CC BY
22
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, ПОЧВОВЕДЕНИЕ, ЛЕСОВОДСТВО
Известия ТСХА, выпуск 2, 2010 год
УДК [631.613+631.8.022.3]:631.559
АГРОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОЧВОЗАЩИТНЫХ ОБРАБОТОК И СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ НА СКЛОНОВЫХ ЗЕМЛЯХ
Г.И. БАЗДЫРЕВ, И.А. ЗАВЕРТКИН
(Кафедра земледелия и МОД)
Статья содержит новые данные о воспроизводстве показателей плодородия почвы при длительном применении почвозащитных технологий. Определенный научный и практический интерес представляют данные о роли сорных растений в создании органического вещества, а также изменении в строении и сложении пахотного слоя при использовании различных приемов обработки почвы.
Ключевые слова: почвозащитные технологии, гумус, питательные вещества, сорняки, агрофитоценоз, продуктивность севооборота.
Основными факторами продуктивности агросистем являются: севооборот, система обработки почвы, комплексная х имизация, которые обеспечивают расширенное воспроизводство плодородия почвы. Приоритет в этих направлени х отдаетс разработке и освоению современных агротехнологий, отвечающих принципам точного земледелия . Особенно важно учитывать изменение показателей плодоро-ди почвы на склоновых земл х. В нашей стране более половины пахотных земель наход тс в эрозионно опасном состо нии. Охрана почвы от эрозии и деградации, предотвращение ухудшения качества окружающей среды, улучшение экологии агроландшафтов — основополагающее стратегическое направление в современном земледелии [2, 3, 9].
Целью данных исследований было вы вить и дать оценку длительного применени почвозащитных технологий, севооборота, удобрений, систем гербицидов на агроэкономиче-
скую эффективность, в т.ч. на урожай культур, фитосанитарное состояние, содержание гумуса, продуктивность севооборота.
Методика
Исследования проводили в длительном стационарном полевом 2-факторном (4x5) опыте, заложенном в 1977 г. на опытном поле Почвенно-агрономической станции имени В.Р. Вилья мса экспериментальной базы РГАУ -МСХА имени К.А. Тимирязева в «Михайлковском». Опыт заложен в 4-польном полевом зернотрав ном почвозащитном севообороте на участке с односторонним южным склоном 3,0-3,5°: 1 — ячмень с подсевом многолетних трав, 2 — многолетние травы 1-го г.п., 3 — озимая пшеница, 4 — овес.
Схема опыта. Обработка почвы (фактор А): 1 — вспашка (контроль),
2 — сочетание вспашки с плоскорезом,
3 — плоскорезная, 4 — минимальна . Все обработки и посев культур
проводили поперек склона: вспашка 20~22 см, плоскорезная — 25-27 см, минимальная (лущение) — 6-8 см.
Система гербицидов (фактор В):
1 — насыщение 0% (без гербицидов),
2 — 25% (в 1-м поле севооборота), 3 — 50% (в 2 полях севооборота), 4 — 75% (в 3 полях), 5 — 100% (в 4 полях). Применяли следующие гербициды: 2,4-Д, 2М-4Х, диален, лонтрел, ковбой, дифезан, фенфиз и другие в рекомендованных дозах.
Минеральные удобрения в опыте вносили общим фоном на планируемую урожайность, органические — 40 т/га за ротацию. Все учеты и анализы выполняли по соответствующим ГОСТам и методикам, принятым в научных учреждениях. Экспериментальные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа для многофакторных полевых и вегетационных опытов. Исследования проводили в период седьмой ротации севооборота (2003-2007).
Результаты исследований
Действие почвозащитных приёмов обработки почвы и систем гербицидов на плодородие склоновых земель
Накопление и распределение гумуса в зависимости от приёмов обработки почвы. Механические обработки наряду с другими звеньями адаптивно-ландшафтных систем земледелия являются одним из наиболее существенных факторов, определяющих баланс гумуса почвы при интенсивном земледелии [6, 8, 11].
На склоновых землях в отличие от равнинных наряду с выносом элементов питания с урожаем и вымыванием с внутрипочвенным стоком воды происходит и их потеря с поверхностным стоком.
