех агрегатов (включая >10,0 мм и <0,25 мм).

Примечание: При расчете средневзвешенного диаметра агрегатов для фракции >10,0 мм берется значение 11,0 мм; для фракции <0,25 мм – 0,13 мм, для фракции 10...5 мм – 7,5 мм; для фракции 5...3 мм – 4 мм; для фракции 3...2 мм – 2,5 мм; для фракции 2...1 мм – 1,5 мм; для фракции 1,0-0,5 мм – 0,75; для фракции 0,5...0,25 мм – 0,38 мм.

Исследования А.Г. Дояренко (1924), Д.И. Бурова (1970), В.П. Гордиенко (1976) и других авторов по изучению строения почвы методом насыщенных колонок свидетельствуют о следующем: по мере увеличения размеров структурных агрегатов общая и некапиллярная пористости увеличиваются, а капиллярная пористость уменьшается. Указанное увеличение при графическом изображении напоминает логарифмическую функцию, что обусловило поиск формулы, связывающей строение почвы с ее агрегатным составом и плотностью.

В микроструктурных или состоящих только из первичных частиц почвах некапиллярная пористость практически отсутствует, а общая представлена капиллярной пористостью. Агрофизический и математический смысл члена (10х) в формуле определения некапиллярной пористости заключается в том, что при размере микроагрегатов 0,1мм названная пористость маловероятна, а удесятеренная величина дает 1,0 (логарифм единицы равен нулю).

Коэффициенты в формулах (10,8 и 10,0), поправки и , необходимость брать корень квадратный из средневзвешенного диаметра агрегатов установлены в процессе согласования результатов расчета с фактическими данными, полученными в исследованиях Адыгейского НИИСХ. Апробация на данных других научно-исследовательских учреждений свидетельствует о высокой сходимости результатов – отклонения не превысили 4-х относительных процентов.

4.4. Влагообеспеченность посевов в зависимости от обработки почвы и норм удобрений

Приросты запасов продуктивной влаги к весне показаны на рисунке2, который наглядно свидетельствует о большей их величине на высокоудобренном фоне. Влияние способов основной обработки почвы проявилось также достаточно рельефно. На обоих фонах удобренности и во всех случаях (предшественник – возделываемая культура) пополнение влагозапасов было большим в варианте комбинированной системы способов основной обработки почвы в звене севооборота. На втором месте оказались приросты продуктивной влаги при глубокой чизельной обработке под кукурузу и подсолнечник, а под пшеницу после подсолнечника – при поверхностной обработке, оказавшейся под остальными культурами наименее эффективной.

Таким образом, анализ экспериментальных данных свидетельствует в пользу применения высоких норм удобрений в сочетании с выбором основных обработок почвы. Подтверждается это положительным влиянием на накопление в почве доступной для растений воды, более полным и экономичным расходованием ее на формирование урожайности.

4.5. Влияние способов обработки почвы и норм удобрений на ее агрохимические свойства

Отбор образцов почвы для определения доступных элементов минерального питания проводился в фазы интенсивного роста и развития культур в двух первых опытах из слоя 0-30 см, а в опыте по сочетанию обработок почвы с нормами удобрений – послойно из тех частей пахотного слоя, в которых изучались агрофизические показатели.

В опыте по сравнению способов глубокой обработки почвы и их чередований в среднем за годы исследований не выявлено особых различий в обеспеченности нитратной и аммонийной формами азота, содержание которых было неустойчивым по годам. Содержание подвижного фосфора в слое 0-30 см под всеми культурами опыта как в среднем, так и во все годы исследований соответствовало среднему уровню обеспеченности без особых различий между вариантами. Обеспеченность калием обменным под всеми культурами в указанном опыте колебалась по годам без связи с изучавшимися способами глубокой обработки почвы, а средние значения в разрезе каждой культуры оказались практически одинаковыми.

Рис. 2. Пополнение запасов продуктивной влаги в слое 0-150 см (мм) от уборки предшественников к весне

В опыте по сравнению вспашки с безотвальными (глубокой чизельной и поверхностной) обработками содержание нитратного азота также было неустойчивым по годам и по вариантам опыта. Под озимой пшеницей его количество в 1998 г. было наибольшим за весь период данного опыта, и при поверхностных обработках на 30-36% больше, чем при вспашке и чизельной обработке. В 2001 г., напротив, азота нитратов при бессменной вспашке содержалось почти в три раза больше (после кукурузы на силос) в сравнении с поверхностными обработками, где величина данного показателя относительно 1998 г. уменьшилась в 6-7 раз после кукурузы на силос и в 2,4…3,1 раза – после клевера.

В содержании нитратного азота по годам важно отметить следующее обстоятельство – действие чередования способов основной обработки почвы на обеспеченность посевов возделываемых полевых культур в каждом конкретном году было таким же, как и влияние ежегодных обработок. Например, в 2001 г. под озимой пшеницей по кукурузе на силос количество N-NO3 составило 9,6 и 8,2 мг/кг соответственно при бессменной глубокой отвальной обработке и в варианте «поверхностная обработка – вспашка», 5,4 и 5,7 мг/кг соответственно при ежегодной глубокой безотвальной обработке и в чередовании «поверхностная обработка – чизельная на 38-40 см». При поверхностных обработках содержалось 3,3-3,5 мг/кг N-NO3, а в вариантах «вспашка – поверхностная» и «чизельная – поверхностная» соответственно 4,0 и 3,3 мг/кг почвы.

В динамике аммонийного азота по годам просматривается такая же закономерность, что и у азота нитратного – действие чередующихся способов аналогично действию постоянных способов основной обработки почвы в конкретные годы. Данному факту возможно только одно объяснение, заключающееся в связи процессов нитрификации и аммонификации с агрофизическим состоянием почвы, а последнее зависит от способа обработки почвы.

В опыте по сочетанию обработок почвы с нормами удобрений образцы отбирались послойно под подсолнечником. Как в среднем за период исследований, так и в динамике по годам, наибольшее количество нитратного азота отмечено в слое 15-25 см, наименьшее – в посевном слое, а в нижней части пахотного слоя оно было промежуточным. Эти различия связаны с неодинаковыми условиями для нитрификации: влажностью почвы, наличием кислорода в почвенном воздухе.

