Содержание

Аннотация

На дипломную работу студента 5-го курса агрономического факультета Студеникина М.Н. по теме: «Агроэкономическая и экологическая оценка зернопаропропашного и зернопропашного восьмипольного севооборотов на черноземах южных».

Работа выполнена в 1996 – 2001 годах на полях опытной станции ОГАУ.

Целью нашего исследования было:

1. Установить эффективность восьмипольного зернопаропропашного и зернопропашного севооборотов в производстве зерна, сухого вещества, в улучшении экологии и фитосанитарного состояния полей.

2. Определить количество поступающего в почву органического вещества в разрезе отдельных сельскохозяйственных культур и севооборотов в целом.

3. Эффективность использования соломы озимых и яровых зерновых культур (яровая пшеница и кукуруза на зерно) и технических культур (подсолнечника на семена) в качестве органического удобрения в степных районах южных черноземов Оренбургской области. Метод исследования полевой. Общая площадь делянки 486 м², % повторность четырехкратная. Полевой опыт проведен с соблюдением производственной типичности и принципа единственного различия. Схема опыта включала 2 варианта восьмипольных севооборотов - зернопаропропашного (контроль) и зернопропашного. Во время проведения опыта выполнены следующие наблюдения и учеты: густота стояния с/х культур в зависимости от предшественников; влияние предшественников на агрофизические свойства почвы; влажность почвы и коэффициент использования почвенной влаги; продуктивность севооборотов по сбору зерна и выходу кормовых единиц; поступление органики в почву.

Агроэкономическая экологическая оценка позволила сделать следующие выводы:

1. На более засоренных полях, особенно многолетними сорняками, рекомендуем восьмипольный зернопаропропашной севооборот со следующим чередованием культур: черный пар; озимая рожь; просо; яровая пшеница мягкая; ячмень; кукуруза на силос; яровая пшеница мягкая, подсолнечник на семена.

2. На окультуренных полях, характеризующихся слабой засоренностью многолетними корнеотпрысковыми сорняками целесообразнее вводить зернопропашной севооборот: кукуруза на зерно; яровая пшеница твердая; гречиха; яровая пшеница мягкая; ячмень; суданская трава на зеленую массу; яровая пшеница мягкая; ячмень. Это более интенсивный севооборот, обеспечивающий больший сбор основной продукции.

Дипломная работа представлена на 66 страницах печатного текста, приведено 13 таблиц. Проработано 27 источников литературы.

Введение

Оренбургская область занимает одно из ведущих мест по производству высококачественного зерна засушливого Юго -Востока. На данный момент производство зерна в Уральском регионе составляет свыше 26,4%.

Большая насыщенность пашни посевами зерновых культур, подверженность полей эрозии, а так же недостаточное количество вносимых минеральных удобрений приводит к снижению плодородия почв.

По результатам почвенного обследования за последние 40-50 лет, содержание гумуса в черноземах типичных тучных уменьшилось с 12,5 до 9,5%, обыкновенных с 7,4 до 5,7, южных черноземах с 7,1 до 5,8% и темно - каштановых почвах с 4,2 до 3,2%.

Для сохранения и тем более расширенного воспроизводства гумуса, как основа оптимизации агрофизических свойств почвы, необходимы во - первых более широкое использование всех приемов пополнения запасов органического вещества в почве и во -вторых "щадящие" минимальные системы обработки, предохраняющие почву от минерализации гумуса. На плотность сложения и строения пахотного слоя почвы в течение периода вегетации оказывают влияние культуры севооборота и технология их возделывания.

В хозяйствах Оренбургской области наиболее распространены полевые зернопропашные севообороты с числом полей 7 - 9. В настоящее время наибольший производственный интерес '' представляют 4х - 5ти польные севообороты.

Целью нашего исследования было:

1. Установить эффективность восьмипольного зернопаропропашного и зернопропашного севооборотов в производстве зерна, сухого вещества; в улучшении экологии и фитосанитарного состояния полей.

2. Определить количество поступающего органического вещества в почву в разрезе отдельных сельскохозяйственных культур и севооборотов в целом.

3. Эффективность использования соломы озимых и яровых зерновых культур (яровая пшеница и кукуруза на зерно) в качестве органического удобрения в степных районах южных черноземов Оренбургской области.

1. Обзор литературы

1.1. Задачи современного земледелия по
воспроизводству плодородия почвы

Строители почвы - живые организмы: растения, микроорганизмы, животные, а строительный материал - материнские породы. В результате фотосинтеза за счет углекислоты, воздуха и воды в растении образуется до 93,5% всех органических веществ.

После отмирания растений в природных ассоциациях все вновь созданное органическое вещество попадает в почву, где под влиянием микроорганизмов разлагается и большей частью закрепляется в верхних слоях. Таким образом, наземные растения в результате жизнедеятельности постоянно ассимилируют и концентрируют питательные элементы. Почвы, как отмечал в свое время великий русский ученый В.И.Вернадский - это место сильнейшей миграции атомов в биосфере, и в них значительная масса вещества в течение короткого времени проходит через живые организмы.

С развитием жизни на земле происходит накопление перегноя и, следовательно, повышается плодородие почвы. [18]

Плодородие - это способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания: воде, воздухе и тепле для нормального роста и развития. [18]

Многие факты свидетельствуют о том, что высокие урожаи сами по себе не снижают плодородия почвы, если хозяйство ведется правильно. В свою очередь, получая высокие урожаи, надо постоянно поддерживать необходимый уровень круговорота в почве и возвращать ей те питательные вещества, которые были вынесены вместе с урожаем или потеряны вследствие неправильной агротехники.

Для лучшего использования растениями элементов питания важную роль играет окультуренность почв. [5] Окультуренность -есть процесс изменения важных природных свойств почвы в благоприятную сторону, путем применения научно - обоснованных приемов воздействия на почву. [7]

Содержание гумуса - важнейший показатель плодородия почвы. Оптимизация гумусового состояния пахотных почв, как известно возможна посредством проведения целого комплекса мероприятий, обеспечивающих одновременное улучшение пищевого и других режимов почв. По данным П. Д. Попова сокращение содержания гумуса на 0,1% снижает получение урожая зерновых культур на 0,6 - 1 ц./га. [19]

В Оренбургской области за 30 лет интенсивность минерализации гумуса составила 0.01 - 0,08%, в среднем за год 10-64 т/га. Ежегодный дефицит гумуса составляет в последние годы 08 - 1,0 т/га.

Для повышения плодородия почв и содержания гумуса важная роль принадлежит органическим удобрениям: навоз, солома, все сидераты и органические отходы производства. На жизнедеятельность почвенных микроорганизмов оказывает влияние количество и качество поступающих в почву органических веществ растительного и животного происхождения. [13]

Применение минеральных удобрений оказывает большое влияние на плодородие почв, тем самым, не влечет за собой какого - либо уменьшения использования местных органических удобрений. [21]

В опытах НИИСХ прибавка урожайности пшеницы от внесения полного минерального удобрения в дозах 40 - 60 кг. Каждого вещества при ее размещении после проса, составила 1,8 - 4,1 ц. с каждого гектара. Подобные результаты получены и по удобрению пшеницы после кукурузы. В среднем за 2 года продуктивность повысилась на 22,3 - 27,4%. [6]

Баланс гумуса на полях зерновых культур - более напряжен. С растительными остатками зерновых культур возвращается не более 50 - 57% гумуса.

Отрицательный баланс гумуса создается на паровых полях, и его можно перекрыть только при внесении органических удобрений в количестве 50 т/га и более. [20]

По некоторым представлениям внесение азотистых удобрений является необходимым условием повышения эффективности фосфорных удобрений. [17/1]

Урожай даже при полном обеспечении растений минеральным азотом на 40 - 50% формируется за счет собственного азота, источником которого является гумус. [16]

На современном этапе в связи с усиливающимися темпами развития производительных сил и антропогенным воздействием на агроэкосистемы необходимо изменить отношение к вопросам использования природных ресурсов и охране окружающей среды. Эта задача большой экономической и социальной значимости, так как речь идет по существу о реальной угрозе экологического кризиса и выживания человеческого общества в целом.

Земельный фонд России в настоящее время - 1709,7 млн. га., в том числе сельскохозяйственные угодия занимают 222 млн. га. (13%), из них пашня - 131,6 млн. га.

За период 1940 - 1990 гг. из оборота выбыло 26,4 млн. га. сельскохозяйственных угодий, в том числе с 1965 по 1990 гг. на 12 млн. га., из них пашни - 4,5 млн. га.

Сокращается площадь сельскохозяйственных угодий и пашни в расчете на одного жителя России:

Сельскохозяйственные угодия: 1965 - 1,87 га.; 1990 - 1,49 га.

Пашня: 1965 - 1,06 га.; 1990 - 0,89 га. и 2000 - 0,67 га. [15]

Увеличивается деградация лучших почв России - черноземов. Содержание гумуса по обобщенным данным снизилось до критического уровня - за 100 лет вдвое.

По данным Рос НИИ землепроект ежегодные потери гумуса на пашне составляют 0,62 т., а в целом по стране 81,4 млн. тонн. Наиболее высокие потери гумуса в Поволжье и на Урале - 0,8 - 1,0 т./га. [25]

За последние годы вносится органических удобрений в среднем 0,8 т/га, поэтому при неприятии срочных мер по поддержанию баланса гумуса в ближайшие 3—5 лет, следует ожидать необратимые изменения в плодородии почв.

Поддержание же плодородия почв за счет увеличения органических удобрений в настоящее время невозможно. Необходимы новые дополнительные источники органического вещества. В условиях Южного Урала таким источником могут быть внесение соломы, злаковых культур, посевы сидеральных культур. Самым дешевым источником органики является солома.

Подсчитано, что при сжигании 5 т. соломы и стерни с одного га. теряется 30 - 35 кг. NO₂ и 1500 - 1700кг углерода. [1]

Рекомендуем также использовать в качестве органического удобрения измельченную солому зерновых культур. 1 т. соломы при добавлении к ней 10 кг. азота приравнивается к 3,5 т. подстилочного навоза.

В России можно ежегодно использовать на удобрение не менее 10 млн. т. соломы, что эквивалентно 35 т. навоза.

Использование соломы на удобрение обходится в 4 раза дешевле эквивалентного количества навоза.

Измельчение и разбрасывание соломы можно делать одновременно при прямой уборке комбайном, оборудованным измельчителем. При отсутствии комбайновых измельчителей солому убирают в валки, а измельчение и разбрасывание ее выполняют машиной КУФ - 1,8 или КСК - 100. Выполнение этой работы одновременно с уборкой при помощи измельчителя типа ПУН - 5 или ПУН - 6, навешенного на зерноуборочный комбайн по сравнению с раздельной позволяет сэкономить 72,8 тыс. руб.

Сразу запахивать солому на большую глубину нецелесообразно. Лучше сначала заделать ее на глубину 8 - 10 см. дисковой бороной БДТ - 7 или лущильником ЛДГ - 10. В этом случае солома будет разлагаться более интенсивно, при активном размножении азотфиксирующих микроорганизмов.