В результате исследований (2005) установлено, что длительное (более 25 лет) применение вспашки поперёк склона в системе основной обработ-
ки привело к созданию сравнительно однородного по гумусированности пахотного слоя за счет механического перемешивания и равномерного распределения растительных остатков в обрабатываемой части почвенного профиля (табл. 1). Среднее содержание гумуса в слое 0-10 см составило 1,88%, а в слое 10$20 см — 1,83%.
При плоскорезной и минимальной обработке содержание гумуса в верхнем слое 0$10 см возрастало до 2,11 и 1,97% соответственно, что на 0,23 и 0,09% больше, чем при отвальной системе основной обработки, что связано с концентрацией растительных остатков в верхней части пахотного слоя. В целом, на 27-й год исследований по сравнению с исходным содержанием количество гумуса в пахотном горизонте при применении отвальной обработки возросло на 0,47%, плоскорезной — на 0,57 и минимальной — на 0,56%. Повышение содержания гумуса произошло в первую очередь за счёт минеральных и органических удобрений и выращиваемых культур.
Характер накопления гумуса в изучаемых слоях почвы зависел также от элемента склона. Так, при отвальной системе обработки в слое 0-10 см содержание гумуса на верхнем элементе склона увеличилось с 1,46 до 1,82% (0,36), в слое 10$20 см — с 1,40 до 1,74% (0,34), при плоскорезной — с 1,40 до 2,07% (0,67) и с 1,26 до 1,77% (0,51) в слое 10-20 см, а при минимальной — с 1,38 до 2,02% (0,64) и с 1,33 до 1,78% (0,45) соответственно.
В середине склона увеличение содержания органического вещества в слое 0-10 см при отвальной обработке составило 0,26%, при плоскорезной — 0,84% и минимальной — 0,54%, а в слое 10-20 см — 0,49; 0,28 и 0,66%. В нижней части склона при ежегодной вспашке поперёк склона на глубину 20-22 см прирост содержания гумуса в слое 0-10 см составил 0,68%, при плоскорезной — 0,66
Т а б л и ц а 1
Влияние обработки почвы на содержание гумуса (%) по элементам склона
Вариант обработки почвы Исходное содержание, 1978 г 2005 г. Изменение за 27 лет, % Прирост, за 27 лет, т/га
0-10 см 10-20 см 0-10 см 10-20 см 0-10 см 10-20 см 0-20 см
Верх склона
Вспашка 1,46 1,29 1,82 1,74 0,36 0,45 10,41
Плоскорезная 1,40 1,26 2,07 1,77 0,67 0,51 15,69
Минимальная 1,38 1,33 2,02 1,78 0,64 0,45 14.61
Середина склона
Вспашка 1,57 1,40 1,83 1,89 0,26 0,49 9,68
Плоскорезная 1,56 1,26 2,10 1,84 0,54 0,58 14,90
Минимальная 1,41 1,29 1,95 1,95 0,54 0,66 15,84
Низ склона
Вспашка 1,31 1,31 1,99 1,87 0,68 0,56 15,75
Плоскорезная 1,50 1,34 2,16 1,82 0,66 0,48 14,93
Минимальная 1,40 1,31 1,95 1,85 0,55 0,54 14,28
НСР05а = 0,11 для слоя 0-10 см, НСР05А = 0,06 для слоя10-20 см.
и 0,55% при минимальной обработке, а в слое 10-20 см — 0,56; 0,48 и 0,54% соответственно.
Таким образом, приемы обработки почвы существенно влияют на распределение и накопление гумуса по профилю пахотного слоя, способствуют созданию гомогенного или гетерогенного его строения и тем самым дифференциации по плодородию.
Протекающие процессы описываются различными функциями. Так, динамика прироста гумуса на делянках со вспашкой в слое 0-10 см и 1020 см описывается логарифмическими функциями (у = 0,3121Ьп(х) + 1,4725) и (у = 0,3174Ьп(х) + 1,4061) соответственно. Прирост гумуса в слое 0-10 см при плоскорезной и минимальной обработках также описывается логарифмической функцией, а в слое
10-20 см на делянках при этих же обработках динамика прироста гумуса описывается степенной функцией (у = 1,4307х°,165в) и (у = 1,3737х0,0988) соответственно, что свидетельствует не только о количественной дифференциации обрабатываемых слоев по
плодородию, но и качественном различии происходящих процессов.