Относительное увеличение содержания N-NO3 в вариантах с высокой нормой удобренности было примерно одинаковым при всех способах обработки почвы: в слоях 0-10 см, 15-25 см и 30-40 см соответственно в 3,53,8; 2,8-3,1 и 2,4-2,7 раз. Однако, абсолютное количество оказалось различным. В среднем за годы исследований на умеренно удобренном фоне количество нитратного азота при глубокой безотвальной обработке было на 20 и 33% больше, чем соответственно при вспашке и поверхностной обработке, а на высокоудобренном фоне различия были несущественны.

В слое 15-25 см разница между наибольшим (вспашка) и наименьшим (поверхностная обработка) значениями в содержании N-NO3 составила 18% при умеренной норме удобренности, а при высокой увеличилась до 21% при том, что в последнем случае на первом месте оказался вариант чизельной обработки, по сравнению с которым различие составило 26 %. В нижней части исследуемой толщи больше рассматриваемой доступной формы азота было при глубокой чизельной обработке, а меньше при поверхностной – на 3,6 и 6,6 мг/кг или на 37 и 28% соответственно при умеренной и высокой нормах удобрений.

В содержании аммонийного азота также наблюдалась дифференциация по частям пахотного слоя и значительное увеличение на высоком фоне удобренности. Меньше его было в верхней части, что связано с высокой аэрацией из-за рыхлого сложения; больше – в средней части благодаря лучшему увлажнению в сравнении с посевным слоем, а также адсорбции аммиака, поступающего из нижних горизонтов; количество N-NН4 в нижней части устойчиво имело промежуточное значение.

Увеличение содержания аммонийного азота на высокоудобренном фоне было меньшим, чем нитратного, и в среднем за три года исследований составило 1,7-2,4 раза в сравнении с умеренной нормой удобрений. Его варьирование в динамике по годам также было меньшим.

Как в среднем за период наблюдений, так и в отдельные годы содержание аммонийного азота в почве было больше в вариантах чизельной и комбинированной обработок в сравнении с другими способами обработки.

По результатам определения фосфора подвижного его содержание в годы исследований по практикуемой оценочной шкале было следующим: в слое 010 см при умеренных нормах удобрений – повышенным (в 2009 г. высоким), при высоких нормах удобрений – высоким (в 2008 г. очень высоким); в слое 1525 см – средним и повышенным на фоне умеренных норм удобрений, а при высоком уровне удобренности повышенным и высоким (в 2008 г. очень высоким); в слое 30-40 см – низким на обоих фонах удобренности.

В среднем по трем закладкам больше подвижного фосфора при умеренных нормах удобрений содержалось в вариантах с глубокими (отвальной и безотвальной) основными обработками. При поверхностной обработке его снижение в верхней и нижней частях пахотного слоя было незначительным, а в среднем достигло 29-32 %.

На высокоудобренном фоне содержание подвижного фосфора в среднем увеличилось: в слое 0-10 см – в 1,4-1,5 раза; в слое 15-25 см – по вспашке, чизельной и поверхностной обработкам соответственно в 1,82,3 раза; в слое 30-40 см – в 1,1 раза по глубоким обработкам, а по поверхностной оно даже уменьшилось на 15 %.

Лучшая обеспеченность подвижным фосфором при глубокой чизельной обработке и снижение ее в нижних частях сравниваемой толщи почвы независимо от способа обработки согласуются с данными В.М. Кильдюшкина (2005), полученными на слабосмытых Предкавказских черноземах.

Если содержание фосфора подвижного в посевном слое было наибольшим, то калия обменного – наименьшим при всех способах основной обработки почвы. В нижележащих слоях почвы его содержание было на 32-38% больше, чем в посевном.

Под влиянием высокой нормы удобрений содержание обменного калия изменялось незначительно. Не обнаружено различий и в связи со способами обработки почвы.

Таким образом, комбинированная система обработок в сочетании с высокими нормами удобрений обеспечивают существенное улучшение питательного режима почвы.

4.6. Баланс гумуса в зависимости от способов обработки почвы и норм удобрений

Исследования проводились в опыте по сочетанию обработок почвы с нормами удобрений. Образцы почвы отбирались послойно после уборки, предшествовавшей первой культуре звена, и после уборки замыкающей звено культуры.

Изменения содержания гумуса в весовом выражении приведены в таблице 3. На фоне умеренных норм минеральных удобрений расход его по вспашке уменьшался в 5 раз от верхнего слоя к нижнему, а по чизельной и поверхностной обработкам увеличивался в средней части. Наименьшая убыль гумуса отмечалась в варианте с комбинированной обработкой – 665 кг/га, а по вспашке и безотвальным обработкам была соответственно почти в полтора и два раза большей.

На фоне высоких норм удобрений наибольший прирост в содержании гумуса обеспечил вариант комбинированной обработки, в котором увеличение количества гумуса имело место во всех частях сорокасантиметрового слоя. Относительно указанного варианта по поверхностной обработке прибавка гумуса была меньшей в 2,2 раза и оказалась наименьшей в опыте, несмотря на наибольший прирост в верхнем слое.

Таблица 3

Баланс гумуса (+, - ) в звене «озимая пшеница – кукуруза на силос – подсолнечник – озимая пшеница» в зависимости от обработки почвы и норм удобрений,
кг/га севооборотной площади. Среднее по трем закладкам (2003-2009 гг.)

Варианты
основной обработки почвы

Слои почвы, см

Нормы удобрений

умеренная

высокая

Вспашка  на 25-27 см

0-10

-475

0,0

15-25

-375

+518

30-40

-95

+187

0-40

-915

+705

Чизельная  на 38-40 см

0-10

-95

+95

15-25

-803

+345

30-40

-187

+187

0-40

-1085

+627

Поверхностная  на 10-12 см

0-10

-380

+570

15-25

-863

-173

30-40

0,0

0,0

0-40

-1143

+397

Комбинированная

0-10

-285

+380

15-25

-190

+518

30-40

-190

+375

0-40

-665

+1273

Таким образом, умеренные нормы удобрений не обеспечивают уравновешенный баланс гумуса независимо от систем обработки почвы. Прирост гумуса, равномерный по частям пахотного слоя, достигается при сочетании комбинированной системы обработки почвы с высокими нормами удобрений.