В данных опытах при внесении соломы (пшеничной) под основную обработку чистого пара в количестве 4 т/га содержание в почве подвижных форм питательных веществ, особенно фосфора, поддерживалось на оптимальном уровне в течение всей ротации восьмипольного севооборота. [27]

1.2. Роль севооборота в улучшении экологии и
экономики сельского хозяйства

Главным элементом системы земледелия является севооборот. [2]

Многолетние исследования показывают, что при переходе к экологически - сбалансированным системам земледелия должны внедряться биологизированные севообороты, построенные на принципе плодосмены (чередование различных в биологическом и агротехническом отношении культур). Это позволяет эффективно использовать почвенно-климатические ресурсы, запасы продуктивной влаги, воспроизводить почвенное плодородие и устранять почвоутомление и эрозионные процессы. [6]

В улучшение экономики сельского хозяйства - особое место принадлежит севообороту. Эффективность его определяется не просто схемой чередования культур. Задача состоит в том, чтобы обеспечить положительный баланс органического вещества в почве, повысить ее плодородие.

Д. Н. Пряшников в опыте полевой станции ТСХА, заложенным еще в 1912 году доказал, что благодаря плодосменному севообороту, применению удобрений урожайность зерновых культур, по сравнению с монокультурой почти удваивается, а с применением только одних минеральных удобрений (NPK) утраивается. При совокупном действии факторов - севооборот, минеральные удобрения, навоз - урожайность зерновых составила более 40 ц. с гектара.[8]

На основании имеющихся научных данных можно рекомендовать экологически допустимые пределы концентрации посевов: зерновые культуры - 70 - 80%, сахарная свекла - 20 - 25%, кукуруза - 50 -60%, картофель - 30 - 50%, подсолнечник - 14 - 16%. Кроме того, при размещении посевов культур необходимо учитывать нормы пространственной изоляции посевов для защиты от вредителей и болезней.

Структура посевных площадей и севообороты, разработанные для освоения в системе земледелия, наряду с производством необходимого количества растениеводческой продукции, должны предотвращать избыточное разрушение почвы, и в первую очередь, от эрозивных процессов. Необходимо иметь в виду не только противоэрозионные и мелиоративные свойства культур, но и технологию их возделывания на каждом поле севооборота. [10/1]

Таким образом, землевладелец должен быть заинтересован в установлении экономически и экологически эффективного вида севооборота, не ухудшающего фитосанитарного состояния и плодородия почвы. Набор культур в нем должен дать возможность равномерно распределить во времени выполнение трудоемких процессов, обеспечить защиту почв от негативного воздействия. [4]

1.3. Агрофизические свойства почвы и влияние их на плодородие

Свойства почв определяют и характеризуют их состояние: соотношение частиц по крупности, взаимное расположение (плотность и рыхлость сложения, способность образовывать структуру и т.д.), обуславливают все водно-воздушные свойства и следовательно - плодородие почв.

Плотность почвы (объемная масса) - масса единицы объема абсолютно - сухой почвы, взятой в естественном сложении, выражаемая в граммах на сантиметр кубический (г/см³). Расчеты показывают, что верхний предел оптимальной объемной массы пахотного слоя почвы (0-30 см) в условиях опытного поля ОГАУ, при влажности равной наименьшей полевой влагоемкости почвы, равна 1,22 г/см3, он обеспечивает хорошую аэрацию. [15]

Плотность почвы зависит от минерального и механического состава, содержания органических веществ, структурности и сложения.

Плотность твердой фазы также входит в число агрофизических свойств почвы. Она показывает отношение твердой фазы почвы к массе воды в том же объеме при температуре 4°С.

Для минеральных почв плотность твердой фазы колеблется в пределах от 2,4 до 2,8 г/см³. [1]

Пористость - суммарный объем всех пор и промежутков между частицами твердой фазы почвы, выраженная в процентах от общего объема почвы. Пористость почвы зависит от структурности, плотности, механического и минералогического состава почвы.

По данным Л.Г. Дояренко наиболее благоприятные условия увлажнения и газообмена складываются в почве при соотношении капиллярной и некапиллярной пористости 1:1. Однако, это соотношение зависит от конкретных почвенно-климатических условий.

Наиболее благоприятное в агрономическом отношении соотношение пористости наблюдается в черноземе: общая пористость 58 - 64%, пористость отдельных агрегатов - 38 - 40%, поры, занятые воздухом - до 20 - 27%, неактивные поры меньше 10%. [17]

Способность почвы распадаться на агрегаты - называется структурностью, а совокупность агрегатов различной величины, формы и качественного состава называется - почвенной структурой.

Устойчивость структуры к механическому воздействию (связность) и способность не разрушаться при увлажнении (водопрочность) определяют сохранение почвой благоприятного сложения при многократных оборотах и увлажнении. При отсутствии этих качеств структурные отдельности быстро разрушаются при обработке и выпадении дождей или орошении, и почва становится бесструктурной. Во влажном состоянии такая почва заплывает, при подсыхании образует корку.

Агрономическое значение структуры заключается в том, что она оказывает положительное влияние на физические свойства почвы, окислительно-восстановительный, микробиологический и питательный режимы, физико-механические свойства, противоэрозионную устойчивость почв.

При наличии агрономически ценной структуры, в почве создается благоприятное сочетание капиллярной и некапиллярной пористости. [11]

Учитывая изложенное, в нашем опыте так же изучали на посевах всех сельскохозяйственных культур севооборотов агрофизические свойства почвы: объемная масса, общая пористость, капиллярная и некапиллярная пористости.

1.4. Баланс органического вещества и гумуса в
севооборотах

Содержание и запасы органического вещества в почве традиционно служит основным критерием оценки почвенного плодородия, а в последние годы все больше рассматриваются с точки зрения экологической устойчивости почв, как компонента биосферы.

Органическое вещество в целом и отдельные его группы разносторонне влияют на агрономические свойства почв. Циклические процессы синтеза и трансформации органического вещества в агроэкосистеме лежат в основе биогеохимических круговоротов всех элементов. В свою очередь эти циклические процессы выполняют важнейшую роль в воспроизводстве свойств почвы, лежащих в основе ее плодородия. [27]

Длительная эксплуатация черноземов в условиях недостаточной культуры земледелия привела к ухудшению их физических и физико-химических свойств, в результате чего повсеместно отмечается снижение уровня и устойчивости продуктивности черноземов. [11]

Исходным материалом для образования гумуса является свежее органическое вещество и в первую очередь, растительные остатки. Поэтому в повышении биологической активности почвы важное значение имеет пополнение запасов свежего органического вещества. Поступления органического вещества из растительных остатков в почву зависит от почвенно-климатических условий, севооборотов, а главное от уровня получаемого урожая.

Растительные остатки в почве подвергаются гумификации, при этом 70 - 80% превращаются в минеральные формы, и около 30% исходной массы превращаются в гумусовые вещества. [14]

Одна из причин уменьшения содержания гумуса в черноземах -недостаточное внесение удобрений, и в первую очередь органических. Другие причины - усиленная минерализация гумуса и эрозия почв.

Многочисленные данные, касающиеся баланса гумуса в черноземах, свидетельствуют, что значительные потери его происходят не столько от недостаточного поступления органического вещества в почву, сколько от интенсивности обработки почвы, резко усиливающей минерализацию гумуса. [13]

В период вегетации растений процессы накопления органического вещества преобладают над его разрушением. Но после уборки до последующей культуры в почве идет разрушение органического вещества. Конечный результат будет зависеть от количества и состава оставляемого после уборки культуры органического вещества в почве и на ее поверхности, от возврата питательных веществ с навозом, а так же от условий разложения органического вещества в почве. [26]

Д. Н. Прянишников (1908 - 1965) рекомендовал вносить солому злаковых культур под бобовые культуры. Неблагоприятное воздействие соломы в первый год можно уменьшить, если заделывать ее в почву на 0 - 10 см. дисковыми орудиями, так как она там быстро минерализуется вследствие высокой биологической активности (Е. И. Мишустин; Н. С. Дорофеев 1965 г., Ю. Р. Долгих 1970, П. И. Кузнецов 1963 гг.). В то же время происходит биологическое закрепление подвижных форм аммиачного и нитратного азота в первоначальный период разложения, поэтому весенняя заделка соломы или позднеосенняя может привести к снижению урожая первой культуры и в этом случае применять глубокую вспашку. [15]

По данным Камышенской госселектстанции, среди всех предшественников из группы яровых культур, просо оставляло в почве наибольшее количество растительных остатков: в среднем за 2 года 20,3 ц. воздушно - сырой массы, против 18,6 ц. кукурузы; 13,1 ц. у яровой пшеницы и 10,8 ц. у нута. [22]

Зерновые и зернобобовые оставляют в среднем органического вещества в 2- 2,5 раза, а сахарная свекла в 3,3 раза меньше, чем многолетние травы второго года пользования. [23]

Е. В. Кунин установил, что зерновые культуры оставляют в почве 9 - 15% корней абсолютно - сухого вещества (в % от валового сбора урожая). [25]

Пропашные культуры даже при мощной корневой системе накапливают корневых остатков на одном гектаре меньше, чем культуры сплошного посева. Но поскольку пропашные дают самые высокие урожаи, они получают много органических удобрений или размещаются после люцерна. [23]

В опытах учебного хозяйства ОГАУ, яровая пшеница дала большую урожайность после посевов кукурузы, чем размещение этой культуры после других пропашных культур. Многолетние опыты сортоучастков так же свидетельствуют об эффективности размещения посевов яровой пшеницы после кукурузы. Все это позволяет отнести кукурузу в разряд наиболее ценных предшественников яровой пшеницы. [25]

Так же хорошим предшественником для пшеницы является и просо, так как мощная корневая система его оставляет после себя большое количество органических веществ, которые обогащают почву элементами питания. [10]

В связи со слабой устойчивостью проса к засорению, его необходимо размещать на очищенных от специфических сорняков почвах за счет последействия чистого пара, или подавлении в посевах культурой другой биологической группы. [23]

Севооборот, включающий разные культуры по биологическим признакам, способствует уменьшению их поражаемости болезнями и вредителями, а так же изменению состава почвенной микрофлоры, усилению ее биологической активности, а вследствие этого и улучшению питательного режима. [14]

Улучшение пищевого режима почвы, способствует обеспечению повышения урожайности яровой пшеницы после гороха на всех пунктах проведения полевых опытов, а вследствие оставления соломы в почве под основную обработку в значительной степени возросло поступление органического вещества в почву. В условиях южных черноземов на Камышенском опытном поле ее урожай после гороха был на 2,7 ц/га выше, чем после кукурузы. [25]

Чередование культур с разной способностью усваивать питательные вещества и извлекать их из разных почвенных горизонтов, дает возможность соблюдать снабжение питательными элементами всех культур севооборота.

Баланс органического вещества зависит так же и от его минерализации. Степень его разложения зависит от продолжительности послеуборочного теплого периода и интенсивности обработки почвы. Наиболее активно минерализуется органическое вещество в чистом пару, а так же в посевах пропашных культур, меньше под зерновыми культурами. [25]

По данным Е. В. Блохина и А. И. Клименко ежегодная минерализация гумуса на почвах среднесуглинистого механического состава в Оренбургской области составляет на посевах зерновых культур в среднем - 0,5 т/га, пропашных культур - 1,5 кг/га, а в чистом пару - 2,2 т/га.

Коэффициент гумификации значительно меньше, так на зерновых культурах он равен - 0,3 т/га., пропашных - 0,15 т/га и на посевах многолетних трав - 0,5 т/га.