Влияние гербицидов на накопление гумуса. Сорные растения создают органическую массу, которая в последующем превращается в гумус. При применении гербицидов количество органической массы сильно изменяется. В опыте на накопление гумуса, кроме приёмов обработки и элементов склона, также оказывали влияние системы применения гербицидов (рис. 1).
Установлено, что в слое почвы 0-10 см верхнего элемента склона при 100% насыщении гербицидами в вариантах со вспашкой произошло снижение содержания гумуса до 1,70% по сравнению с контролем (вспашкой без гербицидов — 1,94%), а в слое 10-20 см — на 0,34% — с 1,91 (контроль) до 1,57%.
На таком же элементе склона в варианте со вспашкой с плоскорезной обработкой на глубину 28-30 см в слое 0-10 см при 0% насыщении снижение содержания гумуса составило 0,30%, а при 100% насыщении — 0,22%.
Вспашка + пл о скорезная
Пло скоре з
0100%
насышение
Рис. 1. Действие систем гербицидов на содержание гумуса (%) в слое 0-40 см в зависимости от приемов обработки почвы
В слое 10-20 см также отмечено снижение по сравнению с контролем: при 0% насыщении — на 0,21%, при 100% насыщении — на 0,41%. Это можно объяснить влиянием технологии и глубины обработки почвы.
Содержание гумуса напрямую зависело от степени насыщения севооборота гербицидами. Во всех вариантах обработки почвы без применения гербицидов содержание гумуса выше вследствие большего поступления в почву корневых и пожнивных остатков сорных растений.
Накопление растительных и пожнивных остатков в зависимости от технологии возделывания культур. Изучаемые нами факторы: рельеф, почвозащитные технологии обработки почвы, системы и степень насыщения севооборота гербицидами влияли на развитие и характер распределения корневых систем возделываемых культур в разных частях корнеобитаемого слоя.
Различные по глубине, способу и периодичности приёмы основной обработки способствовали созданию гомогенного или гетерогенного строения корнеобитаемого горизонта по плодородию, что вызывало перераспределение корневых систем по слоям почвы. В вариантах с плоскорезной обработкой почвы произошло резкое увеличение массы корневых систем в верхнем (0-10 см) слое почвы, где прирост составил 10% в среднем по всем культурам (табл. 2).
Такая же тенденция отмечалась и при минимальной обработке посевов овса и клевера по отношению к вспашке. В вариантах при сочетании вспашки с плоскорезной обработкой
Т а б л и ц а 2
Влияние систем обработки почвы и гербицидов на накопление корневых систем полевых культур и сорняков (т/га), за ротацию 2003-2006 гг.
Вспашка
насыщение
Обработка почвы Степень насыщения гербицидами, % Слой почвы, см В слое 0-40 В среднем за 1 год
0-10 10-20 20-40
Вспашка 0 6,83 6,00 2,36 15,19 3,8
100 6,64 5,69 1,91 14,24 3,6
Доля корней сорняков, % 2,9 5,4 23,6 10,6 2,7
Вспашка+плоскорез 0 6,95 6,31 3,24 16,5 4,1
100 6,82 6,13 2,92 15,87 3,9
Доля корней сорняков, % 1,9 2,9 11,0 5,3 1,3
Плоскорезная 0 7,8 4,36 2,76 14,92 3,7
100 7,26 4,22 2,51 13,99 3,5
Доля корней сорняков, % 7,4 3,3 10,0 6,9 1,7
Минимальная 0 6,9 5,38 2,95 15,23 3,8
100 6,47 5,03 1,59 13,09 3,3
Доля корней сорняков, % 6,6 7,0 46,2 14,1 3,5
В среднем по обработке 0 7,12 5,51 2,83 15,46 3,9
100 6,8 5,27 2,23 14,3 3,6
наблюдалось более мощное развитие корневых систем в подпахотном слое почвы за счет более рыхлого его сложения.