5. Продуктивность сельскохозяйственных культур в зависимости от основной обработки почвы и удобрений

5.1. Полевая всхожесть семян и густота растений

Полевая всхожесть семян в опыте с глубокими обработками была низкой у всех культур, что связано с долей глыбистых отдельностей в структурно-агрегатном составе почвы. У кукурузы на зерно и подсолнечника наименьшей она была в 1994 г. и составила соответственно 28-31% и 39-42%, наибольшей – в 1996 г. У кукурузы на силос наибольшая полевая всхожесть отмечена также в 1996 г. – 81,988,3%, а наименьшая – в 1997 г. – 58,5-61,2 %.

Причина низкой всхожести очевидная – рыхлое сложение посевного слоя слитого чернозема, которое увеличивается из-за обработки физически неспелой почвы. Следствием является плохой контакт семян с почвой, быстрое иссушение ее верхнего слоя как в атмосферу конвекционно-диффузным путем, так и опускание в нижележащие слои по градиенту плотности.

В годы с отсутствием осадков в посевной период полевая всхожесть семян была очень низкой.

Густота перед уборкой растений подсолнечника, кукурузы на зерно и силос была на оптимальном уровне только в 1996 г. (когда было высеяно по 70 тыс/га всхожих семян кукурузы), и значительную роль в ее формировании сыграла сохранность растений ко времени уборки. У кукурузы на зерно убыль растений к уборке составила 22-23%, у подсолнечника – 5,6-7,3%, у кукурузы на силос – 5,6-7,3 %.

Самая большая убыль растений (в разрезе всех рассматриваемых культур) отмечена в 1995 г. По вспашке и глубокой безотвальной обработке она составила 43,3 и 30,2% у кукурузы на зерно, у подсолнечника соответственно 30,0 и 24,8 %. Меньшей была убыль растений по чизельной обработке и в остальные годы: в 1994 г. у кукурузы на зерно – в 1,8 раза, у подсолнечника – в 5,9 раз; в 1996 г. у подсолнечника – в 1,3 раза; у кукурузы на силос в 1995 г. – более чем в два раза.

Естественная убыль в период вегетации обычно бывает связана с тем, что корневая система позже взошедших растений не успевает за влагой, и они погибают. Однако это имело место и во влажные годы, что можно объяснять за счет эффекта, аналогичного вымоканию. После выпадения более 50 мм осадков за короткий период даже верхний слой слитого чернозема в течение продолжительного времени (5 и более дней в зависимости от выпавших осадков) бывает переувлажненным. По мере опускания гравитационной воды переувлажненными бывают и нижележащие слои. При близкой к полной влагоемкости влажности почвы определенные участки корневой системы оказываются в условиях нехватки или полного отсутствия кислорода, что при последующих стрессовых ситуациях становится причиной гибели растений.

В опыте по сочетанию обработок почвы с нормами удобрений изреживание озимой пшеницы было весьма заметным к весне 2004 г., когда за февраль выпало 2,7 месячной нормы осадков – на фоне умеренной удобренности по поверхностной обработке убыль растений составила 24,6%. Очень высокой была указанная убыль растений в 2005 г. из-за того, что во второй декаде марта выпало 223 мм осадков, а всего за месяц 341 мм (726% нормы). В указанном году изреживание было наибольшим при поверхностной обработке (52,1%), наименьшим – при глубокой безотвальной обработке (39,2%). На фоне высокой нормы удобрений уменьшение густоты растений пшеницы было значительно меньшим – по поверхностной и чизельной обработкам соответственно 34,0 и 17,7%.

Отрицательное влияние поверхностной обработки на полевую всхожесть кукурузы на силос имело место в 2005 г. – 79,6% при 86,5% в варианте комбинированной обработки.

Полевая всхожесть подсолнечника была практически одинаковой во все годы и во всех вариантах опыта. Наибольшее изреживание растений здесь отмечено в 2008 г., когда в последней декаде мая выпало больше 2,5 норм осадков.

Изреживание подсолнечника и других культур было меньшим в варианте с комбинированной обработкой, а на фоне высоких норм удобрений оно уменьшалось в 2,0-2,5 раза.

5.2. Засоренность посевов сельскохозяйственных культур

В результате исследований установлено большое видовое разнообразие сорного компонента агроценозов, количество однолетних сорняков за период вегетации культур значительно уменьшается (в 3-7 раз), а многолетних увеличивается или остается на прежнем уровне и последние обычно преобладают в общей массе сорной растительности ко времени уборки.

В опыте с глубокими обработками почвы различия между вариантами «вспашка» и «щелевание + вспашка» практически не обнаружены, так как воздействию щелевания подвергалась незначительная часть обрабатываемой поверхности. Весьма заметными они оказались при сравнении вспашки с глубокой безотвальной обработкой. В последнем случае количество многолетних сорняков перед уборкой было в 1,5-2,5 раза большим, чем на остальных вариантах опыта.

Данные по засоренности посевов во втором опыте (по изучению способов основной обработки почвы) представлены в таблице 4.

В начале вегетации общее количество сорняков в вариантах с чизельной и поверхностной обработками было большим по сравнению со вспашкой. Под кукурузой на силос это превышение достигло соответственно 38 и 48 %.

Ко времени уборки общая засоренность уменьшалась в 2-5 раз, но количество многолетних сорных растений увеличилось в полтора-два раза.

Увеличение массы всех сорняков при чизельной и поверхностной обработках по отношению к вспашке составило соответственно 16 и 21% у подсолнечника, к уборке озимой пшеницы не превысило 10%, а в посевах кукурузы на силос различия практически не обнаружены (табл. 5).

Таблица 4

Засоренность посевов в опыте по изучению способов основной обработки почвы, шт/м2 Среднее за указанные годы

Варианты обработки почвы

Начало вегетации

Перед уборкой

1

2

3

1

2

3

Подсолнечник, 1999-2001 гг.

Вспашка на 25-27 см

84

81

3

32

26

6

Чизельная на 38-40 см

116

112

4

40

32

8

Поверхностная на 10-12 см

124

119

5

42

33

9

Кукуруза на силос, 2000-2002 гг.

Вспашка на 25-27 см

135

132

3

70

66

4

Чизельная на 38-40 см

149

145

4

80

73

7

Поверхностная на 10-12 см

152

149

3

84

77

7

Озимая пшеница, 2001-2003 гг.

Вспашка на 25-27 см

95

92

3

16

11

5

Чизельная на 38-40 см

102

97

5

19

11

8

Поверхностная на 10-12 см

112

108

4

22

14

8

1 – всего, 2 – однолетних, 3 – многолетних.