Приведенные коэффициенты минерализации и гумификации объективно обусловливают дефицит гумуса в почве при наличии севооборота без многолетних трав. [25]

Положительная агрономическая роль консервативных составляющих почвенного гумуса наглядно проявляется в засушливые периоды. Поэтому наиболее устойчивыми оказывается земледелие на почвах с высоким содержанием гумуса. [27]

В настоящее время большое значение придается переходу на биологическое земледелие, при котором повышение плодородия почвы и содержания гумуса предусматривается за счет активизации биологических процессов в почве и использования отходов сельскохозяйственного производства, в частности - соломы.

Целью нашего исследования и было установить роль изучаемых севооборотов в повышении содержания органического вещества в почве за счет запашки соломы озимой ржи, яровой пшеницы и остатков кукурузы при ее выращивании на зерно.

2. Условия проведения исследования

2.1. Общие сведения о хозяйстве

Учебно - опытное хозяйство ОГАУ расположено в центральной части Оренбургского района Оренбургской области. До районного центра г. Оренбурга 12 км.

Хозяйство расположено в зоне резко - континентального климата. Температура воздуха по данным Оренбургской метеостанции, характеризуется холодной зимой, - в январе она может понижаться до -42°С, и жарким летом, в июле температура воздуха повышается до +45 °С. Наблюдается так же колебание температуры и в течение суток, когда на смену жаркому дню, приходит прохладная ночь.

Средняя температура за год составляет 3,9 °С. Сумма осадков за год составляет около 391 мм, что говорит о том, что хозяйство расположено в зоне недостаточного увлажнения. Холодный период года длится с конца сентября по конец апреля. Нарастание температур весной происходит быстро. В зимний период высота снежного покрова около 37 см, его достаточно для того, чтобы не вымерзли озимые культуры.

Продолжительность периода сохранения устойчивого снежного покрова в среднем около 145 дней. Заморозки на поверхности почвы прекращаются 2го - 5го мая. Продолжительность вегетационного периода 177 - 182 дня. Относительная влажность воздуха в теплый период (май - август) низкая и составляет 37-40 %. Недостаточное количество осадков и низкая влажность воздуха еще более усугубляется в этой зоне суховеями.

Землепользование учхоза ОГАУ расположено на южном склоне водораздела рек Урала и Сакмары, террасе и пойме реки Урал.

Почвенный покров хозяйства представлен в основном черноземами южными, содержание гумуса в горизонте "А" колеблется от 4 до 6%, мощность гумусового горизонта колеблется от 17 до 29см. окраска почв серовато — черная, со слабым красно — бурым оттенком. Почвы высококарбонатные. Это обусловлено характером почвообразующих пород. Водной и ветровой эрозии подвержено 2506га, дефляционно - опасны 1715га.

2.2. Метеорологические условия (1992 — 2001 гг.)

Погодные условия в годы проведения исследования были различные. Из девяти лет исследования четыре года (1993, 1994, 1997 и 2000) были вполне благоприятными по условиям увлажнения и количеству тепла; один год (1992) - засушливый и пять лет (1995, 1996, 1998, 1999, 2001) - крайне засушливыми.

В 1992 сельскохозяйственном году количество атмосферных осадков за период сентябрь 1991 - август 1992 года составило 340 мм, на 27 мм меньше средней многолетней нормы. Среднегодовая температура была выше на 0,8 °С, вполне благоприятные погодные условия сложились и в период вегетации основных сельскохозяйственных культур. Как видно из таблицы 2.2.1. за период май - август атмосферных осадков выпало - 140 мм, меньше нормы на 15 мм (9,7%). При этом средняя температура воздуха была меньше нормы на 2,1 °С. Отмеченные погодные условия благоприятствовали росту и развитию яровых ранних культур.

1993 и последующий 1994 сельскохозяйственные годы были вполне благоприятными, как в целом за год, так и в период вегетации яровых культур.

В 1993 сельскохозяйственном году выпало 454 мм атмосферных осадков (больше нормы на 87 мм) и в 1994 сельскохозяйственном году - 409 мм (больше нормы на 42 мм). Вегетационный период яровых культур характеризовался достаточным количеством осадков и некоторым недобором тепла. Особенно это наблюдали в 1994 году. В 1993 году за период май - август осадков выпало 164 мм (больше нормы на 9 мм или 6%), а температура воздуха была ниже нормы на 0,9 °С (18,3 против 19,2 °С). 1994 сельскохозяйственный год сопровождался хорошим увлажнением в летний период с одновременной прохладной погодой. За вегетационный период яровых культур выпало 205 мм осадков (больше нормы на 50 мм или 32%), а средняя температура воздуха была ниже нормы на 2,1 °С. Обильные осадки отмечены в июне и июле месяцах.

Примерно такие же погодные условия наблюдали и в 1997 сельскохозяйственном году, который так же характеризовался большим количеством осадков и некоторым недобором тепла. Из данных таблицы 2.2.1. видно, что за 1997 сельскохозяйственный год выпало 432 мм осадков (больше средней многолетней нормы на 65 мм), среднегодовая температура была выше нормы на 0,8 °С, зимний и весенний периоды этого года были теплыми с достаточным количеством осадков. Вегетационный период 1997 года был очень благоприятным для яровых культур и особенно - яровых ранних. За период май - август выпало 207 мм осадков (больше нормы на 52 мм или 33,5%), средняя же температура воздуха была в пределах нормы. В 1997 сельскохозяйственном году получены сравнительно высокие урожаи яровых ранних и яровых поздних культур.

Как уже отмечали выше 1995, 1996, 1999 и особенно 1998 сельскохозяйственные годы были крайне неблагоприятными, остро засушливыми, дефицит влаги сопровождался повышенной температурой воздуха и низкой его влажностью.

В 1995 сельскохозяйственном году выпало 228 мм осадков (меньше нормы на 139 мм), наибольший недобор атмосферных осадков наблюдался в осенние и весенние месяцы. Среднегодовая температура воздуха была выше нормы на 3,1 °С. За период вегетации яровых культур количество атмосферных осадков составило 67 мм, (меньше нормы на 88 мм или 43,2%). Средняя температура воздуха превышала норму на 2 °С. Особенно неблагоприятные погодные условия наблюдались в мае, что совпало с появлением всходов яровых культур и началом их роста.

В 1996 году за период май - август недобор атмосферных осадков составил 84 мм или 54%, температура же воздуха была выше среднемноголетней на 1,3 °С. Следует отметить, что вторая половина лета характеризовалась очень высокой температурой и практически отсутствием атмосферных осадков. Столь неблагоприятные условия отрицательно сказались на цветении и наливе яровых ранних и поздних культур.

Особенно экстремальные погодные условия сложились в 1998 сельскохозяйственном году. За период с сентября 1997 по август 1998 года выпало атмосферных осадков 291 мм, меньше нормы на 76 мм, температура же воздуха в среднем была выше на 1,2 С. Из восьми лет проведения полевого опыта этот год был особенно неблагоприятным для вегетации озимых и яровых ранних культур. За период май - август количество атмосферных осадков составило 55 мм, меньше нормы на 100 мм или 64,5%. При этом средняя температура воздуха была выше нормы на 2,7 °С. В критический период яровых ранних (май - июнь) осадки отсутствовали (за 2 месяца выпало 9 мм), а температура воздуха была выше нормы на 5,1 °С. Из 92 дней вегетационного периода яровых ранних более 70 дней были с суховеями. В результате урожайность зерна ячменя составила 1,9 - 2,4 ц/га, а яровой пшеницы мягкой - 0,6 - 0,9 ц/га.

1999 сельскохозяйственный год тоже был неблагоприятным, особенно для вегетации яровых ранних культур. Из данных таблицы 2.2.1. видно, что за весь сельскохозяйственный год атмосферных осадков выпало 320 мм, что меньше средней многолетней нормы на 47 мм или 13%. Средняя температура воздуха была выше нормы на 1,7 °С (4,0 против 5,7 °С).

Период вегетации яровой пшеницы в этот год характеризовался дефицитом атмосферных осадков, более высокой температурой воздуха и большим количеством дней с суховеями. За период май -август выпало 116 мм осадков, недобор составил 4%. Средняя температура воздуха была 18,6 °С, что на 0,3 °С меньше средней многолетней нормы. Отмечено 54 суховейных дня. Особенно неблагоприятные погодные условия сложились в мае. Из 31 дня мая 25 были суховейными, что отрицательно сказалось на полевой всхожести яровой пшеницы и начале ростовых процессов.

В дальнейшем вегетация яровой пшеницы тоже проходила в условиях недостатка влаги, повышенной температуры и низкой относительной влажности (в июне число суховейных дней составило 13, в июле - 16), все это обусловило крайне низкую урожайность яровой пшеницы (6,3 - 8,3 ц/га).

2000 сельскохозяйственный год характеризовался большим количеством атмосферных осадков, особенно в осенне-зимний и летний периоды. Весна была засушливой. За период с сентября 1999 г. по август 2000 г. выпало 495 мм, в сравнении со среднегодовой нормой больше в 1,7 раза. Вегетационный период яровых, ранних и поздних сельскохозяйственных культур проходил в условиях достаточного количества осадков и тепла. Наиболее благоприятные погодные условия сложились в июне и июле, атмосферных осадков выпало в два раза больше нормы, средняя температура воздуха превышала среднемноголетнюю норму. Благоприятные погодные условия положительно сказались на росте и развитии, а так же урожайности сельскохозяйственных культур. С одного гектара посева яровой пшеницы было получено 12,8 ц. зерна, что в сравнении с предшествующим годом в 3.4 раза больше.

2001 сельскохозяйственный год был исключительно неблагоприятным и крайне засушливым, особенно в период вегетации сельскохозяйственных культур. За весь сельхоз. год выпало 300 мм. Осадков, меньше нормы на 72 мм. или 19 %. За период май-август выпала половинная норма осадков, недобор которых сопровождался несколько повышенной температурой воздуха. Необходимо отметить, что в июле осадки практически отсутствовали, за 31 день выпало мм. Столь неблагоприятные погодные условия отрицательно сказались на наливе зерна и его урожайности.

Из выше изложенного видно, что погодные условия в годы проведения исследования были различными, что позволило дать более объективную оценку изучаемых сельскохозяйственных культур и севооборотов, в благоприятных и крайне засушливых условиях.

Вставить таб 2.2.1.

3. Методика исследований

3.1. Схема опыта и методика наблюдений, учетов

Исследования проводили на базе стационарного длительного опыта, заложенного в 1992 году на полях опытной станции ОГАУ. Кафедрой земледелия изучается семь полевых севооборотов, в данной дипломной работе дается оценка двух севооборотов: зернопаропропашного и зернопропашного. Схема севооборотов приведена в таблице 3.1.1.

Таблица 3.1.1.

Схема севооборотов

За контроль взят зернопаропропашной севооборот, более типичный в зоне Черноземов Южных. Полевой опыт проведен в трехкратной повторности во времени и четырехкратной в пространстве.

Первые культуры заложены в 1992 году, и затем в 1993, 1994 годах.

Метод исследования полевой, площадь каждого поля 486 м² (длина 45 м, ширина 10,8). Повторности размещены компактно в два яруса, варианты - систематически шахматным методом.