Действие разных систем гербицидов на накопление корневых остатков сильнее проявлялось в посевах яровых культур, чем озимых и клевера. Это, по нашему мнению, связанно с их слабой конкурентоспособностью в подавлении сорного компонента агрофитоценоза и, как следствие, с более сильной степенью засорения посевов яровых.
В посевах яровых зерновых отмечали существенное снижение накопления массы корневых систем в варианте со 100% насыщением при всех системах обработки. Так, при вспашке оно составило 0,58 т/га (18,3%), при вспашке с плоскорезом — 0,09 т/га (3%). При плоскорезной обработке
масса корней возрастала до 0,63 т/га (24,9%), а при минимальной — до 0,69 т/га (23,2%).
Действие технологий обработки почвы и гербицидов на содержание элементов питания
Содержание общего азота в основном определялось элементами склона и системой гербицидов и в основном зависело от приёмов обработки. При системе гербицидов со 100% насыщением севооборота снижа-
лось содержание общего азота на 0,02-0,04% по сравнению с вариантами без гербицидов (0,12-0,13%). Приёмы обработки почвы без оборачивания и перемешивания всего пахотного слоя (плоскорезная) способствовала дифференциации корнеобитаемого слоя по содержанию подвижных форм фосфора (табл. 3).
Т а б л и ц а 3
Влияние приёмов обработки, систем гербицидов и элементов склона на содержание подвижного фосфора (мг/кг почвы), 2003 г.
Обработка почвы (А) Элемент склона Насыщение гербицидами, %
0 100
слои почвы, см
0-10 10-20 0-10 10-20
Вспашка Верх 131 126 116 119
Середина 151 150 140 143
Низ 170 147 162 161
Среднее 151 141 139 141
Вспашка + плоскорез Верх 108 125 140 138
Середина 125 101 201 190
Низ 182 162 149 144
Среднее 139 130 163 157
Плоскорезная Верх 144 112 153 103
Середина 241 191 161 154
Низ 191 242 159 149
Среднее 192 182 158 135
Минимальная Верх 108 120 119 116
Середина 198 175 147 149
Низ 170 184 250 213
Среднее 159 160 172 159
Самое высокое содержание фосфора (192 мг/кг) отмечалось в слое почвы 0-10 см при плоскорезной обработке на фоне без гербицидов. В зависимости от элементов склона выявлена устойчивая тенденция к увеличению его содержания вниз по склону. Так, в вариантах со вспашкой без гербицидов в слое почвы 0-10 см происходило увеличение содержания фосфора с 131 до 170 мг/кг почвы (30%), при сочетании вспашки с плоскорезной обработкой — с 108 до 182 мг/кг (68%), при плоскорезной обработке — с 144 до 191 мг/кг (33%) и при минимальной обработке — с 108 до 170 мг/кг почвы (57%).
Длительное применение почвозащитных приёмов обработки при внесении удобрений обеспечивало оптимальный уровень содержания обменного калия в пахотном слое
(150 мг/кг почвы). Вспашка поперёк склона и её сочетание с плоскорезной обработкой приводили к равномерному распределению калия по слоям пахотного горизонта 0-10 и 10-20 см (176 и 170 мг/кг почвы), а плоскорезная и минимальная — к резкой дифференциации его по разным частям пахотного слоя 0-10 и 10-20 см — 177 и 1 31 мг/кг почвы соответственно (табл. 4).
Таким образом, по закономерностям изменения содержания органического вещества и элементов питания склоновые земли существенно отличаются от равнинных. На эрозион-но опасных склонах прослеживается чёткая тенденция к повышению уровня плодородия почвы вниз по склону, что связанно с миграцией элементов питания и водорастворимого гумуса с поверхностным и внутрипочвенным стоком.
Т а б л и ц а 4
Влияние приёмов обработки, систем гербицидов и элементов склона на содержание обменного калия (мг/кг почвы), 2003 г.