Таблица 5

Сырая масса сорняков перед уборкой
в опыте по изучению способов основной обработки почвы, г/м2

Вспашка на 25-27 см

Чизельная на 38-40 см

Поверхностная на 10-12 см

одно-летних

много-летних

всего

одно-летних

много-летних

всего

одно-летних

много-летних

всего

Подсолнечник, 1999-2001 гг.

155,1

186,0

341,1

175,6

220,1

395,7

186,1

272,2

413,3

Кукуруза на силос, 2000-2002 гг.

201,1

106,3

307,4

191,5

109,1

300,6

141,6

150,3

291,9

Озимая пшеница, 2001-2003 гг.

46,6

87,8

134,4

32,4

113,0

145,4

27,8

119,6

147,4

Результаты опыта по сочетанию обработок почвы с нормами удобрений подтвердили выявленные ранее закономерности (табл. 6).

Повышение норм удобрений на слитых черноземах не привело к увеличению массы сорного компонента. В варианте с комбинированной обработкой масса сорняков была меньшей, чем по вспашке, чизельной и поверхностной обработкам.

Первое объясняется усилением конкурентной способности культурной части агроценоза благодаря лучшей выживаемости (увеличению густоты) растений при высоких нормах удобрений. Второе также можно отчасти объяснить усилением конкурентной способности, а также за счет большей гибели сорняков при комбинированной обработке почвы.

Таблица 6

Сырая масса сорняков перед уборкой
в зависимости от способов основной обработки почвы и норм удобрений, г/м2

Вспашка
на 25-27 см

Чизельная
на 38-40 см

Поверхностная
на 10-12 см

Комбинированная

  Умеренная норма удобрений

Озимая пшеница, 2004-2006 гг.

55,2

59,4

59,5

47,8

Кукуруза на силос, 2005-2007 гг.

20,4

26,1

28,7

19,4

Подсолнечник, 2006-2008 гг.

76,7

78,7

79,9

71,4

Озимая пшеница, 2007-2009 гг.

22,5

24,4

25,8

20,2

Высокая норма удобрений

Озимая пшеница, 2004-2006 гг.

54,3

60,9

59,3

51,7

Кукуруза на силос, 2005-2007 гг.

21,6

28,9

32,2

21,4

Подсолнечник, 2006-2008 гг.

72,7

75,2

75,9

68,7

Озимая пшеница, 2007-2009 гг.

22,1

23,5

26,9

20,1

Таким образом, высокие нормы удобрений в сочетании с комбинированной обработкой почвы в севообороте способствуют снижению засоренности. Результаты мониторинга засоренности многолетниками следует учитывать при выборе способов обработки почвы.

5.3. Урожайность сельскохозяйственных культур

Результаты исследований урожайности сельскохозяйственных культур во втором опыте в зависимости от обработки представлены в таблице 7.

В среднем за годы исследований различий урожайности подсолнечника, кукурузы на силос в зависимости от обработки почвы не выявлено.

Более высокая урожайность озимой пшеницы отмечена в вариантах с поверхностной обработкой. На урожайности озимой пшеницы в этом опыте сказалось то обстоятельство, что при безотвальных обработках (особенно поверхностной) всходы были более равномерными, а конкурентная способность в отношении сорняков лучшей.

Различные глубокие обработки почвы: вспашка, чизельная и их сочетание – не оказали существенного влияния на урожайность кукурузы на зерно и силос, подсолнечника, гороха, овса, озимой пшеницы.

Таблица 7

Урожайность культур в зависимости от способов обработки почвы, ц/га

Варианты обработок почвы

Культуры, среднее за годы

Подсолнечник,
1999-2001 гг.

Кукуруза
на силос,
2000-2002 гг.

Озимая пшеница

1998, 20012003 гг.

2001-2003 гг.

Вспашка на 25-27 см

19,7

209

42,2

41,1

Чизельная обработка на 38-40 см

19,1

222

42,7

41,7

Поверхностная безотвальная
на 10-12 см

19,3

199

47,8

47,2

Поверхностная отвальная на 10-12 см

19,2

206

46,9

46,5

Вспашка – поверхностная

18,5

210

-

44,4

Поверхностная – вспашка

18,9

214

-

43,7

Чизельная – поверхностная

18,4

208

-

44,4

Поверхностная – чизельная

18,6

206

-

43,0

НСР05, ц/га

1,9-2,3

23,7-31,6

3,4-5,2

3,4-5,2

Данные по урожайности культур в зависимости от норм удобрений и способов основной обработки почвы в звене севооборота «озимая пшеница (после однолетних трав) – кукуруза на силос – подсолнечник – озимая пшеница» представлены в таблице 8 и свидетельствуют о положительном влиянии чередования основных обработок почвы на основе выбора в зависимости от сложившихся погодных условий. Наибольшую урожайность озимой пшеницы и подсолнечника обеспечивала комбинированная обработка почвы с высокими дозами удобрений.

Прибавки урожайности от применения высоких норм удобрений ежегодно были достоверными по всем культурам. Они составляли в зависимости от обработки почвы: 9-15% – у озимой пшеницы, 21-24% – у кукурузы на силос, 20-31% – у подсолнечника. Достигнуты они как за счет улучшения питательного режима почвы, так и за счет сохранности растений к уборке.

Таблица 8

Урожайность культур в зависимости от обработки почвы и норм удобрений, ц/га

Варианты обработок почвы

Нормы удобрений*

Культуры, среднее за годы

Озимая пшеница,
2004-2006гг.

Кукуруза
на силос, 2005-2007гг.

Подсолнечник,
2006-2008гг.

Озимая пшеница,
2007-2009гг.

Вспашка на 25-27 см

1

53,5

339,8

22,7

49,2

2

58,9

422,3

27,2

53,6

Чизельная обработка на 38-40 см

1

53,8

332,4

22,3

49,7

2

60,1

404,0

28,4

54,5

Поверхностная
на 10 см

1

53,3

323,2

22,8

49,8

2

61,3

394,4

28,4

56,0

Комбинированная

1

55,7

355,0

23,7

51,0

2

63,4

432,0

31,1

56,7

НСР05, ц/га

3,7-5,2

30,8-40,0

2,3-3,1

3,1-5,9

* 1 – умеренная, 2 – высокая.

