CC BY
50
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И ПОЧВОВЕДЕНИЕ
Известия ТСХА, выпуск 3, 2006 год
УДК 651.51:631.613
ДЕЙСТВИЕ ПОЧВОЗАЩИТНЫХ ПРИЕМОВ НА ФИТОСАНИТАРНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ И УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ НА СКЛОНОВЫХ ЗЕМЛЯХ
Г.И. БАЗДЫРЕВ, Е.В КОПЫЛОВ, О.А. САВОСЬКИНА, В.Н. ОСИПОВ
(Кафедра земледелия и методики опытного дела)
В длительном стационарном опыте изучено действие почвозащитных проти-воэрозионных приемов на плодородие почвы и урожай зерновых на склоновых землях. Почвозащитные приемы способствуют улучшению биологических, агрофизических, агрохимических показателей плодородия почвы и получению планируемой урожайности зерновых культур.
Одна из острейших проблем мирового земледелия — прогрессирующая деградация обрабатываемых земель. Ежегодно во всем мире из сельскохозяйственного пользования выпадает около б млн га пашни. В результате ежегодно теряется 24 млрд т гумуса, что в переводе на стандартные туки в 2 раза превышает их количество, вносимое с минеральными удобрениями.
Рост масштабов водной эрозии на большей части с.-х. угодий России связан с необоснованной распашкой склонов и дефляционноопасных земель. Преодолеть многочисленные негативные тенденции в развитии сельского хозяйства страны без соблюдения принципов адаптивности на всех уровнях организации АПК практически невозможно [5]
Современные противоэрозионные технологии почвы базируются в основном на безотвальных ресурсосберегающих обработках, которые, с одной стороны, снижают интенсивность эрозионных процессов, а с другой, как было показано некото-
рыми исследователями в своих работах [1, 2, 3], — ухудшают фито-санитарное состояние посевов и почвы. А так как сорные растения и болезни являются одними из основных причин снижения урожая зерновых культур, перед нами встает одна из актуальнейших проблем склонового земледелия: как добиться оптимального фитосанитарного состояния на склоновых землях, применяя почвозащитные технологии обработки почвы? Для этого необходимо изучить влияние про-тивоэрозионных приемов обработки почвы на сорный компонент, также на пораженность культурных растений болезнями.
В настоящее время в центральных районах Нечерноземной зоны России данная проблематика изучена недостаточно глубоко.
В своей статье мы приводим данные о влиянии почвозащитных обработок на эрозионные процессы, фитосанитарное состояние посевов и почвы и урожайность полевых культур.
Методика
Исследования проводились в стационарном полевом 2-факторном (6x2) опыте, заложенным в 1980 г. И.С. Кочетовым на площади 6 га, в учебно-опытном хозяйстве ТСХА «Михайловское» в Подольском районе Московской обл.
Схема опыта. Обработка почвы (фактор А): 1 — вспашка (контроль), 2 — вспашка + щелевание, 3 — плоскорезная + щелевание, 4 — плоскорезная + чизелевание, 5 — поверхностная + щелевание, 6 — поверхностная.
Крутизна склона (фактор В): 1 — крутизна склона 4°, 2 — крутизна склона 8°. Удобрения и гербициды вносили общим фоном.
Перед закладкой опыта был проведен уравнительный посев ячменя с последующим дробным учетом урожая. В опыте развернут во времени пятипольный севооборот: овес — 1981 г.; ячмень с подсевом многолетних трав — 1982 г.; многолетние травы 1-го года пользования — 1983 г.; многолетние травы 2-го года пользования — 1984 г.; озимая пшеница — 1985 г. Повторность опыта трехкратная, число вариантов — 6, делянок — 36. Размещение вариантов методом организованных повторений. Экспозиция склона — южная. Общая площадь делянок 1-го порядка 11,5 • 240 = 2760 м2, учетная — 4,2 • 240 = 1008 м2, 2-го порядка общая — 11,5 • 120 = 1380 м2, учетная — 4,2 • 120 = 504 м2. Учетная площадь стоковых площадок — 120 • 10 = 1200 м2. Для изучения внут-рипочвенного горизонтального стока заложены стационарные водобалан-совые площадки (200 м2).
Предпосевная обработка почвы под изучаемые культуры, за исключением многолетних трав, включа-
ет дискование тяжелыми дисковыми боронами (БДТ-3), культивацию и обработку РВК-3,6 на глубину заделки семян.