Обработка почвы (А) Элемент склона Насыщение гербицидами, %
0 100
слои почвы, см
0-10 10-20 0-10 10-20
Вспашка Верх 167 180 175 183
Середина 181 170 157 184
Низ 190 182 183 194
Среднее 179 177 172 187
Вспашка + плоскорез Верх 163 165 171 136
Середина 178 140 174 152
Низ 184 170 189 180
Среднее 175 158 178 156
Плоскорезная Верх 172 122 163 131
Середина 197 150 180 120
Низ 215 140 200 145
Среднее 195 137 181 132
Минимальная Верх 160 125 153 121
Середина 174 129 155 115
Низ 191 147 167 128
Среднее 175 134 158 121
Дифференциация корнеобитаемого слоя эродированных почв по плодородию
Для изучения дифференциации слоев почвы по плодородию после длительного применения безотвальных приёмов обработки с поверхностной заделкой растительных остатков и вносимых удобрений проведены вегетационные опыты с кукурузой (тест-культура, очень чувствительная к плодородию почвы). Установлено, что верхн часть корнеобитаемого сло
(0-10 см) приобрела существенно более высокую окультуренность, чем нижние его слои 10$20 см и 20-40 см (рис. 2).
Если плодородие слоя 0-10 см при отвальной обработке в верхней части склона принять за 100%, то продуктивность слоя 10$20 см, например, зеленой массы кукурузы, составила 93%, слоя 20-40 см — 59%, а при плоскорезной обработке — 143, 74 и 55% соответственно. Вниз по склону уровень плодородия также возрастал и на нижнем элементе склона прибав-
ка урожая кукурузы при вспашке составляла для слоя 0$10 см 18$21%, слоя 10$20 см — 26% и в вариантах с плоскорезной обработкой дл сло 0$10 и 20-40 см — 6 и 15% соответственно.
Таким образом, длительное применение безотвальных обработок приводит к дифференциации корнеобитаемого сло по показател м плодородия, формирует его гетерогенное строение, а ежегодная вспашка на глубину 20-22 см обуславливает относительное гомогенное строение. Поэтому дл устранени дифференциации пахотного сло по плодородию при безотвальных системах обработки необходимо проводить периодическую вспашку, срок которой определяется условия ми увлажнения и набором культур в севообороте.
Действие почвозащитных приёмов обработки и гербицидов на состав и структуру агрофитоценоза
Высока засоренность посевов
остаетс существенным отрицательным фактором, ограничивающим
НСР05ас - 81,99 г, НСР05В - 81,99 г, НСР05С - 66,95 г. Числитель - сухая масса, г/сосуд; Знаменатель - процент к контролю.
Рис. 2. Влияние дифференциации пахотного слоя по плодородию на урожайность кукурузы
(г/сосуд), в среднем за 3 года
дальнейший рост урожайности полевых культур [1-4]. Сорные растения в результате конкуренции с культурными растени ми могут в значительной степени вли ть на баланс элементов питания, физические свойства почвы, водно-воздушный, тепловой и световой режимы агрофитоценоза, т.е. на эффективное плодородие почвы [1, 4, 5]. Вредоносность сорных растений определ етс их обилием, интенсивностью роста и развити , скоростью нарастани биологической массы, эффективностью применяемых мер борьбы с ними.
Характер распределения и рас-пространени сорнъ х растений по элементам склона. В наших иссле-довани х уровень засоренности определяли по южной экспозиции, обилие сорн ков зависело от потенциальной засорённости почвы семенами и вегетативными органами, глубины про-мерзани и темпов про влени эрозионных процессов при весеннем сне-гота нии. В посевах озимой пшеницы засорённость возрастала в 1,13-
1,19 раза на нижнем элементе склона по сравнению с верхним, что свя зано с плоскостным смывом и сносом почвы, а следовательно и семя н сорных растении, это подтвердилось последующими учетами. В посевах ровых зерновых наблюдалась аналогична тенденци .