6. Экономическая и биоэнергетическая эффективность

Отсутствие особых различий в средней по годам урожайности культур в зависимости от способов обработки почвы предопределило практически одинаковую стоимость основной продукции.

Затраты на семена, удобрения, средства защиты растений, электроэнергию и автотранспорт в разрезе конкретных культур были одинаковыми по вариантам опыта и превысили 60% их общей суммы.

Производственные затраты при поверхностной обработке были на 281315 руб./га меньше, чем при вспашке и чизельной обработке почвы (табл. 9), что способствовало некоторому увеличению условного чистого дохода и повышению уровня рентабельности.

Необходимо следующее замечание: структура затрат меняется в зависимости от интенсивности технологий – в экстенсивных наибольшая доля приходится на обработку почвы, и их снижение может давать положительный экономический результат, но временный (до определенного уровня снижения естественного плодородия почвы); в интенсивных технологиях более высокого уровня при росте затрат в целом (на 1 га, а не на единицу продукции) доля их на обработку уменьшается и минимализация ее перестает быть ведущим фактором ресурсосбережения.

Результаты экономической оценки применения норм удобрений и способов обработки почвы приведены в таблице 9.

Таблица 9

Экономическая эффективность звена севооборота «озимая пшеница – кукуруза на силос – подсолнечник – озимая пшеница»
в зависимости от обработки почвы и норм удобрений. Среднее по трем закладкам за 2004-2009 гг.

Показатели,
на 1 га пашни

Варианты основных обработок почвы

вспашка
на 25-27 см

чизельная
на 38-40 см

поверхностная
на 10-12 см

комбинированная

1*

2*

1

2

1

2

1

2

Стоимость основной продукции, руб.

19898,0

23202,0

19749,0

23283,0

19641,0

23339,0

20733,0

24829,0

Производственные затраты, руб.

  8005,3

11209,1

  8035,5

11242,1

  7720,8

10927,2

  7920,6

11126,2

Условный чистый доход, руб.

11892,7

  11992,8

11713,4

12040,8

11920,1

12411,8

12812,4

13702,8

Уровень рентабельности, %

  148,6

  107,0

145,8

  107,1

154,4

113,6

161,8

  123,2

Себестоимость 1 ц кормопротеиновых единиц, руб.

125,9

  152,3

127,5

  152,9

127,6

151,6

116,0

  137,4

* 1 и 2 – соответственно умеренная и высокая нормы удобрений.

На фоне высоких норм удобрений стоимость основной продукции увеличилась на 3304-4096 руб./га или в 1,17-1,20 раза. Причем увеличение было наибольшим в варианте с комбинированной обработкой почвы.

Увеличение стоимости продукции от высоких норм удобрений способствовало и увеличению условно чистого дохода при всех постоянных способах основной обработки, но наибольший отмечается в варианте с комбинированной обработкой почвы.

Более высокие производственные затраты на высокоудобренном фоне оказали влияние на снижение уровня рентабельности, что имело место во всех вариантах обработки почвы и составило 1,3-1,31 раза, и соответственно на себестоимость продукции, которая на высокоудобренном фоне была большей в 1,18-1,21 раза.

Результаты оценки биоэнергетической эффективности в зависимости от обработки почвы и норм удобрений представлены в таблице 10.

Прирост энергопродуктивности от высокой нормы удобрений составил 1517% при постоянных способах основной обработки и 19% в варианте комбинированной системы обработок. В последнем случае отмечено наибольшее количество накопленной в продукции энергии. Следовательно, увеличение продуктивности от высокой нормы удобрений в стоимостном и энергетическом выражении было примерно одинаковым.

Повышение нормы удобрений приводило к увеличению суммарных затрат в денежном выражении на 40%, а в энергетическом только на 18% (объяснение в диспаритете цен). По этой причине прирост энергопродуктивности оказался примерно пропорциональным увеличению совокупных энергозатрат. В итоге различий в энергетической эффективности производства в зависимости от уровней удобренности не обнаружилось, тогда как уровень рентабельности был ниже при внесении высоких норм удобрений.

Не выявлено значительных различий и в энергоемкости продукции в связи с нормами удобрений в пределах каждого из способов обработки почвы, тогда как себестоимость изменялась аналогично рентабельности.

Отсутствие различий в энергетической эффективности производства и энергоемкости продукции – первый довод в пользу высоких норм удобрений.

Гораздо более весомым аргументом в пользу применения высоких норм удобрений на фоне комбинированных способов основной обработки почвы во времени является результат по изменению энергопотенциала почвы.

Таблица 10

Биоэнергетическая эффективность звена «озимая пшеница – кукуруза на силос – подсолнечник – озимая пшеница»
в зависимости от обработки почвы и норм удобрений. Среднее по трем закладкам за 2004-2009 гг.

Показатели,

на 1 га пашни

Варианты основной обработки почвы

вспашка на 25-27 см

чизельная
на 38-40 см

поверхностная
на 10-12 см

комбинированная

1*

2*

1

2

1

2

1

2

Энергия в урожае, всего, ГДж

285,7

329,9

282,2

331,0

285,8

338,1

298,6

356,3

в том числе в основной продукции, ГДж

  95,5

111,3

  94,0

109,8

  94,4

111,4

  99,5

117,4

Совокупные энергозатраты, ГДж

  24,9

  29,3

  25,4

  29,8

  22,0

  26,4

  24,1

  28,5

Энергетическая эффективность:

- по всему урожаю

  11,5

  11,3

  11,1

  11,1

  13,0

  12,8

  12,4

  12,5

- по основной продукции

3,8

  3,8

3,7

3,7

4,3

  4,2

  4,1

4,1

Энергоемкость (затраты на 1 ц кормопротеиновых единиц), МДж/ц

391,5

398,0

403,5

405,6

363,8

366,2

353,0

351,9

Изменение энергопотенциала почвы, ГДж/га

-21,1

+16,2

-26,4

+14,4

-26,3

+9,1

-15,3

+29,3

* 1 и 2 – соответственно умеренная и высокая нормы удобрений.

Таким образом, агроэкономической и экологической основой ресурсосберегающих агротехнологий в условиях Адыгеи является сочетание высоких норм удобрений с комбинированной в севообороте системой основной обработки почвы. Благодаря этому обеспечивается воспроизводство потенциального плодородия почвы, а реальное плодородие активизируется за счет улучшения ее агрофизического состояния. В результате достигается положительный хозяйственный результат за счет снижения перерасхода семян, оптимизации машинно-тракторного парка и повышения производительности агрегатов при основной обработке почвы, повышение продуктивности пашни.