В вариантах со вспашки со ще-леванием и поверхностной со ще-леванием нарезание щелей проводили при устойчивом промерзании почвы на глубину 3—5 см.
В вариантах, включающих плоскорезную обработку в сочетании со щелеванием и чизелеванием, основную обработку почвы проводили в обычные сроки комбинированным агрегатом ПщН-2,5.
Для усиления противоэрозион-ной эффективности поверхностной обработки после 1-го укоса многолетних трав 2-го года пользования применяли чизелевание на глубину 38~40 см плугом ПЧ-4,5М.
Система удобрений рассчитана с учетом агрохимической характеристики пахотного слоя на положительный баланс питательных элементов.
Исходная агрохимическая характеристика пахотного слоя следующая: С — 1,1%, N — 0,1%, рН — 6,0, гидролитическая кислотность около 2,5 мгэкв, сумма поглощенных оснований — 26,4 мгэкв, Р205 — 16,5 мг, К20 — 10,2 мг на 100 г почвы.
Почвенный покров участка представлен сочетанием дерново-, слабо- и среднеподзолистых почв с преобладанием первых. Отдельными пятнами встречаются дерново-подзолистые глееватые. Гранулометрический состав — от легко- до тяжелосуглинистых с преобладанием легко- и среднесуглинистых. По степени смытости также наблюдается большая пестрота почвенного покрова — от намытых до сильно-смытых. Сильносмытые встречаются на склоне крутизной 8° отдельными пятнами, так же как и намы-
тые на склоне крутизной 4°. Преобладают в основном слабо- и сред-несмытые.
Рабочей гипотезой при разработке схемы длительного стационарного полевого опыта служило предположение о том, что применение разноглубинных почвозащитных обработок (вспашки, щелевания, поверхностной) и их сочетаний поперек склона среднеэродированных дерново-подзолистых почв при внесении рекомендуемых доз минеральных удобрений и извести является наиболее рациональным способом защиты почв от водной эрозии в условиях Центрального Нечерноземья.
Метеорологические условия 2004 г. в целом были близки к сред-немноголетним значениям. В осенний период удалось провести все необходимые обработки в оптимальные сроки. Однако повышенные нормы осадков за зимний период привели к негативным последствиям, в частности в условиях 20032004 гг. озимая пшеница под слоем снега в результате интенсивного дыхания поражалась снежной плесенью. Все это не могло не сказаться на состоянии посевов культуры после ее выхода из зимовки.
Вегетационный период 2005 г. по температурному режиму в основном соответствовал среднемноголет-ним значениям, однако недостаточное и неравномерное выпадение осадков по фазам развития овса в сочетании с другими факторами оказали существенное влияние на его продуктивность. Все учеты и анализы выполняли по соответствующим ГОСТам методикам, принятым в научных учреждениях. Экспериментальные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа для многофакторных полевых опытов [4].
Результаты исследований
Основным фактором, вызывающим эрозию почв в Нечерноземной зоне, является сток талых вод, интенсивность которого во многом определяется характером распределения и таяния снега [6].
Изучаемые противоэрозионные обработки оказали заметное влияние на факторы формирования стока талых вод и процессы эрозии в целом. Анализ данных по поверхностному стоку за 2004-2005 гг. показал, что максимальный сток отмечался за 2 года на склоне крутизной 8° в варианте поверхностной обработки — в среднем он составил 17,9 мм, а минимальный — в варианте со вспашкой в сочетании со щелеванием (13,7 мм). На склонах крутизной 4° сток отсутствовал. Максимальный смыв почвы отмечен при поверхностной обработке — 0,52 т/га, минимальный в контроле — 0,26 т/га. Варианты со щелеванием и с чизелеванием заняли промежуточные места. Смыв почвы при поверхностной обработке по сравнению с контролем был в 2 раза выше (табл. 1).
Начало таяния снега отмечено во 2-й декаде марта при средних значениях температуры воздуха +0,4°С. Тем не менее, полное насыщение снежной массы и ее активное таяние зарегистрировано 19 марта при среднесуточной температуре воздуха +2,ГС. Большую часть времени сток проходил внутри снежного покрова с равномерным стаиванием запасов снега. Наиболее активно талая вода стекала в середине периода прохождения стока (22 марта) в вариантах с плоскорезной обработкой в сочетании со щелевани-ем и чизелеванием (47,2 и 47,5 м3), соответственно достигая максимальных значений по объему влаги к 16-17 ч (табл. 2).
Действие обработки почвы на сток и смыв
Таблица 1
2004 г. 2005 г.