Действие технологий обработки почвы на накопление воздушно-сухой массъ сорнъ ми растени ми
Накопление органической массы сорн ками коррелировало с глубиной, способом и интенсивностью обработки, степенью насыщения севооборота гербицидами и зависело от элементов склона, определяющих влагообеспе-ченность посевов полевых культур и их конкурентоспособность в подавлении сорного компонента. Если судить по накоплению воздушно-сухой массы сорным компонентом агрофитоценоза, наиболее сильно сорня ки подав-ля л клевер (67 г/м2), далее ози-
мая пшеница (114 г/м2), затем овёс (137 г/м2), а слабо — чмень с подсевом клевера (164,9 г/м2).
Системы минимальной обработки почвы (плоскорезная, минимальная) увеличивали воздушно-сухую массу на 84-88% в посевах овса, на 100-112% — в посевах я чменя,
130-144% — в посевах клевера и на
11-19% — озимой пшеницы (рис. 3).
Вы влена устойчива тенденци к увеличению воздушно-сухой массы вниз по склону во всех вариантах обработки. За период ротации зерно-трав ного севооборота на верхнем элементе склона она составила 275 г/м2, на среднем — 324,3 и на нижнем — 393,5 г/м2, т.е. возросла на 17,8 и 43,2%, что св зано с более высоким уровнем обеспечени этих элементов склона питательными веществами и влагой.
Действие гербицидов на обилие и численность сорного компонента
При первом сроке учёта численность сорн ков в вариантах без при-менени гербицидов в посевах ровых зерновых на дел нках с плоскорезной и минимальной обработками была выше на 61 и 46% соответственно, по сравнению с контролем. Последействие от применени гербицидов про-вл лось сильнее при увеличении степени насыщени ими севооборота. Так же установлено, что при насыщении севооборота гербицидами от 0 до 50% снижение засорённости посевов овса, чмен и озимой пшеницы на дел н-ках с ежегодной вспашкой составило >13%, 35 и 105%, в вариантах при сочетании вспашки с плоскорезом — 30%, 35 и 47%, по плоскорезной обработке — 26%, 41 и 59% и по минимальной — 48%, 40 и 77% соответственно. Техническую эффективность различных систем применени гербицидов при втором учёте определ ли по исходному уровню засорённости в вариантах обработки, видовому составу сорного компонента и степени насыщени (табл. 5).
Рис. 3. Влияние обработки и возделываемых культур на накопление воздушно-сухой массы сорняками, г/м2
Техническая эффективность гербицидов, %
Т а б л и ц а 5
Насыщение гербицидами Обработки почвы ( А ) В среднем при обработке гербицидами
вспашка вспашка + плоскорез плоскорезная минимальная
Овёс, 2003 г.
Фенфиз — 50% 58 50 71 65 61
Диален супер — 75% 64 90 81 83 79
Агритокс — 100% 73 53 75 54 64
Ячмень с подсевом клевера, 2004 г
Базагран М — 75% 90 92 90 91 91
Базагран М — 100% 94 92 87 91 91
Озимая пшеница, 2006 г.
Диален — 50% 30 34 35 30 32
Фенфиз — 75% 10 38 35 52 34
Эффективность гербицидов была высокой, особенно в вариантах с насыщением севооборота гербицидами 75 и 100%. При насыщении 50% (фен-физ в посевах овса и диален — озимой пшеницы) гибель сорняков составила 50-70%, при насыщении 75%
(диален-супер в посевах овса, база-гран М — ячменя с подсевом клевера увеличилась до 80-90%. Сравнительно низка гибель сорн ков в посевах озимой пшеницы в 2 006 г. объясня ется по влением сорн ков после обильных осадков.
Действие технологий обработки почвы и систем гербицидов на урожайность полевых культур
Противоэрозионные технологии обработки почвы и применение систем гербицидов оказали существенное влияние на урожайность озимой пшеницы, ячменя, овса и многолетних трав. В большинстве вариантов достигнут планируемый уровень урожайности с.-х. культур или был близкий к нему (табл. 6). Средние урожаи в опыте составили: озимая пшеница — 4,29 т/га; ячмень — 3,18; овес — 2,35; многолетние травы — 4,01 т/га за один укос.
Безотвальные системы обработки (плоскорезная, минимальная) без применени гербицидов приводили к снижению урожайности овса на 14,9-17,7%, ячменя с подсевом клевера — на 6,9-12,3, сена клевера — на
6,8-7,3 и зерна озимой пшеницы — на 8,2%.