Выводы

1. Применение ресурсосберегающих и особенно малоэнергоемких агротехнологий на слитых черноземах Республики Адыгея сдерживается из-за высокого (более 70%) содержания физической глины, которое обуславливает большую глыбистость почвенной структуры при малой доле микроструктурных отдельностей. Доля агрегатов крупнее 10 мм в слоях 010 см, 15-25 см и 30-40 см находится в разные годы в пределах 9,653,2%, 39,2-90,3% и 41,4–93,1%; коэффициент структурности соответственно 6,30,9; 1,6-0,1 и 1,4-0,1. Заметно дифференцирована по слоям пахотного слоя плотность почвы в пределах: 0-10 см – 0,95-1,12 г/см3; 1525 см – 1,151,29 г/см3; 30-40 см – 1,24-1,39 г/см3.

2. Общая пористость посевного слоя была в пределах 67-62%, в средней и нижней частях пахотного слоя соответственно 59-54% и 55-48%. Пористость черноземов определяется одновременно структурой и плотностью почвы. Ее можно рассчитать по разработанной автором формуле с точностью, не превышающей 4-х относительных процентов.

Отношение капиллярной пористости к некапиллярной для слитого чернозема стабильно неблагоприятное.

3. Агрофизические свойства подверженных переуплотнению почв являются существенным объективным ограничением пригодности для ряда культур, что необходимо учитывать при типизации агроландшафтов и разработке агротехнологий. Дифференцированное использование пашни в системе разных видов севооборотов в условиях республики должно включать разделение по содержанию физической глины.

Влияние способов основной обработки почвы на ее агрофизическое состояние зависит от метеорологических условий. После обильных осадков (1,5 нормы и более) или при устойчиво влажной погоде увеличивается глыбистость почвенной структуры. Доля агрегатов крупнее 10 мм по вспашке и чизельной обработке соответственно в средней и нижней частях пахотного слоя бывает на 9-14% выше по сравнению с поверхностной обработкой. При обработке почвы в состоянии физической спелости обеспечиваются наилучшие значения агрофизических показателей: коэффициент структурности достигает величины 5,5-6,3 в посевном слое, в нижележащих частях – 0,8-1,2 и 0,9-1,6 соответственно при поверхностной и глубоких обработках.

4. При всех способах обработки сухой почвы не наблюдается заметного увеличения доли микроструктурных отдельностей, то есть распыления структуры не происходит. В этом случае плотность почвы при поверхностной обработке была на 0,09-0,12 г/см3 больше в сравнении с глубокими обработками.

5. Положительное влияние многолетних трав на структуру почвы и взаимосвязанные с ней плотность и пористость проявляется только при достаточном уровне их урожайности. Коэффициент структурности может увеличиваться более чем в два раза в сравнении с однолетними культурами.

Низкая урожайность многолетних трав на слитом черноземе обусловлена недостаточной густотой растений из-за низкой полевой всхожести семян и выпадения растений при периодическом переувлажнении. Поэтому их посеву должно предшествовать улучшение агрофизических свойств почвы путем механических обработок.

6. Системы обработки почвы не оказали особого влияния на влагообеспеченность посевов. Только в годы с обильными осадками за осенне-зимний период весенние запасы продуктивной влаги после глубокой чизельной обработки были на 13 и 18% большими, чем после соответственно вспашки и поверхностной обработки.

7. Обеспеченность посевов доступными формами азота была неустойчивой по годам. Содержание нитратной формы азота в вариантах с высокими нормами удобрений в слоях 0-10 см, 15-25 см и 30-40 см увеличивалась в 3,5-3,8; 2,8-3,1 и 2,4-2,7 раза, аммонийной – соответственно в 1,9-2,4; 2,0-2,1 и 1,6-1,8 раза.

8. В содержании подвижного фосфора в почве наблюдается устойчивая тенденция преимущества глубокой чизельной и комбинированной обработки почвы.

При всех способах основной обработки почвы больше доступного фосфора содержится в посевном слое почвы – в 1,4-1,5 и 3,2-3,4 раза, чем соответственно в средней и нижней частях пахотного слоя. Его количество на фоне высоких норм удобрений увеличивалось на 40-50% в слое 0-10 см и на 80-90% в слое 15-25 см. В слое 30-40 см содержание этого элемента оставалось на прежнем уровне.

Обработки почвы не оказали существенного влияния на содержание в ней обменного калия.

9. Высокие нормы минеральных удобрений на слитом черноземе обеспечивают: увеличение в слое 0-40 см содержания доступных форм азота в 2 и фосфора в 1,5 раза; возможность формировать заданную густоту растений к уборке за счет повышения выживаемости растений; эффективное использование ресурсов влагообеспеченности – расход почвенной влаги увеличивался на 11-21% при уменьшении коэффициента водопотребления до 10%, приросты продуктивной влаги от уборки предшествующих культур к весне были на 13-18% больше.

10. Умеренные нормы удобрений при всех способах основной обработки почвы не обеспечивают положительного баланса гумуса. Его наибольшая убыль (1143 кг/га·год) отмечена при поверхностной обработке, наименьшая (665 кг/га·год) – в варианте с комбинированной обработкой.

Способы обработки повлияли на расход гумуса из разных частей пахотного слоя. Наибольшей доля убыли оказалась: из слоя 0-10 см по вспашке – 52%; из слоя 15-25 см по чизельной – 74% и поверхностной – 76%.

На фоне высоких норм удобрений баланс гумуса был положительным и сравнительно равномерным по слоям почвы при комбинированной обработке.

11. Комбинированная обработка почвы ежегодно обеспечивала лучшие агрофизические показатели, что положительно сказывается на содержании элементов минерального питания и формировании густоты растений.

12. В массе сорного компонента всех агроценозов в типичные по увлажнению и сухие периоды вегетации преобладает многолетняя, а во влажные годы – однолетняя сорная растительность. При вспашке численность и масса многолетних сорняков к уборке соответственно в 1,31,8 и 1,2-1,4 раза меньше по сравнению с поверхностной обработкой.

13. Наибольшую урожайность возделываемых культур обеспечивала комбинированная обработка почвы с применением высоких норм удобрений. От обработки почвы ежегодное повышение урожайности составило до 10% и более. От применения высоких норм удобрений при всех способах обработки почвы прибавка урожайности составила 11-24%.