По опыту проводили следующие наблюдения и учеты: подсчет густоты стояния, засоренность посевов, влажность почвы и определение коэффициента водопотребления, - агрофизические свойства почв; урожайность основной и побочной продукции, содержание кормовых единиц; запас корневых и пожнивных остатков; поступление органики в почву; содержание органического вещества; экономическую эффективность изучаемых севооборотов.

Густоту стояния определяли на посевах третьей, четвертой, пятой и седьмой культур севооборотов в фазе полных всходов - начало кущения и перед уборкой. На каждой делянке первой и четвертой повторностей накладывали учетные метровки 0,25 м² (50 на 50 см) в четырех местах, на которых считали число растений. С учетом количественной нормы высева всхожих семян и густоты растений рассчитывали полевую всхожесть и сохранность растений.

Засоренность посева - подсчитывали на всех культурах севооборотов за исключением черного пара в зернопаропропашном севообороте. Количество сорных растений подсчитывали по видам. Перед уборкой определяли воздушно - сухую массу растений.

Из агрофизических свойств почвы изучали: объемную массу, общую пористость, капиллярную и некапиллярную скважность на всех делянках в первой и четвертой повторностях в двух местах делянки. Образцы почвы отбирали сразу после посева и уборки в слоях 0 - 10; 10 - 20; 20 - 30 см.

Объемную массу и строения пахотного слоя почвы определяли методом насыщения почвы в патронах.

Влажность почвы определяли весовым методом на всех вариантах опыта в первой и четвертой повторностях. На делянке почву отбирали в двух местах в метровом слое почвы через каждые 10 см.

Коэффициенты водопотребления рассчитывали по следующей методике: по каждой культуре с учетом влажности почвы и объемной массы определяли запас воды в мм перед посевом и после уборки, количество атмосферных осадков за вегетацию. Затем суммарное водопотребление делили на урожайность зерна и сбор абсолютно - сухого вещества (зерно + солома).

Урожайность озимой ржи, яровой пшеницы, ячменя, подсолнечника, проса и гречихи учитывали в фазе полной спелости методом прямого комбайнирования, комбайном Сампо - 500. Массу зерна с учетной части делянки взвешивали, отбирали две пробы зерна на чистоту и влажность с учетом этих показателей, по каждой делянке определяли урожайность чистого зерна при стандартной влажности.

Урожайность зерна кукурузы определяли ручным методом, путем взвешивания зерна с площади 14 квадратных метров, на делянке площадки накладывали в четырех местах.

Урожайность зеленой массы суданской травы летнего посева определяли в фазу выметывание - цветение методом пробных площадок. В четырех местах делянок каждой повторности растения срезали на высоте 8 - 10 см с 2,5 м² ,при этом отдельно с 1 м² массу взвешивали и определяли биологический состав. С делянки каждой повторности отбирали среднюю пробу растений суданской травы для определения выхода воздушно - сухой и абсолютно - сухой массы. С учетом этих показателей рассчитывали урожайность зеленой массы, сена и абсолютно - сухой массы в ц/га.

Урожайность кукурузы высеянной на силос, так же определяли методом пробных площадок. В пяти местах делянки растения кукурузы срезали на высоте 10 - 12 см с площади 3,5 м². (1,4 на 2,5 м). Срезанную массу делили на две фракции: кукуруза и сорняки, с последующим их взвешиванием. По каждой делянке определяли структуру урожая (%-ое содержание в общей массе листьев, стеблей, початков в обертках и без оберток), а также выход абсолютно сухого вещества.

Определение содержания кормовых единиц. Образцы зерна всех культур сдавали в химическую лабораторию для определения процентного содержания золы, протеина, БЭВ и гигровлаги, рассчитывали количество кормовых единиц в килограмме зерна. С учетом содержания кормовых единиц и урожайности рассчитывали выход кормовых единиц в ц/га.

Запас корневых остатков. После уборки культур сплошного посева в типичном месте делянки отбирали монолиты почвы площадью 0,06 м². (длинна 20 см, ширина 30 см) на глубину пахотного слоя.

На посевах пропашных культур (кукуруза на зерно и на силос, а так же подсолнечника на семена), монолиты почвы отбирали с площади 0, 12 м². (длина 35, ширина 35см) на глубину пахотного слоя. Корни отмывали на ситах 0,25 мм, доводили до воздушно - сухого и абсолютно - сухого состояния, взвешивали. Массу корней рассчитывали в ц/га в пахотном слое.

Стерневые остатки. Определяли сразу после уборки культуры. В типичном месте делянки стерню срезали у поверхности почвы на учетной метровке 0,25 м². (два рядка длинной 83,3 см). Стерневые остатки взвешивали, высушивали, взвешивали в воздушно - сухом и абсолютно - сухом состоянии, рассчитывали запас их в ц/га в абсолютно - сухом состоянии.

Поступление органики в почву определяли в ц/га с учетом пожнивных, корневых остатков и соломы, которую запахивали (озимой ржи, яровой пшеницы, гречихи, подсолнечника на семена и кукурузы на зерно).

Экономическую эффективность изучаемых севооборотов рассчитывали на основе данных технологических карт, урожайности.

3.2. Агротехника на опытном участке

На посевах сельскохозяйственных культур применяли типичную агротехнику для Центральной зоны области. Под первые культуры (черный пар и кукуруза на зерно), после уборки предшествующей, культуры проводили вспашку на глубину 28 - 30 см, предварительно под пар вносили 50 т навоза на 1 га и Р₉₀К₆₀- Под кукурузу вносили только фосфорно - калийные удобрения. Под вторую культуру в зернопропашном севообороте яровую пшеницу твердую так же проводили вспашку на глубину 23 - 25 см, под третьи культуры (просо, гречиха) на глубину 25 - 27 см, под четвертые культуры вспашку на 20 - 22 см, под ячмень обработку стойками СибИМЭ на глубину 23 - 25 см. под шестые культуры - кукурузу на силос и суданскую траву в занятом пару проводили вспашку на глубину 27 -30 см, а по последующую седьмую культуру - яровую пшеницу плоскорезную обработку на глубину 20 - 22 см. Под восьмые культуры производилась вспашка на глубину 25 – 27 см.

Зимой задерживали снег снегопахами СВУ - 2,6.

Система удобрений предусматривала бездефицитный баланс гумуса. В изучаемых севооборотах после уборки озимой ржи и яровой пшеницы (твердая и мягкая), гречихи кукурузы на зерно и подсолнечника на семена, побочной продукции (солома, корзинки и стебли) заделывались в почву с предварительным внесением азотных удобрений. Помимо основных удобрений под первые культуры севооборотов, в целях пополнения органики в почве вносили под вспашку солому озимой ржи и яровой пшеницы с добавлением азотных удобрений из расчета N₂₀. Посев проводили с внесением азотно - фосфорных удобрений из расчета N₂₀P₂₀.

Весной при наступлении физической спелости проводили покровное боронование зубовыми боронами в два следа. Предпосевная обработка почвы под яровые ранние зерновые культуры (яровая пшеница и ячмень) заключалась в культивации КПС - 4 на глубину заделки семян с одновременным боронованием, а под яровые поздние (просо, гречиха, кукуруза на зерно) -двукратные культивации. В занятом пару под посев суданской травы летнего посева проводили три послойные культивации с одновременным боронованием. Черный пар в весенне - летний период культивировали культиваторами КПЭ - 3,8 и КПС - 4 с уменьшением глубины.

Посев озимой ржи, яровой пшеницы, ячменя, проса, гречихи и суданской травы проводили сеялкой СЗ - 3,6А; подсолнечника на семена и кукурузу на зерно и силос сеялкой СУПН - 8, рекомендованная норма высева приведена в таблице 3.2.1. После посева участки прикатывали кольчатыми катками, химическую прополку не применяли. Посевы подсолнечника, кукурузы до всходов и по всходам бороновали, 1- 2 раза междурядья обрабатывали культиватором КРН- 5,6.

Таблица 3.2.1.

Норма высева возделываемых культур.

4. Результаты экспериментальной работы

4.1. Густота стояния сельскохозяйственных культур в зависимости от предшественника

Влияние предшественников на густоту стояния зерновых культур в изучаемом севообороте нами проводилась на посевах зерновых по третьей, четвертой, пятой и седьмым культурам. Густота стояния в среднем за три года приведена в таблице 4.1.1. Учет количества растений за период вегетации проводили на посевах третьих культур - крупяных, четвертых - яровая пшеница, пятых - ячмень, седьмых - яровая пшеница севооборота. Согласно схеме чередования культур, просо высевали в паропропашном звене после озимой ржи - в пропашном звене после яровой пшеницы твердой.

По каждой культуре из трех лет два года были неблагоприятными, засушливыми и один год - вполне благоприятным по осадкам и количеству тепла.

Анализ данных таблицы 4.1.1. показывает, что из крупяных культур лучшую густоту стояния имели на посевах проса. В среднем за три года на одном метре квадратном посева проса в начале вегетации имели 206,2 шт. растений и перед уборкой 186,3 штук растений. Соответственно полевая всхожесть составила 68,7% и сохранность 90,4%.

На посевах гречихи отмечали довольно высокую изреженность травостоя. Полевая всхожесть по сравнению с просом в среднем за три года была меньше на 16,2%, а сохранность - на 22,6%. Меньшая густота стояния гречихи по сравнению с просом, обусловилась не только разными предшественниками, но и большей степенью засоренности посева гречихи, особенно многолетними корнеотпрысковыми сорняками и большой требовательностью этой культуры к условиям увлажнения. Четвертой культурой в зернопаропропашном и зернопропашном севооборотах была яровая пшеница мягкая (Саратовская 42). Норма высева была одинакова в обоих вариантах - 4 млн.

всхожих семян/га, густота стояния на протяжении всей вегетации в изучаемых севооборотах была разной. Большее количество растений этой культуры наблюдали в зернопропашном севообороте при посеве яровой пшеницы после гречихи. В среднем за три года на 1 м². в фазе полных всходов яровой пшеницы было 284,5 шт. растений, а в зернопаропропашном, где предшественником было просо - 238,4 или на 46 растений меньше.

Соответственно полевая всхожесть была ниже на 11,5%. Такую же закономерность имели перед уборкой; количество растений пшеницы после проса было меньше в среднем на 28,7 шт./ м².

Посевы пшеницы по гречихе имели более высокую засоренность, как малолетними, так и многолетними корнеотпрысковыми сорняками (табл. 4.2.1.). наблюдали и большую воздушно - сухую массу сорных растений. Несмотря на отмеченное, по гречихе все годы проведения полевого опыта отмечали лучшую густоту стояния. Это объясняется следующим. Известно, что яровые ранние зерновые культуры в начале вегетации требовательны к наличию доступных форм фосфора в почве. Корневые выделения гречихи переводят труднодоступные формы фосфора, в легко доступные формы, что лучше сказывается на обеспечении элементами питания последующей культуры.

По пятой культуре севооборотов - ячменю, картина по густоте стояния в изучаемых севооборотах была другой. В начале вегетации количество растений ячменя по обоим вариантам практически было одинаковым - 323 и 325 шт./ м²., разница по полевой всхожести составила лишь 0,4%. Однако к концу вегетации наглядно проявилось преимущество посева ячменя в зернопаропропашном севообороте. На данном варианте, перед уборкой на одном метре квадратном в среднем за три года было 362 растения, а на посевах этой культуры в зернопропашном севообороте - 317 растений или на 45 шт. меньше. Сохранность растений в зернопаропропашном севообороте была выше на 14,6%. Предшественником ячменя в обоих севооборотах была одна культура - яровая пшеница мягкая.