Эффективность системы гербицидов в севообороте определ ли по степени насыщени ими севооборота и исходному уровню засорённости, завис щего от приёмов з блевой обработки. При 25% насыщении гербицидами пр мое действие агритокса проя вилось в повышении урожайности озимой пшеницы: на фоне вспашки оно составило 0,17 т/га, на плоскорезной — 0,12 и минимальной — 0,19 т/га. При 50% насыщении гербициды (диален в посевах озимой пшеницы и фенфиз в посевах овса) урожайность культур возрастала на 8-15%, при 75% насыщении (диален супер в посевах овса + базагран в посеве ячменя с подсевом клевера + фенфиз в посевах озимой пшеницы) обеспечивали существенное повыше-
Т а б л и ц а 6
Действие приёмов обработки почвы и систем гербицидов на урожайность с.-х. культур, г/га
Обработка Степень насыщения севооборота гербицидами, % Овес, 2003 г. Ячмень + клевер, 2004 г. Клевер, 2005 г. Озимая пшеница, 2006 г.
Вспашка (контроль) 0 2,25 3,23 4,06 4,10
25 2,26 3,18 4,00 4,27
50 2,69 3,36 4,08 4,63
75 2,45 3,31 4,15 4,23
100 2,60 3,59 4,28 4,45
Вспашка + плоскорез 0 2,33 3,22 4,20 4,41
25 2,40 3,25 4,18 4,59
50 2,71 3,38 4,23 4,77
75 2,56 3,45 4,30 4,56
100 2,78 3,67 4,42 4,93
Плоскорезная 0 1,69 2,98 3,75 3,94
25 1,60 2,95 3,81 4,08
50 2,29 3,02 3,90 4,02
75 2,36 3,24 3,98 4,24
100 2,28 3,26 3,90 4,40
Минимальная 0 1,80 2,65 3,62 3,79
25 1,79 2,73 3,68 3,98
50 2,38 3,01 4,12 4,11
75 2,26 3,06 3,85 4,19
100 2,33 3,14 3,80 4,24
НСР05 А 0,084 0,070 0,157 0,144
НСР05 В 0,075 0,066 0,135 0,127
ние урожайности овса — 0,20 т/га, озимой пшеницы — 0,13, ячменя — 0,08 т/га.
При 100% насыщении гербицидами (базагран в посевах ячменя с подсевом клевера + дифезан в озимой пшенице + агритокс в посевах овса) урожайность культур повышалась на 10% по фону вспашки, на 13% — при сочетании вспашки с плоскорезом, на 13% — при плоскорезной и на 16% — минимальной обработке.
Действие технологий обработки почвы и систем гербицидов на продуктивность севооборота
Продуктивность с.-х. культур севооборота определ ли в сопоставимых единицах при действии технологий обработки почвы и применении систем гербицидов на урожайность культур. Длительное применение почвозащитных технологий без гербицидов привело к существенному снижению продуктивности севооборота по сравнению с контрольным вариантом (рис. 4). Только при применении гер-
бицидов, в зависимости от насыще-ни ими севооборота продуктивность севооборота при обычной обработке возрастала от 7 до 17,5%, при плоскорезной — от 6 до 13, при минимальной — от 6 до 16%. В натуральном выражении это составля ло 0,7-
0,8 т к. ед./га.
Для достижения уровня продуктивности сопоставимого или превышающего вспашку без гербицидов необходимо примен ть гербициды не реже трёх раз за 4-летнюю ротацию, а при минимальной обработке — ежегодно под все культуры севооборота.
Действие технологий обработки и гербицидов на структуру биомассы и продуктивность агрофитоценоза
Агроэкологическая оценка севооборота, проведённая нами с учётом выхода продукции на единицу севооборотной площади. Така оценка бази-руетс на выходе с 1 га натуральной органической массы в виде основной и побочной продукции, массы корневых и пожнивных остатков и массы
Рис. 4. Действие систем обработки почвы и гербицидов на продуктивность севооборота
(т к.ед./га), в сумме за 2003-2006 гг
сорных растений. Изучаемые факторы существенно влияли на продуктивность всего севооборота и структуру биомассы.