Увеличение сбора кормопротеиновых единиц от комбинированной обработки почвы и высоких норм удобрений составило соответственно по 713 и 16-19 %.

14. Все способы основной обработки почвы и их чередования оказались экономически и энергетически оправданными при лучших показателях в вариантах с применением поверхностной обработки.

На фоне высоких норм удобрений стоимость продукции и количество накопленной в урожае энергии увеличились на 17-20%, а издержки производства и совокупные энергозатраты – соответственно в 1,4 и 1,2 раза. Из-за этого уровень рентабельности уменьшился в 1,3-1,4 раза, а себестоимость продукции повысилась на 18-21% при практически неизменных значениях энергоемкости продукции и энергетической эффективности ее производства.

15. Применение высоких норм удобрений обеспечивало положительное изменение энергопотенциала почвы, которое при комбинированной обработке было в 3 раза больше в сравнении с постоянной поверхностной обработкой.

Предложения производству

1. При агроэкологической оценке земель учитывать в первую очередь непреодолеваемые агротехническими и культуртехническими мероприятиями экологические факторы – крутизну склонов; опасность подтопления; подверженность переуплотнению.

2. Вводить севообороты: почвозащитные – на склонах более 5 в прибалочных (припойменных) частях ландшафта и на склонах 3-7 предгорно-увалистого ПХТК с контурной и контурно-буферной организацией территории; кормовые, овощные и рисовые с высокой долей многолетних трав – на землях мелиоративно-ирригационного агроландшафта в поймах и дельтах рек; зернопропашные и плодосменные – в равнинных (плакорных и пойменных) частях ландшафта с выделением почв тяжелого гранулометрического состава в отдельные севообороты.

3. Для улучшения агрофизических свойств слитых черноземов Республики Адыгея необходима комбинированная система обработки почвы в севообороте, в которой способ обработки под культуру устанавливается с учетом влажности почвы или увлажнения отдельных лет.

Вспашку проводить при сильной засоренности многолетними сорняками в сухие годы или при влажности в слое 15-25 см не более 24%; поверхностную – в годы с влажной осенью под все культуры, в сухие годы под озимые при невысокой засоренности многолетниками; глубокую чизельную – преимущественно под пропашные культуры в сухие годы или при влажности подпахотного слоя не более 22%.

4. С целью повышения урожайности сельскохозяйственных культур, продуктивности пашни и создания бездефицитного баланса гумуса в условиях слитых черноземов Республики Адыгея рекомендуется применение высоких норм минеральных удобрений – не менее N135P75K60 кг/га действующего вещества в среднем на 1 га пашни.

5. Комбинированная обработка почвы в севообороте на фоне высоких норм минеральных удобрений является основой формирования ресурсосберегающих агротехнологий в условиях Республики Адыгея, так как способствует повышению эффективности использования природных и антропогенных ресурсов.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в научных изданиях, рекомендованных ВАК.

  1. Тугуз, Р.К. Ресурсосберегающие технологии возделывания озимой пшеницы в Адыгее и их экономическая эффективность / Р.К. Тугуз // Новые технологии: Рецензируемый, реферируемый науч. журн. Вып. посвящен юбилею – 15-летию со дня образования ГОУ ВПО «МГТУ». – Майкоп, 2008. – С. 36-39.
  2. Тугуз, Р.К. Некоторые элементы технологии возделывания белозерной пищевой кукурузы Адыгейская / Р.К. Тугуз, Н.И. Мамсиров // Вестник Майкопского государственного технологического университета. – Майкоп, 2010. – Вып. № 1. – С. 140-143.
  3. Тугуз, Р.К. Адаптивные технологии возделывания белозерной пищевой кукурузы «Адыгейская» / Р.К. Тугуз, Н.И. Мамсиров // Новые технологии: рецензируемый, реферируемый науч. журн. – Майкоп: изд-во МГТУ 2010. – С.131-136.
  4. Тугуз, Р.К. Ресурсосберегающие технологии возделывания озимой пшеницы сорта Майкопчанка / Р.К. Тугуз, Н.И. Мамсиров, Ю.А. Сапиев // Аграрный вестник Урала. – 2010. – № 6 – С. 78-83.
  5. Тугуз, Р.К. Агроэкологическая оценка почв и районирование земель Шовгеновского района Республики Адыгея / Р.К. Тугуз, А.Х. Хуратов, Н.И. Мамсиров //  Аграрная Россия. – 2010. – № 3. – С.46-50.
  6. Тугуз, Р.К. Эффективное использование гербицидов при возделывании кукурузы в Адыгее / Р.К. Тугуз, Н.И. Мамсиров // Земледелие. 2010. – № 5. – С. 43-45.
  7. Тугуз, Р.К. Влияние выращивания сои в смешанных посевах на продуктивность сельскохозяйственных животных / Р.К. Тугуз, А.А. Абаев, В.И. Угорец // Аграрный вестник Урала. –2010. – №6. – С. 29-31.
  8. Тугуз, Р.К. Возделывание озимого ячменя в Адыгее / Р.К. Тугуз, Н.И. Мамсиров, А.В. Минакова // Земледелие. 2010. – № 6. – С. 47-49.
  9. Тугуз, Р.К. Действие способов обработки почвы на агрофизические свойства слитых черноземов Республики Адыгея / Р.К. Тугуз, Н.И. Мамсиров, Ю.А. Сапиев // Земледелие. 2010. – № 8. С. 23-27.
  10. Тугуз, Р.К. Значение биологизированного кормового севооборота в повышении плодородия слитых черноземов Адыгеи / Р.К. Тугуз, Н.И. Мамсиров, Ю.А. Сапиев // Аграрная Россия.– 2010. – № 5. – С. 55-58.
  11. Тугуз, Р.К. Способы определения строения (сложения) пахотного слоя / Р.К. Тугуз // Аграрный вестник Урала. – 2011. – №2. – С. 18-20.

Публикации в других изданиях.