Вставить таблицу 4.1.1.

Лучшую густоту стояния этой культуры можно объяснить только меньшей засоренностью - количество малолетних сорных растений в этом севообороте по сравнению с зернопропашным было меньше в 1,3 - 1,8 раза, а многолетних корнеотпрысковых - в 2 - 2,9 раза.

Седьмой культурой в обоих севооборотах была яровая пшеница мягкая. Норма высева, как и в четвертом поле, была одинакова и составила 4млн. всхожих семян на 1 га. Густота же стояния в первом и во втором севооборотах была различная. Как видно из данных таблицы 4.1.1. большее количество растений отмечали в зернопаропропашном севообороте, где яровую пшеницу высевали после кукурузы на силос. В среднем за 2 года (1998 - 1999 гг.) на 1 м². в фазе полных всходов насчитывали 277 и перед уборкой 170 растений. Полевая всхожесть составила 69,2% и сохранность 61,5%. В зернопропашном севообороте, где яровую пшеницу (седьмую культуру) высевали после пара занятого суданской травой летнего посева, густота стояния в течение всей вегетации была меньшей.

Полевая всхожесть в сравнении с этим показателем в зернопаропропашном севообороте была меньше на 1,7% и сохранность растений на 1,1%.

Лучшая густота стояния яровой пшеницы (седьмой культуры) в зернопаропропашном севообороте обусловлена положительным воздействием черного пара и кукурузы на силос. Посевы этой культуры характеризовались меньшей засоренностью особенно многолетними корнеотпрысковыми сорняками.

Результаты подсчета густоты стояния зерновых культур за три года в зернопаропропашном и зернопропашном севооборотах позволяют отметить следующее:

1. Из крупяных культур (третьи культуры севооборота) большее количество растений на протяжении всей вегетации имели на посевах проса. Полевая всхожесть гречихи по сравнению с просом была меньше на 16,2% и сохранность растений - на 22,6%. Это обусловлено меньшей засоренностью проса в паропропашном звене и большей засухоустойчивостью этой культуры.

2. На посевах яровой пшеницы мягкой (четвертой культуры севооборотов) большая густота стояния отмечена при посеве после гречихи. Несмотря на большую засоренность пшеницы по гречихе, лучшая обеспеченность легко - доступными соединениями фосфора способствовало более дружному прорастанию семян и увеличению сохранности растений.

3. На посевах ячменя (пятой культуры севооборотов) и яровой пшеницы (седьмой культуры севооборотов) большее количество растений было в зернопаропропашном севообороте. Полевая всхожесть ячменя была больше на 0,4% и сохранность на 14,6%. По яровой пшенице эти показатели в зернопаропропашном севообороте были больше соответственно на 1,7% и 1,1%.

4.2. Засоренность посевов

Согласно методике исследования определяли количество и воздушно - сухую массу сорных растений на посевах всех культур. Данные в среднем за три года представлены в таблице 4.2.1.

На опытных полях из группы малолетних сорных растений в основном встречались следующие виды: лебеда, горец вьюнковый, щирица запрокинутая, щетинник сизый, курай. Многолетние корнеотпрысковые были представлены в основном следующими видами: осот розовый, вьюнок полевой, латук голубой, молочай лозный. Малолетние корневищные сорняки отсутствовали.

Анализ данных качественно - весовой засоренности показал, что степень засоренности и видовой состав сорняков зависит от места культуры в севообороте и вида его, а так же от конкурентной способности растений.

В посевах вторых культур в зернопаропропашном севообороте -озимая рожь высевалась по черному пару в начале вегетации всего сорняков было 2 шт./ м²., в том числе многолетних - 0,7, к моменту уборки количество сорняков увеличилось до 10, из них многолетних - 3,7. Воздушно - сухая масса их была равна 8,5 гр. из них многолетних - 1,9. В зернопропашном севообороте второй культурой была яровая пшеница твердая, на посевах которой в начале вегетации всего сорняков насчитывали 211 шт./ м²., что в 105 раз больше чем на посевах озимой ржи, количество многолетних составило 5,3 побега, что в 7,6 раза больше чем в посевах озимой ржи. К моменту уборки количество сорняков уменьшилось до 166 шт./ м². , но все равно было в 17 раз больше, чем на посевах второй культуры зернопаропропашного севооборота, многолетних было 7,3 шт./ м²., что в 2 раза больше. Соответственно воздушно - сухая масса всех сорняков была в 13,2 раза больше, а многолетних в 24 раза больше.

Проанализировав данные показатели, можно сделать вывод: что в зернопаропропашном севообороте на посевах озимой ржи было слабое засорение, это обусловлено последействием черного пара, а так же более высокой конкурентоспособностью озимой ржи по сравнению с яровой пшеницей.

В посевах третьих культур обоих севооборотов наблюдали увеличение количества сорняков, но все равно преимущество зернопаропропашного севооборота сохранилось. На посевах проса общее число сорняков в начале вегетации увеличилось до 218, многолетних до 0,8, а перед уборкой численность сорняков соответственно составила 208 и 1,9 шт./ м². воздушно - сухая масса всех сорняков равнялась 87,0, а многолетних 0,5 гр./ м . В зернопропашном севообороте третьей культурой была гречиха после твердой пшеницы. На ее посевах в начале вегетации было 462 шт./ м². сорняков, что в 2,1 раза больше чем на посевах проса, из них многолетних 3,4 шт./ м². - в 4,5 раза больше, чем в посевах проса.

Таблица 4.2.1.

Влияние предшественников на засоренность
сельскохозяйственных культур, среднее за три года

Учхоз ОГАУ.

К моменту уборки гречихи общее количество сорняков составило 227 шт./ м². - на 18% больше, чем в посевах проса, а многолетних было в 4,8 раза больше. Воздушно - сухая масса всех сорняков была на 80% больше, а многолетних в 52 раза.

Лучшая ситуация в посевах проса так же объясняется последействием черного пара и большей густотой стояния этой культуры по сравнению с гречихой.

Четвертой культурой в изучаемых севооборотах была яровая пшеница мягкая; в зернопаропропашном она высевалась после проса, общая численность сорняков на 57%, а многолетних корнеотпрысковых в 40 раз меньше чем на ее посевах после гречихи. Аналогичную картину наблюдали и перед уборкой.

Из данных таблицы 4.2.1. видно, что на посевах яровой пшеницы в зернопаропропашном севообороте общее количество сорняков было меньше в 1,4 раза и многолетних корнеотпрысковых в 4,8 раза. Этот вариант характеризовался и меньшей массой сорных растений, что свидетельствует о меньшей потенциальной способности их в засоренности последующей культуры. Общая масса сорных растений на пшенице в зернопаропропашном севообороте была меньше в 1,3 раза, масса многолетних - в 3,3 раза.

Учет засоренности пятой культуры показал, значительное увеличение малолетних и особенно многолетних сорных растений на ячмене, даже в зернопаропропашном севообороте. Это обусловлено не только удалением от парового поля, но и тем, что под пятую культуру осенью проводили безотвальную обработку почвы, которая способствовала активному прорастанию всех сорняков весной. Вместе с тем последействие черного пара наглядно проявилось и на засоренности пятой культуры.

На посевах ячменя в зернопаропропашном севообороте в начале вегетации в среднем за три года на 1 м насчитывали 186 шт. растений, из них многолетних -1,3 шт. В сравнении с посевом этой культуры в зернопропашном севообороте общее количество сорных растений было меньше в 1,8 раза, а многолетних корнеотпрысковых в 2,9 раза. Перед уборкой соответственно засоренность всеми сорняками была меньше в 1,3 раза и многолетними в 2 раза. Преимущество зернопаропропашного проявилось и по массе сорных растений.

Шестой культурой в зернопаропропашном севообороте была кукуруза, а в зернопропашном - пар занятый суданской травой летнего посева. Анализ данных засоренности шестых культур показал, что большее количество малолетних сорняков было на посевах кукурузы. Что обусловилось наличием в посевах этой культуры засорителя - проса (третья культура). По многолетним сорнякам явное преимущество было за контрольным севооборотом -зернопаропропашным. Так в начале вегетации кукурузы на 1 м². посева этой культуры насчитывали 1,7 и перед уборкой - 6,9 побегов многолетних корнеотпрысковых сорняков.

На посевах суданской травы летнего посева соответственно было 6,4 и 27,1 шт. побегов сорняков. Как видно из приведенных данных засоренность сорняками шестой культуры в зернопаропропашном севообороте была меньше в 3,8 - 3,9 раза, а масса их была меньше в 4,1 раза.

Седьмой культурой в обоих севооборотах была яровая пшеница мягкая Альбидум 188. Засоренность ее, особенно малолетними сорняками по сравнению с предшественником существенно возросла, однако преимущество зернопаропропашного севооборота в борьбе с многолетними сорняками сохранилось. В фазе полных всходов яровой пшеницы на 1 м². посева было 4,8 и перед уборкой -8,8 побегов.

В зернопаропропашном севообороте по сравнению с зернопропашным количество многолетних сорняков было меньше в начале вегетации на 75% и перед уборкой на 89%, а масса их перед уборкой - в 2,5 раза.

На посевах восьми культур в обоих севооборотах отмечено увеличение количественно-весовой засоренности особенно многолетними корнеотпрысковыми сорняками по сравнению с предыдущими культурами. В зернопарнопропашном севообороте последней культурой был подсолнечник на семена, а в зернопропашном – ячмень. Данные таблицы 4.2.1. наглядно показывают положительное последействие черного пара на фитосанитарное состояние восьмой культуры севооборота. В зернопаропропашном севообороте в начале вегетации подсолнечника в среднем на 1 м² было 142,7 побега сорняков, в том числе многолетние корнеотпрысковых 2,7 побегов, перед - уборкой соответственно 58,2 побега сорняков, из них 8,2 корнеотпрысковых.

В сравнении с засоренностью ячменя (так же восьмая культура зернопропашного севооборота) количество всех сорняков на подсолнечнике в начале вегетации было меньше на 12,5 % и перед уборкой – на 54 %. Соответственно общая масса сорных растений была на 21 %, а масса корнеотпрысковых – на 45 %.

В целях более полной оценки изучаемых севооборотов нами подсчитано количество и масса сорных растении в целом по восьми культурам севооборота. В начале весенней вегетации в зернопаропропашном севообороте среднее количество сорных растений в расчете на 1 м². составило 116,3 шт., а в зернопропашном 229,5 или больше в 2 раза. Аналогичную засоренность имели и перед уборкой. В зернопропашном севообороте общая численность сорных растений в сравнении с зернопаропропашным была больше в 1,3 раза.

Преимущество зерно парапропашного севооборота особенно проявлялось по количеству и массе многолетних корнеотпрысковых сорняков. Количество их в севообороте с чистым паром по сравнению с зернопропашным было меньше в начале вегетации в 3,7, перед уборкой в 2,5, а масса их в 3,2 раза.

Итак, трехлетние данные по изучению количественно - весовой засоренности в изучаемых севооборотах показали неоспоримое преимущество зернопаропропашного севооборота в улучшении фитосанитарного состояния полей по сравнению с зернопропашным.