В среднем по всем вариантам обработки на безгербицидном фоне структура биомассы была представлена следующим образом: основная продукция — 32%, побочная 28, сорный компонент — 10 и растительные остатки — 30%, а на гербицидном дол основной продукции возрастала до 36%, побочной до 31%, а масса сорня ков снижалась в 5 раз и составляла 2%, при том же коли-
честве растительных остатков 31% (рис. 5).
Влияние элементов склона проя вилось в увеличении общей фитомассы на нижнем элементе склона на 13,8% (6,5 т/га) по сравнению с верхним, а также в повышении доли основной продукции на 4,8% и сорного компонента на 14,5%. При этом сбор соломы сократился на 9,9% при неизменной массе корневых систем.
Таким образом, применя емые технологии при выращивании культур вл ютс существенным фактором
повышения их продуктивности. Эле-
Рис. 5. Действие технологий обработки почвы и гербицидов на накопление и структуру биомассы полевых культур севооборота, в сумме за 2003-2006 гг
менты технологии способствуют изменению структуры прдуктивности агрофитоценоза в нужном направлении, т.е. увеличивают выход основной продукции и сохращают выход побочной продукции.
Заключение
Результаты 30-летних исследований (1977-2007 гг.) по изучению и оценке агротехнической эффективности почвозащитных обработок и средств химизации при длительном использовании на склоновых земл х на дерново-подзолистых почвах показали высокую их эффективность. При использовании почвозащитных энергосберегающих технологий в сочетании с интегрированной защитой
и применением удобрений наблюдается расширенное воспроизводство плодородия почвы, возрастает содержание гумуса, питательных веществ, повышается урожайность культур. Существенные значени имеет применение почвозащитных технологий обработки почвы. В создании строени пахотного сло глубокие отвальные обработки поперек склона способствуют созданию гомогенного построени пахотного слоя и, наоборот, обработки почвы, основанные на минимализации, создают гетерогеное строение пахотного слоя, ухудшают фитосанитарное состояние, влияют на содержание доступных элементов питания, т.е. изменяют эффективное плодородие.
Библиографический список
1. Актуальные вопросы борьбы с сорными растениями. М.: Колос, 1980.
2. Актуальные проблемы земледелие. М.: Колос, 1984.
3. Баутин В.М. Актуальность разработок точных агротехнических на современном этапе // Известие ТСХА, 2009. Вып. 2.
4. Баздырев Г.И. Фитосанитарное состояние почвы в условиях интенсификации земледелия // Известие ТСХА, 1983. Вып. 3.
5. Березовский М.Я. Регулирование взаимодействия растений с гербицидами как основа повышения их эффективности. М.: Колос, 1966.
6. Глобальные проявления изменений климата в агропромышленной сфере. М.: РАСХН, 2004.
7. Жученко А.А. Ресурсосберегающий потенциал производства зерна в России. М.: Агротехиздат, 2004.
8. Лыков А.М., Еськов А.И., Новиков А.М. Органическое вещество пахотных почв Нечерноземья. М.: РАСХН, 2004.
9. Проблемы интенсификации и экологизации земледелия России. М.: РАСХН, 2006.
10. Prasad M. Vergleichende Untersuchungen uber verschiedene Metoden zur der Bodengumus, Zbe., 1968. Abt 2.
11. Weirer U. Netzeinsatz zum PYLanzenschutz Yarterborse. Yartenwelt. 15, 1992.
Рецензент — д. с.-х. н. С.Н. Матюк
SUMMARY
New data on soil fertility reproduction indices, obtained during long-term application of soil-protecting technologies, are provided in the article. Data on the role of weeds in the forming of organic matter, and also on changes in structure and composition of an arable layer, various cultural practices used, are of both scientific and practical interest.
Key words: soil-protecting technologies, humus, nutrients, weeds, agrophytocoeno-sis, crop rotation productivity.
Баздырев Генадий Иванович — д. с.-х. н., РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева. Тел. 976-08-51.
Заверткин Игорь Анатольевич — РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева. Эл. почта: [email protected]