  1. Тугуз, Р.К. Производство продукции сельского хозяйства Республики Адыгея / Р.К. Тугуз // Экономика, менеджмент, эксплуатация и обслуживание транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт): материалы VI науч.-практ. конф. – Майкоп, 2002. – С. 63-64.
  2. Тугуз, Р.К. Межхозяйственные связи и надежность сельскохозяйственной техники / Р.К. Тугуз // Наука XXI веку: доклады IV Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов, докторантов и молодых ученых. – Майкоп, 2003. – С. 134-138.
  3. Тугуз, Р.К. О рациональных сроках смены моделей машин / Р.К. Тугуз // Перспектива: материалы V науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов. – Нальчик, 2003. – С. 67-72.
  4. Тугуз, Р.К. Виды перевозок и структура автопарка по типажу / Р.К. Тугуз // Юбилейный сборник МГТИ. – Майкоп, 2003. – С. 121-124.
  5. Тугуз, Р.К. О некоторых направлениях экономического развития Республики Адыгея / Р.К. Тугуз // Юбилейный сборник МГТИ. – Майкоп, 2003. – С. 45-50.
  6. Тугуз, Р.К. Ресурсный подход в материально-техническом обеспечении сельского хозяйства / Р.К. Тугуз // Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов: материалы III Всерос. науч.-практ. конф. – Майкоп: МГТИ, 2003. – С. 72-75.
  7. Тугуз, Р.К. Факторные условия развития рынка средств производства для сельского хозяйства / Р.К. Тугуз // Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов: материалы III Всерос. науч.-практ. конф. – Майкоп: МГТИ, 2003. – С. 75-78.
  8. Тугуз, Р.К. Современные пути инновационной деятельности в сфере механизации АПК / Р.К. Тугуз // Перспектива – 2004: материалы IV Всерос. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. – Нальчик, 2004. – С. 32-35.
  9. Тугуз, Р.К. Пути стратегического развития экономики АПК России / Р.К. Тугуз, К.М. Тугуз // Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов: материалы Всерос. науч.-практ. конф. – Майкоп: МГТУ, 2004. – С. 54-61.
  10. Тугуз, Р.К. Эффективность инвестиционных вложений в сельскохозяйственную технику / Р.К. Тугуз // Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов: материалы III Всерос. науч.-практ. конф. – Майкоп: МГТИ, 2003. – С. 71-73.
  11. Тугуз, Р.К. Агропромышленный комплекс и пути экономического развития Республики Адыгея / Р.К. Тугуз, К.М. Тугуз // Наука - XXI веку: материалы IV Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов, докторантов и молодых ученых. – Майкоп: МГТУ, 2005. – С. 66-69.
  12. Тугуз, Р.К. О содействующих и сдерживающих факторах развития региональных рынков производственных ресурсов для аграрной сферы / Р.К. Тугуз // Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов: материалы Всерос. науч.-практ. конф. – Майкоп: МГТУ, 2005. – С. 67-72.
  13. Тугуз, Р.К. Стратегические аспекты развития сервисной инфраструктуры средств производства сельского хозяйства / Р.К. Тугуз // Современные проблемы АПК: материалы Всерос. науч.-практ. конф. ГНУ «Адыгейский НИИСХ» Россельхозакадемии. – Майкоп, 2008. – С.5-9.
  14. Тугуз, Р.К. Модель сценарного прогнозирования институциональных параметров ведения агробизнеса в России / Р.К. Тугуз, Кузнецов В.В. [и др.] – Ростов н/Д, 2009. – 53 с.
  15. Тугуз, Р.К. Использование гербицидов при возделывании кукурузы в Адыгее / Р.К. Тугуз, Н.И. Мамсиров, Ж.А. Шаова // Ресурсосберегающие технологии для земледелия и животноводства Владимирского Ополья: материалы Всерос. науч.-практ. конф. ГНУ ВНИИСХ Россельхозакадемии. – Суздаль, 2008. – С. 126-130.
  16. Тугуз, Р.К. Минеральные удобрения под новые сорта озимой пшеницы в ГНУ «АдыгНИИСХ» / Р.К. Тугуз, Н.И. Мамсиров, И.М. Михайлова // Перспективные технологии для современного с/х производства: междунар. школа молодых ученых и специалистов ГНУ ВНИИА им.Д.Н.Прянишникова. – М., 2008. – С.91-95.
  17. Тугуз, Р.К. Инновационные, экологические ресурсосберегающие технологии – основа стратегического развития АПК России / Р.К. Тугуз // Инновационные технологии развития регионального АПК: сб. докладов II-й Всерос. науч.-практ. конф. – Майкоп, 2009. – С. 6-12.
  18. Тугуз, Р.К. Кукуруза на силос и экономическая эффективность ее возделывания / Р.К. Тугуз, Н.И. Мамсиров // Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов: материалы XI Всерос. науч.-практ. конф. – Майкоп, 2009. – С.57-62.
  19. Тугуз, Р.К. Адаптивные технологии возделывания кукурузы на выщелоченных черноземах Республики Адыгея / Р.К. Тугуз, Н.И. Мамсиров // Адаптация сельскохозяйственного производства к условиям природно-экономического кризиса: материалы науч.-практ. конф., посвященной 15-летию ГНУ «Ингушская сельскохозяйственная опытная станция». – Магас, 2009. – С.67-72.
  20. Тугуз, Р.К. Структурно-агрегатный состав чернозема выщелоченного при разных системах удобрений в Адыгее / Р.К. Тугуз, Н.И. Мамсиров // Материалы Всерос. науч.-практ. конф. «Освоение адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий». К 100-летию Ульяновского НИИСХ. – Ульяновск, 2010. – С. 141-44.
  21. Тугуз, Р.К. Пути повышения плодородия слитых выщелоченных черноземов Адыгеи / Р.К. Тугуз, Н.И. Мамсиров // Комплексное применение средств химизации в адаптивно-ландшафтном земледелии: материалы 44-й Междунар. науч. конф. молодых ученых и специалистов. ГНУ ВНИИА им. Д.Н.Прянишникова.– М., 2010. – С. 306-309.
  22. Тугуз, Р.К. Агробиологические особенности амаранта и его смесей со злаковыми культурами / Р.К. Тугуз, Н.И. Мамсиров, А.В. Минакова, Т.И. Мухаметова // Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных. – Краснодар: СКНИИЖ, 2010. – С. 150151.
  23. Тугуз, Р.К. Влияние различных систем удобрений на структурно-агрегатный состав чернозема выщелоченного. / Р.К. Тугуз, Н.И. Мамсиров // Материалы Всероссийской научно-практической конференции аспирантов, докторантов и молодых ученых. – Майкоп: МГТУ, 2010. – С. 85-87.



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.