На всех культурах зернопаропропашного севооборота отмечена меньшая численность сорняков, а так же масса их. Последействие черного пара и кукурузы на силос в большей мере проявилось по многолетним корнеотпрысковым сорнякам.

В восьмипольном зернопаропропашном севообороте в сравнении с зернопропашным общая численность сорняков в начале вегетации была меньше в 2 раза, а многолетних - в 3,7 раза. Перед уборкой общее количество было, меньше в 1,3 раза, а многолетних корнеотпрысковых - в 2,5 раза. Соответственно воздушно - сухая масса всех сорняков перед уборкой меньше в 1,6 раза, многолетних корнеотпрысковых в 3,2 раза. Преимущество зернопаропропашного севооборота по сравнению с зернопропашным особенно проявилось по количественно - весовой засоренности многолетними сорняками. Зернопропашной севооборот более целесообразным будет на полях слабо засоренных, особенно многолетними сорняками.

4.3. Агрофизические свойства почвы

Из агрофизических свойств почвы определяли: объемную массу, общую пористость, капиллярную и некапиллярную скважности. Данные по отдельным культурам и среднее по севооборотам за три года приведены в таблице 4.3.1.

Средняя плотность почвы в начале весенней вегетации в разрезе отдельных культур в зернопаропропашном севообороте колебалась от 1,11 до 1,2 г/см³ , в зернопропашном от 1,17 до 1,26. Из приведенных данных следует, что этот показатель был в пределах допустимого оптимума для зерновых и зернопропашных культур. Общая пористость так же была в пределах оптимума. Отклонения в сторону увеличения объемной массы (1,26 г/см³) и уменьшения общей пористости (51,7%) наблюдали лишь на посевах гречихи в зернопропашном севообороте.

К уборке показатели объемной массы и общей пористости практически не изменились, были в пределах допустимого оптимума. Однако ухудшилось соотношение капиллярной и некапиллярной пористости. (Следует отметить, что соотношение капиллярной и некапиллярной пористости на посевах шестой, седьмой и восьмой культур по организационным причинам не определяли). Из данных таблицы 4.3.1. видно, что на всех культурах наблюдали увеличение объема капиллярных пор и соответственно уменьшение некапиллярной пористости. Это свидетельствует об уплотнении почвы и ухудшении аэрации. В большей степени это наблюдали на посевах кукурузы на зерно, гречихи и проса. Так на посевах проса капиллярная пористость превзошла некапиллярную в начале вегетации в 4,6 раза, а к уборке - в 13,5 раз.

Таблица 4.3.1.

Влияние предшественников севооборотов на агрофизические свойства пахотного (0-30 см) слоя почвы, среднее за три года.

Сравнивая показатели агрофизических свойств почвы, в изучаемых севооборотах, следует отметить, что несколько лучшее строение пахотного слоя имели в зернопаропропашном севообороте. Средняя объемная масса по данному виду севооборота в начале весенней вегетации и перед уборкой составило 1,16, а общая пористость 54,9 %. Соотношение капиллярной и некапиллярной скважности в весенний период составило 2,9:1.

В зернопропашном севообороте это соотношение было 3,2:1. Известно, что на черноземных почвах лучшие условия для вегетации сельскохозяйственных культур создаются в том случае, когда капиллярная скважность превышает некапиллярную в 1,5 - 2,3 раза. Из приведенных данных видно, что в зернопропашном севообороте это соотношение значительно превышало допустимую норму.

Перед уборкой в зернопаропропашном севообороте при оптимальных показателях объемной массы и общей пористости, объем капиллярной пористости превышал некапиллярную в 5,6 раза. Это обусловилось уплотнением почвы и повышением связанности ее к уборке. В зернопропашном севообороте соотношение капиллярной и некапиллярной пористости было еще хуже – превышение составило 6 раз.

Итак, наблюдения за агрофизическими свойствами почвы показали, что изучаемые севообороты и культуры в них не оказали существенного влияния на показатели объемной массы и общей пористости, они были в пределах допустимого оптимума.

Влияние изучаемых культур и севооборотов в основном сказалось на соотношении объемов капиллярной и некапиллярной скважностей. Лучшее соотношение на протяжении всего вегетационного периода наблюдали в зернопаропропашном севообороте.

4.4. Влажность почвы и коэффициент использования почвенной влаги

Влажность почвы определяли в начале вегетации и перед уборкой сельскохозяйственных культур, данные в среднем за три года даны в таблице 4.4.1. Следует отметить довольно низкое содержание почвенной влаги весной. В зернопаропропашном севообороте влажность почвы в метровом слое в разрезе отдельных культур i колебалась в пределах 19 - 20,8% к массе абсолютно - сухой почвы. В зернопропашном севообороте содержание почвенной влаги в весенний период составило 18 - 21,2%. Столь низкое содержание почвенной влаги в весенний период обусловилось малым количеством атмосферных осадков в осенне-зимние периоды за годы проведения исследования.

К моменту уборки культур продуктивной влаги не было, по изучаемым вариантам влажность почвы колебалась от 9,5 до 14,6%, т.е. была в пределах мертвого запаса.

В разрезе культур существенное различие по влажности в весенний период наблюдали лишь на вторых культурах — в зернопаропропашном - озимая рожь; в зернопропашном - яровая пшеница твердая. Большое содержание почвенной влаги в фазе всходов отмечено на посеве яровой пшеницы. В среднем за три года эта разница составила 1,8% к массе абсолютно - сухой почвы. Это обусловилось тем, что озимую рожь высевали по черному пару после многократных механических обработок, что привело к непродуктивному расходу почвенной влаги в результате испарения с поверхности почвы. Яровую же пшеницу твердую высевали весной после одной предпосевной культивации.

К концу вегетации существенное различие по влажности отмечено лишь на посевах четвертой и пятой культур севооборотов. Большее количество остаточной влаги наблюдали на культурах зернопаропропашного севооборота. Так перед уборкой яровой пшеницы мягкой в зернопаропропашном севообороте влажность почвы в метровом слое составила 10,6%, а в зернопропашном - 9,5% или на 1,1% меньше. На посевах ячменя эта разница составила -0,6% в пользу зернопаропропашного севооборота. Это обусловлено большей засоренностью посевов зерновых культур в зернопропашном севообороте.

Значительное различие по влажности почвы наблюдали на посевах шестых культур (в зернопаропропашном севообороте высевали кукурузу на силос, а в зернопропашном - суданскую траву летнего посева на зеленую массу). Из данных таблицы 4.4.1. видно, что в начале вегетации большую влажность почвы в метровом слое имели на посевах кукурузы (на 2%), а перед уборкой - на 2,5% меньше в сравнении с суданской травой. Это обусловлено разным количеством предпосевных обработок почвы и различными сроками уборки.

До посева суданской травы в занятом пару провели три послойных культивации, что положительно сказалось на уменьшение засоренности; эту культуру убирали на зеленую массу, раньше, чем кукурузу на силос.

Аналогичная картина по влажности почвы наблюдали и на посевах восьмой культур. Как видно из данных таблицы 4.1.1. влажность почвы в однометровом слое в фазе полных всходов подсолнечника и ячменя была одинаковой, а перед уборкой - больше содержание почвенной влажности (на 0,8 %) отмечено на посевах ячменя. Это обусловилось меньшей продолжительностью вегетации этой культуры по сравнению с подсолнечником на семена.

В целях изучения эффективности использования почвенной влаги и атмосферных осадков, нами определен коэффициент водопотребления в разрезе отдельных культур и в среднем по изучаемым севооборотам (таблица 4.4.2.).

Большее суммарное водопотребление имели в зернопаропропашном севообороте, за счет озимой ржи, кукурузы на силос и подсолнечником на семена. По яровой пшенице мягкой и ячменю меньшее количество почвенной влаги за вегетацию было израсходовано этими культурами в зернопаропропашном севообороте, это обусловилось лучшим фитосанитарным состоянием.

В шестых полях севооборота (кукуруза на силос и суданская трава летнего посева на зеленую массу) больший расход влаги наблюдали на посевах кукурузы (на 74 мм или 48%). Это обусловлено более длительным периодом вегетации кукурузы и подсолнечника.

Величина коэффициента водопотребления в севообороте зависела от набора культур в нем и степени засоренности посевов.

Сравнивая вторые культуры севооборотов (озимая рожь и яровая пшеница твердая), видим, что более экономный расход влаги имели на посевах озимой ржи. Коэффициент водопотребления на 1т зерна по озимой ржи был меньше на 52% (1117,5 м³ и 1690 м³), и на 1т абсолютно - сухого вещества основной + побочной продукции - в 2,1 раза меньше.

Третьими культурами севооборотов были просо и гречиха. Более продуктивное использование почвенной влаги имели на посевах проса - коэффициент водопотребления этой культуры, в сравнении с гречихой на 1т. зерна, был меньше на 87,3% и тонну абсолютно -сухого вещества (зерно + солома) - 23,2%.

Коэффициент водопотребления четвертой и седьмой культур (яровой пшеницы мягкой), а также пятой (ячменя) полностью зависел от фитосанитарного состояния посева. Более продуктивный расход почвенной влаги отмечен при посеве этих культур в зернопаропропашном севообороте. Так коэффициент водопотребления по ячменю с учетом основной и побочной продукции в зернопаропропашном севообороте был меньше на 25%, а по яровой пшенице - 7й культуре - на 26%, а по подсолнечнику на семена на 30 % по сравнению с соответствующими показателями в зернопропашном севообороте.

Расчет продуктивности использования почвенной влаги в восьмипольных севооборотах показал неоспоримое преимущество зернопаропропашного севооборота в сравнении с зернопропашным.

Таблица 4.4.1.

Влияние севооборота на влажность почвы в среднем за три года в слое 0-100 см.

Учхоз ОГАУ

Вставь таблицу 4.4.2.

В среднем за три года коэффициент водопотребления в зернопаропропашном севообороте на 1 т. зерна был меньше на 12% и на 1 т. абсолютно - сухого вещества основной + побочной продукции на 13,7%.

Трехлетние данные по изучению продуктивности использования влаги показали, что расход воды на единицу продукции зависит от биологических особенностей культур и степени засоренности их посева. Более продуктивное использование почвенной влаги имели на посевах озимой ржи, подсолнечника на семена, ячменя, суданской травы летнего посева на зеленую массу и кукурузы на силос, а из крупяных культур - проса.

Из изучаемых севооборотов меньший коэффициент водопотребления на 1т зерна и 1т абсолютно - сухого вещества основной и побочной продукции имели в зернопаропропашном севообороте. В сравнении с зернопропашным расход воды был меньше по зерну на 12% и по абсолютно - сухому веществу на 13,7%.

4.5. Продуктивность севооборотов по сбору зерна и выходу кормовых единиц

По зерновым культурам изучаемых севооборотов учитывали урожайность зерна и соломы, а по кормовым - урожайность зеленой массы, по подсолнечнику - урожайность семян. Это позволило определить продуктивность севооборотов по сбору зерна и выходу кормовых единиц. При этом сбор кормовых единиц рассчитывали с учетом урожайности продукции основной (зерно и зеленая масса) и побочной (солома), которую не запахивали, а использовали на кормовые цели (солома проса и ячменя). Данные за три года представлены в таблице 4.5.1.