Вариант обработки (А) почвы сток, мм коэффициент стока смыв почвы, т/га сток, мм коэффициент стока смыв почвы, т/га
Вспашка (контроль) Вспашка + щелевание Плоскорезная + щелевание Плоскорезная + чизелевание Поверхностная + щелевание Поверхностная
Вспашка (контроль) Вспашка + щелевание Плоскорезная + щелевание Плоскорезная + чизелевание Поверхностная + щелевание Поверхностная
Крутизна склона 4° (В) — — — —
Крутизна склона 8° (В) — — —
13,8 0,17 0,26 9,5 0,11 0,18
13,7 0,17 0,33 13,2 0,16 0,13
17,7 0,22 0,35 12,2 0,14 0,12
18,8 0,23 0,34 16,4 0,19 0,28
15,5 0,19 0,31 13,7 0,15 0,24
19,2 0,25 0,52 16,5 0,17 0,63
Т а б ли ц а 2
Влияние противоэрозионных обработок на запас продуктивной влаги
(1-й срок учета, мм/га, 0-100 см)
Вариант обработки почвы Элемент склона Озимая пшеница Овес В среднем Озимая пшеница Овес В среднем
Крутизна склона
4° 8°
Вспашка (контроль) Верх 189 174 195 158 172 171
Середина 178 187 180 105 159 137
Низ 150 148 159 165 170 160
Среднее 173 170 172 142 167 155
Вспашка + щелевание Верх 175 197 177 163 185 171
Середина 176 150 165 99 163 139
Низ 181 185 177 130 164 151
Среднее 177 177 177 131 172 152
Плоскорезная + щелевание Верх 159 158 163 161 179 170
Середина 212 164 190 130 150 149
Низ 160 215 191 185 197 183
Среднее 177 179 178 158 175 167
Плоскорезная + чизелевание Верх 201 202 210 143 134 137
Середина 185 209 189 155 175 171
Низ 174 195 179 135 131 155
Среднее 187 202 195 144 147 145
Поверхностная + щелевание Верх 171 149 169 176 176 175
Середина 188 188 190 138 200 180
Низ 184 171 179 173 161 156
Среднее 181 169 175 162 179 170
Поверхностная Верх 162 157 171 157 167 156
Середина 193 188 193 135 226 171
Низ 143 155 149 163 218 191
____д _ _ Среднее 166 167 167 152 204 178
НСР 05= 8,3 НСР 05= 14.4
Максимальный объем стока талых вод зафиксирован при поверхностной обработке (192,1 м3), наименьший — при вспашке в сочетании со щелеванием (136,8 м3) и в контроле.
В вариантах со щелеванием в сравнении с вариантами без него снижался сток, т. е. оно действовало эффективно.
Водный режим на склоновых землях, в отличие от равнинных, зависит не только от агротехнических приемов возделывания культур, но и от крутизны, экспозиции, протяженности склона, степени смытости почв и т. д. [6]. Интенсивный период снеготаяния является причиной эрозионных процессов, протекающих на склоновых землях. Поэтому почвозащитные технологии обработки почвы должны быть направлены на предотвращение эрозионных процессов и регулирование водного режима склоновых земель.
В период вегетации озимой пшеницы запасы влаги в почве варьировали в среднем от 155 до 189 мм/га в зависимости от изучаемых приемов обработки почвы и крутизны склона (см. табл. 2).
На склоне крутизной 4° запасы влаги по всем вариантам были относительно выравнены и не превышали контрольного варианта, за исключением плоскорезной обработки в сочетании с чизелеванием. Однако при удвоении крутизны склона отвальные обработки (вспашка и вспашка + щелевание) существенно уступали безотвальным. Так, запасы влаги при плоскорезной обработке со щелеванием превышали контроль на 8, а при поверхностной — на 19%. В среднем на склоне крутизной 4° запасы влаги в метровом слое составили 177 мм/га, что на 10% выше, чем на склоне крутизной 8°.
Анализ потенциальной засоренности почвы показал, что применение почвозащитных приемов обработки приводит к значительному изменению засоренности почвы семенами сорных растений (табл. 3).