Из изучаемых сельскохозяйственных культур наибольшую урожайность зерна имели по озимой ржи, в среднем за три года с гектара было собрано 32 ц. зерна при стандартной влажности.

На втором месте по урожайности была кукуруза (гибрид Молдавский 215), которую убирали на зерно, средняя урожайность ее равнялась 28,4 ц/га.

Из яровых ранних зерновых неплохие сборы зерна имели по ячменю, с гектара посева было получено в зернопаропропашном севообороте 16,6 ц. и в зернопропашном – 17,3 ц. (соответственно пятая и восьмая культуры).

Яровая пшеница, особенно мягкая, по сравнению с вышеуказанными культурами дала довольно низкие сборы зерна, в пределах 3,4 - 7,8 ц/га. Особенно низкую урожайность яровой пшеницы мягкой имели в седьмом поле. В среднем за два года с гектара было получено в зернопаропропашном севообороте - 4,6 ц/га и в зернопропашном - 3,4 ц/га. это было обусловлено крайне неблагоприятными погодными условиями 1998 - 1999 гг. В 1998 г. урожайность яровой пшеницы была в пределах 0,6 - 0,9 ц/га.

Из крупяных культур более урожайным было просо, в среднем за три года с гектара посева было собрано 14,1 ц. Урожайность зерна гречихи за эти же годы составила лишь 8,4 ц/га.

Из кормовых культур больший сбор зеленой массы имели по кукурузе на силос. В среднем за три года урожайность зеленой массы кукурузы составила 161,3 ц/га, суданской травы летнего посева - 131,8 ц/га, или на 22,4% меньше.

Сравнительно: сбор семян имели по подсолнечнику (восьмая культура в зернопарапропашном севообороте), в среднем за три года урожайность семян этой культуры составила 11,7 ц. при стандартной влажности.

В целях более полной оценки изучаемых севооборотов (восьмипольных) нами определен выход зерна за ротацию и в среднем за 1 год, а также сбор кормовых единиц по основной и побочной продукции используемой на кормовые цели.

В зернопаропропашном севообороте сбор зерна, зерновых культур за ротацию составил 74,8 ц/га, а в среднем за 1 год 10,7 ц/га. В сравнении с зернопропашным севооборотом выход зерна с 1 га. был меньше (на 10%), что объясняется отсутствием продукции в черном пару. Аналогичные данные имели и по сбору кормовых единиц за счет основной продукции. Этот показатель в зернопаропропашном севообороте за ротацию равнялся 120,04 в зернопропашном севообороте – 137,88. Соответственно выход кормовых единиц основной продукции в среднем за 1 год в зернопаропропашном севообороте был меньше на 6,4% (таблица 4.5.1.).

Совершенно иные данные имели по выходу кормовых единиц по побочной продукции. Как видно из таблицы 4.5.1., в зернопаропропашном севообороте на кормовые цели использовалась солома проса и ячменя, а в зернопропашном только ячменя. В результате выход кормовых единиц по соломе за ротацию зернопаропропашного севооборота составил 19,05 ц/га, а в зернопропашном только 9,6 ц/га или в 2 раза меньше.

Определение сбора кормовых единиц с учетом урожайности основной и побочной продукции, как за ротацию севооборота, так и в среднем за год не показал преимущества зернопропашного севооборота. В зернопаропропашном севообороте валовой выход кормовых единиц за ротацию составил 148,1 ц/га и за 1 год - 18,51 ц/га. в зернопропашном севообороте эти показатели соответственно составили за ротацию 147,5 ц/га и за 1 год - 18,4 ц/га., то есть были практически одинаковы.

Итак, трехлетние данные нашего исследования по изучению продуктивности отдельных культур и севооборотов в целом показали следующее:

1. Наиболее урожайными культурами по сбору зерна и кормовых единиц были озимая рожь, кукуруза на зерно и подсолнечник на семена: из яровых ранних зерновых - ячмень, из крупяных культур - просо. Из кормовых - кукуруза на силос. Менее продуктивной - яровая пшеница.

2. Больший сбор зерна и кормовых единиц за ротацию севооборота и в среднем за 1 год имели по зернопропашному; по выходу же кормовых единиц с учетом основной и побочной продукции преимущество было за зернопаропропашным.

Таблица 4.5.1.

Продуктивность севооборотов по сбору зерна и выходу кормовых единиц, среднее за три года.

Учхоз ОГАУ

4.6. Поступление органики в почву

В целях изучения роли сельскохозяйственных культур и севооборотов в повышении плодородия почвы, нами определено поступление в почву органического вещества, за счет пожнивных, корневых остатков и внесения под основную обработку соломы озимой ржи, яровой пшеницы и растительных остатков (стебли плюс корзинка) по подсолнечнику на семена.

Данные за три года приведены в таблице 4.6.1. Из данных таблицы видно, что по поступлению органических веществ восьмипольного зернопропашного севооборота несколько уступает зернопарапропашному севообороту.

Это обусловлено отсутствием продукции в год парования и тем, что в зернопаропропашном севообороте солома двух культур используется на корм скоту (просо и ячмень), а в зернопропашном только солома ячменя.

Таблица 4.6.1.

Поступление органики в почву в севооборотах, среднее за три года.

Учхоз ОГАУ.

Примечание: по подсолнечнику в графе пожнивные остатки (46,6) включены пожнивные остатки, корзинки и стебли.

Первые культуры: в зернопаропропашном севообороте - черный пар - поступление органики не идет, в зернопропашном - кукуруза -в почву поступило 27,1 ц/га пожнивных, 12,4 — корневых остатков, 37,4 ц/га абсолютно - сухого вещества соломы. Итого по первой культуре второго севооборота поступило 76,9 ц/га абсолютно -сухого вещества.

Вторые культуры - в зернопаропропашном севообороте - озимая рожь, приход органики по видам остатков был следующий:

• пожнивные - 23,2;

• корневые - 32,6;

• солома - 49,7 ц/га абсолютно -сухого вещества,

• итого поступило - 105,5 ц/га абсолютно - сухого вещества.

В зернопропашном севообороте - яровая пшеница твердая -поступление органики было следующим:

• пожнивные остатки - 4,0;

• корневые - 39,7;

• солома - 14,0 ц/га,

• общее поступление равнялось 57,7 ц/га абсолютно - сухого вещества, что примерно в два раза меньше, чем по второй культуре зернопаропропашного севооборота.

Третьи культуры в зернопаропропашном - просо - поступление органики составило 72,2 ц/га, в т.ч. пожнивные остатки - 12,8; корневые - 59,4 ц/га, что на 24,1% меньше поступления органики в соответствующей культуре зернопропашного севооборота - гречихи. На посевах гречихи по сравнению с просом пожнивных и корневых остатков было меньше. Большее поступление органики обусловилось запашкой гречишной соломы в почву, которая составила 23 ц/га абсолютно - сухого вещества. Поступление органического вещества по ранним зерновым культурам (яровой пшенице и ячменю) практически было одинаково в обоих севооборотах (4-е и 5-е культуры севооборотов).

Несколько иные данные наблюдали по кормовым культурам. В зернопаропропашном севообороте шестой культурой была кукуруза на силос, общее количество абсолютно - сухого вещества поступившего в почву после уборки этой культуры составило 61 ц/га., в зернопропашном севообороте шестой культурой была суданская трава летнего посева на зеленую массу, поступление органики в почву составило 41,6 ц/га, что на 46,6% меньше по сравнению с кукурузой.

Следует отметить, что кукуруза в сравнении с суданской травой в большей мере обогащает почву как корневыми, так и пожнивными остатками.

Восьмой культурой в зернопаропропашном севообороте был подсолнечник на семена, а в зернопропашном – ячмень. В данных таблицы 4.6.1. видно неоспоримое преимущество подсолнечника в обогащении почвы растительными остатками, по этой культуре поступило в почву на 1 га. 62,1 ц., за счет корневых, пожнивных остатков, стеблей, корзинок. На ячмене солому использовали на корм и поступление органики было за счет корневых и пожнивных остатков. В результате по подсолнечнику в сравнении с ячменем поступление органики было больше в 3,2 раза.

В целом за ротацию севооборота несколько больше органических остатков поступило в зернопаропропашном севообороте. В среднем за три года этот показатель по данному севообороту составил 437 ц/га абсолютно - сухого вещества, что в сравнении с зернопропашным было больше на 4,9%. Соответствующую картину наблюдали и по приходу органики в почву за один год, где этот показатель в зернопаропропашном был так же больше на 4,8 по сравнению с зернопропашным севооборотом.

5. Экономическая оценка зернопаропропашного и зернопропашного севооборотов

Развитие сельскохозяйственного производства в России было и остается главным условием в решении существующей продовольственной программы. При этом важно не только увеличение производства продукции, но и вместе с тем повышение экономической эффективности производства.

Большое значение в этом вопросе имеет наиболее рациональное и эффективное использование материальных, трудовых, финансовых и производственных ресурсов.

Основными показателями, характеризующими эффективность производственных сельскохозяйственных культур являются: урожайность, производительность труда, себестоимость, прибыль и уровень рентабельности.

Таблица 5.1

Затраты при возделывании культур зернопаропропашного и
зернопропашного севооборотов

Вставить таблицу 5.2.

Таблица 5.3

Экономическая эффективность зернопаропропашного и
зернопропашного севооборотов, среднее за 1999 – 2001 год.

Учхоз ОГАУ

Анализ данных таблицы 5.1. показал, что затраты на возделывание культур в зернопаропропашном севообороте составили 2741847,7 рубля, а в зернопропашном 2579376,3 рубля, что на 162471,4 рублей или на 5,9% меньше по сравнению с зернопропашным севооборотом. Сравнивая затраты в разряде культур севооборотов видим, что увеличение производственных затрат в зернопаропропашном севообороте в основном произошло за счет первого поля (черный пар) и восьмого поля (подсолнечник на семена). Поле чистого пара пор сравнению с кукурузой на зерно (первая культура зернопропашного севооборота) производственные затраты превысили на 11 %. Это было вызвано большими расходами на погрузку, транспортировку и внесение навоза под основную обработку чистого пара. Согласно методике опыта до вспашки на 1 га. В зернопропашном вносили 50 т. навоза и фосфорно - калийные удобрения из расчета Р₉₀К_60.

Более существенные различия имелись по восьмым культурам. В зернопаропропашном севообороте был подсолнечник на семена, а в зернопропашном – ячмень. Из данных таблицы 5.1 видно, что на подсолнечнике как технической культуре производственные затраты превышали 2,5 раза. В итоге суммарные производственные затраты в восьмипольном зернопаропропашном севообороте были больше почти на 6 %. Это обусловило и остальные показатели экономической эффективности. Из данных таблицы 5.3 видно, что прибыль от реализации продукции по зернопаропропашному севообороту составила 98,37 тыс. руб., а в зернопропашном больше – 416,1 тыс. руб. Соответственно уровень рентабельности по типичному севообороту для Оренбургской области – зернопаропропашному был меньше на 12,5 %.

Однако по агротехнической оценке, в первую очередь по очищению почвы от сорных растений, был результативнее зернопаропропашной севооборот. Необходимо отметить, при посеве в зернопаропропашном севообороте восьмого поля вместо подсолнечника, ячменя – экономическая эффективность значительно выше.

6. Охрана природы

Экологические особенности парового поля в
севообороте

В конце XX века объем мировой сельскохозяйственной продукции растет быстрее, чем население. Однако этот рост сопровождается, как известно, существенными издержками: сведением лесов для расширения посевных площадей, засолением и эрозией почв, загрязнением окружающей среды удобрениями, пестицидами и т.д.

Для обеспечения растущего населения продуктами питания, и в то же время для сохранения плодородия почвы, необходимы экологически сбалансированные системы земледелия.

Многолетние исследования показывают, что при переходе к экологически сбалансированным системам земледелия должны внедряться биологизированные севообороты, построенные на принципе плодосмены: чередование различных в биологическом и агротехническом отношении полевых культур. Это позволяет эффективно использовать почвенно-климатические ресурсы, запасы продуктивной влаги, воспроизводить почвенное плодородие и устранять почвоутомление и эрозионные процессы.

На основании имеющихся научных исследований можно рекомендовать экологически допустимые пределы концентрации посевов:

• зерновые культуры - 70 - 80%;

• кукуруза - 10 - 15;

• картофель - 3 - 5;

• подсолнечник - 10 - 15%.

При этом нужно учитывать следующие требования:

1) прямое воздействие предшественника на продуктивность последующей культуры, что повышает важность подбора соответствующих севообороту культур и севооборотных звеньев;

2) непосредственные действия на плодородие почвы, инфекционный фон и развитие сорняков общей ротации возделываемых культур;

3) влияние на плодородие почвы и продуктивность культур через комплекс мероприятий системы земледелия.

Одной из важных для сельского хозяйства и земледелия проблем является сохранение плодородия почв, путем бережного отношения к гумусу. [1]

Гумус или точнее гумусовый горизонт в земледелии подвергается постоянным механическим обработкам, в результате чего происходит разрушение почвенных агрегатов и перемешивание различных горизонтов почв.

В Оренбургской области эрозированные почвы занимают площадь 3,8 млн. га, в том числе водной эрозии подвержено 3,1 млн.га., ветровой - 0,4 млн.га., и совместной - 0,24 млн.га.

Наиболее опасными в эрозионном отношении являются паровые поля, а при существующем земледелии в различных зонах их удельный вес довольно высок и колеблется от 7 до 20%.

Следует отметить, что пары бывают различных видов: чистые (черные) и занятые.

Согласно принятому положению чистые пары применяются в зонах с недостаточным увлажнением, как предшественник озимых культур.[25]

В зоне черноземов южных, севообороты должны быть с короткой ротацией и иметь паровое звено. Из - за высокой засоренности почв и не всегда возможным применением химических средств борьбы с сорной растительностью роль черного пара неоспорима. Хотя и известно, что в черном пару идет усиленная минерализация гумуса, их значение не утратило актуальность.

Нашим исследованием на основе анализа следующих показателей: засоренность посевов, агрофизические свойства почвы, поступление органики в почву, выявлено значение черного пара в семипольном севообороте. В нем отмечена лучшая густота стояния, меньшая засоренность особенно многолетними корнеотпрысковыми сорняками. Лучшее фитосанитарное состояние полей в зернопаропропашном севообороте обусловило более продуктивное использование почвенной влаги.

Последействие черного пара на засоренность посевов было ощутимо на протяжении всей ротации семипольного севооборота.

Из вышеуказанного можно сделать вывод, что в наше время -время нехватки денежных средств, из - за недостаточного финансирования сельского хозяйства, в связи с невозможностью использования современных средств борьбы с сорняками, значение черного пара остается велико. Необходимо создание бездефицитного баланса гумуса - посредством сбалансированного внесения органических и минеральных удобрений.

Выводы

1. Трехлетние исследования по изучению агроэкономической и экологической оценки восьмипольного зернопаропропашного и зернопропашного севооборотов в зоне засушливой степи черноземов южных позволяют сделать следующие выводы:

Лучшие показатели по агротехнической и экологической оценке имели в зернопаропропашном севообороте со следующим чередованием:

• пар черный;

• озимая рожь;

• просо;

• яровая пшеница;

• ячмень;

• кукуруза на силос;

• яровая пшеница;

• подсолнечник на семена.

В данном севообороте отмечена лучшая густота стояния зерновых культур, меньшая количественно - весовая засоренность, особенно многолетними корнеотпрысковыми сорняками, более продуктивное использование почвенной влаги.

В зернопаропропашном севообороте общее количество сорных растений в сравнении с зернопропашным за ротацию в начале вегетации было меньше в 2 раза и перед уборкой в 1,3 раза, количество многолетних корнеотпрысковых соответственно было меньше в 3,7 и 3 раза. Воздушно - сухая масса всех сорняков перед уборкой меньше в 1,6, а многолетних корнеотпрысковых в 3,2 раза.

2. Лучшее фитосанитарное состояние полей в зернопаропропашном севообороте обусловило более продуктивное использование почвенной влаги. Коэффициент водопотребления в этом севообороте, по сравнению с зернопропашным на 1 т. абсолютно сухого вещества основной + побочной, был меньше на 13,7 %.

3. Изучаемые культуры и севообороты не оказали существенного влияния на объемную массу и общую пористость, различия установлены по соотношению объемов капиллярной и некапиллярной скважности. Лучшее соотношение на протяжении всего вегетационного периода наблюдали в зернопаропропашном севообороте.

4. Больший сбор зерна за ротацию севооборота и в среднем за один год имели по зернопропашному - на 10 %, что обусловлено отсутствием продукции по черному пару и наличие технической культуры (подсолнечник на семена) в зернопаропропашном севообороте. Однако по выходу кормовых единиц с учетом основной продукции и соломы, используемой на кормовые цели, незначительное преимущество было за зернопаропропашным севооборотом.

5. По зернопаропропашному севообороту имели большее поступление органического вещества в почву. За ротацию в среднем за один год по этому виду севооборота поступило органических веществ за счет корневых, пожнивных остатков и соломы, внесенной в почву, стеблей и корзинок по подсолнечнику был больше на 4,9 % по сравнению с этими же показателями в зернопропашном.

6. Экономически эффективнее был зернопропашной севооборот, производственные затраты составили в нем 2579376,3 руб., а в зернопаропропашном 2741847,7 руб. что на 162471,4 больше, чем в зернопропашном. Это объясняется большими затратами на обработку черного пара и технической культуры (подсолнечник на семена). Прибыль в зернопаропропашном севообороте составила 98366 руб., что в 4 раза меньше чем в зернопропашном севообороте. Это объясняется отсутствием продукции в паровом поле зернопаропропашного севооборота.

Необходимо отметить, что при посеве в зернопаропропашном севообороте восьмого поля вместо подсолнечника ячменя экономическая эффективность была бы значительно выше.

7. На более засоренных полях, особенно многолетними сорняками, рекомендуем восьмимипольный зернопаропропашной севооборот со следующим чередованием культур:

• черный пар;

• озимая рожь;

• просо;

• яровая пшеница мягкая;

• ячмень;

• кукуруза на силос;

• яровая пшеница мягкая;

• подсолнечник на семена.

На окультуренных полях, характеризующихся слабой засоренностью многолетними корнеотпрысковыми сорняками целесообразнее вводить зернопропашной севооборот:

• кукуруза на зерно;

• яровая пшеница твердая;

• гречиха;

• яровая пшеница мягкая;

• ячмень;

• суданская трава на зеленую массу;

• яровая пшеница мягкая;

• ячмень.

Это более интенсивный севооборот, обеспечивающий больший сбор основной продукции.

Список используемой литературы

1. Андреев Н.Г. Кормопроизводство с основами земледелия Москва; ВО: Агропромиздат, 1991.

2. Бабаян Л.А. и др. Земледелие №5. 1998.

3. Благовещенская З.К., Гришин Г.А. Использование соломы в современном земледелии Химия в сельском хозяйстве 1966., №10с. 26-31.

4. Варламов А.А. Экология и использование земель Сельское хозяйство № 12. 1991.

5. Груздева Л.П. Почвоведение с основами геоботаники М.: ВО. Агропромиздат, 1991.

6. Гридасов И.И. Эффективность гектара Южно - Уральское издательство, 1979.

7. Grussendorf O.W. Intergroteh control must start with the soil -Bio Dynamics, 1967.

8. Добрынин В.А. Экономика сельского хозяйства: М.: ВО. Агропромиздат, 1990.

9. Довбан К.И. Солома - зеленое удобрение: М.: ВО. Агропромиздат, 1990. с. 208.

10. Дербина М. Оренбургское просо Челябинск, 1975.

10/1. Зональные системы земледелия /Под ред. А.И. Пупонина. М.: Колос, 1995-286 с.

11. Кауричев И.С. Почвоведение М.: ВО. Агропромиздат, 1989.

12. Кучеренко В.Д. Почвы Оренбургской области Южно -Уральское Ленинское издание, 1972.

13. Кукин С.В. Влияние сельскохозяйственных культур на накопление органического вещества в почве Минск, 1968.

14. Кононова М.М. Органическое вещество почвы Земледелие, 1963.

15.Кислов А.В. Отчет о научно - исследовательской работе за 1993 - 1999.

16.Лапин А.Г., Усоб М.А. Основы агрономии Л.: Гидрометеоиздат, 1990.

17. Лыков A.M. Гумус и плодородие почвы Московский рабочий, 1985.

17/1 Лухменев В.П. Защита зерновых культур от вредителей, болезней и сорняков на Южном Урале. - Оренбург: изд. Центр ОГАУ, 2000-340 с.

18. Панников В.Д. Культура земледелия и урожай М.: Колос, 1974.

19.Попов П.Д. Основные направления по применению удобрений Земледелие, 1983.

20. Ряховский А.В. Особенности плодородия почв и эффективность плодородия почв и эффективность удобрений в степных районах Южного Урала Челябинск, 1992.

21.Синягин И.И. Удобрения и агротехника М.: Агропромиздат, 1965.

22. Смирнов А.И. Севооборот - основа культуры земледелия Саратов, 1967.

23. Станков Н.З. Корневая система полевых культур М.: 1964.

24. Справочник агронома Челябинск, Южно - Уральское книжное издательство, 1989.

25. Титков В.И., Ряховский А.В., Каракулев В.В. Просо и гречиха в Оренбуржье Оренбург, 1994.

26. Шенявский А.П. Современные оценки роли многолетних трав в севооборотах М.: Агропромиздат, 1970.

27. Экологизация земледелия и технологическая политика. В.И.Кирюшин -М.: изд. МСХА, 2000- 473 с.

Таблица 2.2.1.

Метеорологические условия по данным ГМС. г. Оренбурга.

Таблица 4.1.1.

Густота стояния культур в зависимости от предшественников, севооборота, среднее за три года

Таблица 4.4.2.

Использование почвенной влаги и атмосферных осадков в посевах культур, среднее за три года. Учхоз ОГАУ.

Примечания: 1) Данные по седьмым культурам обоих севооборотов даны за два года. 2) Урожайность и коэффициент водопотребления основной продукции по зерновым культурам дана при 14% влажности зерна, а по кормовым культурам по зеленой массе. Эти же показатели по основной + побочной продукции даны в расчете на 1 т. абсолютно - сухого вещества.

Таблица 5.2.

Экономическая эффективность возделываемых культур.