Количество семян сорняков в слое 0-40 см увеличивалось по плоскорезным обработкам на склоне крутизной 4° в 2,7 раза, а на склоне крутизной 8° — в 2,3 раза по сравнению с обычной вспашкой. В срав-
Таблица 3
Действие противоэрозионных приемов на потенциальную засоренность, слой 0-40 см, 2003 г. (млн шт/га)
Вариант обработки почвы Количество семян, млн шт/га Среднее Количество семян, млн шт/га Среднее
элементы склона элементы склона
верх середина низ верх середина низ
4° Крутизна склона Я"
Вспашка (контроль) 501 742 714 652 531 698 723 651
Вспашка+щелевание 674 686 697 685 452 634 766 617
Плоскорезная+щелевание 1724 1795 1848 1789 1228 1473 1506 1402
Плоскорезная+ чизелевание 1652 1762 1793 1736 1961 1530 1491 1660
Поверхностная+ щелевание 1802 1891 1906 1866 1072 1408 1485 1321
Поверхностная 1674 1942 1904 1840 1224 1524 1486 1411
НСРА = 86 НСРВ= 149 НСРАВ = 149
нении с поверхностными обработками увеличение запаса семян происходило в среднем в 2,8 и в 2 раза соответственно.
Рельеф местности оказывал существенное влияние на распределение семян сорных растений. Можно отметить, что при удвоении крутизны склона во всех вариантах обработки почвы происходит уменьшение количества семян в среднем на 20%. По элементам склона наблюдалось увеличение засоренности сверху вниз, за исключением поверхностной обработки, где максимальное накопление происходило в средней части склона (табл. 4).
Наименее засоренной оказалась почва в вариантах с отвальной обработкой — вспашкой, а также вспашкой в сочетании со щелева-нием на обоих склонах.
В годы проведения количественных учетов засоренности в структуре сорного компонента агрофито-ценоза в посевах озимой пшеницы и овса преобладали следующие виды из многолетних сорных рас-
тений: Cirsium arvense, Agropyrum repens, Eguisetum arvense, Taraxacum officinalis, Plantago major; малолетних : Poligonum convolvulus, Fumaria officinalis, Galium aparine, Matricaria inodora.
Учеты фактической засоренности показали, что безотвальные приемы обработки в зернотравяном севообороте на склоновых землях существенно увеличили засоренность посевов — в среднем на 20 — 72%, а сухой массы — на 27-150% по сравнению с контрольной вспашкой.
В периоды исследований засоренность варьировала при проведении 1-го учета от 50 до 206 шт/м2 в зависимости от культуры, вариантов обработки почвы, рельефа и его элементов. При возделывании овса после озимой пшеницы количество сорных растений существенно возросло: на склоне крутизной 4° — в 2,1 раза, а на склоне крутизной 8° — в 1,4 раза как многолетних, так и однолетних сорняков.
С увеличением крутизны склона засоренность снизилась в среднем
Таблица 4
Влияние почвозащитных систем обработок на засоренность посевов полевых культур (шт/м2)
Озимая пшеница, 2004 г. Овес, 2005 г.
Вариант обработки почвы срок учета
1-й 2-й 3-й 1-й 2-й 3-й
Крутизна склона 4°
Вспашка (контроль) 86/3 28/7 17/3 193/10 112/4 72/21
Вспашка+щелевание 89/2 35/3 31/4 175/11 123/4 75/22
Плоскорезная+щелевание 95/4 31/3 33/9 200/9 125/3 68/19
Плоскорезная+чизелевание 113/11 33/3 34/6 206/13 115/2 68/20
Поверхностная+щелевание 117/4 38/1 35/6 205/13 81/2 61/23
Поверхностная 105/1 51/4 28/4 194/16 112/3 58/25
Крутизна склона 8"
Вспашка (контроль) 50/2 22/9 11/4 87/10 59/8 46/21
Вспашка+щелевание 56/1 24/9 13/4 92/9 67/10 46/24
Плоскорезная+щелевание 82/1 27/6 18/7 94/9 72/8 18/18
Плоскорезная+чизелевание 68/1 31/8 15/6 96/11 70/7 49/26
Поверхностная+щелевание 86/1 31/9 12/3 104/12 70/8 48/28
Поверхностная 68/1 22/7 18/5 115/13 73/7 43/25
Примечание. В числителе — всего сорняков; в знаменателе — в т. ч. многолетников.
в посевах озимой пшеницы на 50 — 70%, в посевах овса — на 75-100%.
Ко 2-му и 3-му срокам учета общая численность сорняков снизилась за счет конкуренции культур, а также от действия гербицидов. Тенденции изменения количества сухой массы сорных растений зависели от вариантов обработки почвы.
Действие гербицидов, которые применялись общим фоном, оказалось на склоне 8° существенно ниже, чем на склоне 4°.Так, на склоне крутизной 4° увеличение количества сухой массы сорных растений составило 10%, тогда как при удвоении крутизны склона — соответствовало 220 %.
В условиях стационарного опыта численность и видовой состав сорных растений зависели от элементов склона. Так, в посевах овса максимальное количество сорных растений отмечено на нижнем элементе склона. При вспашке в сочетании со щелеванием оно увеличилось с 164 шт/м2 на верхнем до 175 шт/м2 на нижнем элементе склона, при плоскорезной со щелевани-ем — с 169 до 241, при поверхностной в сочетании со щелеванием — с 165 до 245 шт/м2. Засоренность посевов как озимой пшеницы, так и овса увеличилась вниз по склону, однако тенденция изменения количества сухой массы сорных растений, как главного показателя их конкурентной способности, отмечалась в большей степени в зависимости от крутизны склона, чем от элементов рельефа. Общее количество сухой массы сорных растений с увеличением крутизны склона вдвое (в среднем по изучаемым приемам обработки почвы) снизилось на 30%, в то время как сухая масса многолетников увеличилась на 26%. На склоне крутизной 4° в посевах овса наблюдалось уменьшение вниз
по склону количество общей сухой массы сорных растений, при удвоении крутизны склона отмечена обратная тенденция — увеличение вниз по склону.
Для эффективной борьбы с сорными растениями очень важно знать не только количественный, но и качественный состав структуры агро-фитоценоза, т. е. их видовой состав.
В структуре сорного компонента овса (1-й учет) можно выделить доминирование 2 основных во всех вариантах: яровых ранних и зимующих, которые в структуре агро-фитоценоза занимали от 80 до 90%. Существенных различий в структуре агрофитоценоза не отмечалось. Распределение по элементам рельефа на склоне 4° указывает на увеличение сверху вниз корнеотпрыс-ковых, корневищных и эфемеров и уменьшение сверху вниз яровых ранних и зимующих сорняков. При удвоении крутизны склона происходит увеличение злостных многолетников во всех вариантах и уменьшение эфемеров.
Рассматривая изменения структуры сорного компонента агрофи-тоценоза в динамике за вегетацию, можно отметить следующие тенденции:
1 — снижение доли доминирующих в начале вегетации яровых ранних сорняков на обоих склонах в 3-5 раз;
2 — в условиях дефицита влаги и повышенной теплообеспеченнос-ти в конце вегетации у зимующих сорняков, как у наиболее устойчивых к недостатку влаги и флуктуа-циям температуры, увеличивалось процентное соотношение в структуре агрофитоценоза;
3 — в качестве наиболее вредоносных растений, которые максимально адаптированы к экстремальным ситуациям, следует отметить
Таблица 5
Влияние почвозащитных систем обработок на накопление сухой массы сорными растениями (г/м2)
Вариант обработки почвы Озимая пшеница, 2004 г. Овес, 2005 г. Озимая пшеница, 2004 г. Овес, 2005 г.
срок учета
3-й 2-й 3-й 3-й 2-й 3-й
Крутизна склона
4° 8°
Вспашка (контроль) 18,1/14,6 17,9/1,5 16,0/7,8 5,8/3,9 9,2/1,1 20,3/11,4
Вспашка+щелевание 11,2/7,7 16,2/0,6 16,8/8,6 7,4/5,5 11,6/2,0 23,3/15,4
Плоскорезная+щелевание 23,7/13,1 15,8/2,5 16,7/6,7 17,2/9,7 13,5/2,8 24,2/19,1
Плоскорезная+чизелевание 26,4/11,0 14,2/2,7 18,4/12,6 13,7/7,2 13,1/3,2 29,2/22,9
Поверхностная+щелевание 27,7/10,2 23,3/9,3 20,3/15,0 13,1/5,1 16,7/6,3 45,0/35,7
Поверхностная 23,5/7,7 17,1/3,9 24,8/20,1 19,5/6,8 14,2/5,4 34,6/27,2
Примечание. В числителе — всего сорняков; в знаменателе — в т. ч. многолетников.
группу корневищных сорняков Ецш-setum атуете и Agropirum герет, доля которых к концу вегетации увеличилась по сравнению с началом вегетации в 5 — 7 раз, особенно на склоне 8°. Это можно объяснить использованием этой группой сорняков влаги нижних слоев почвы, к тому же на склоне крутизной 8° водоупорный горизонт располагается выше, чем на склоне 4°.
Таким образом, на склоновых землях длительное применение почвозащитных приемов обработок почвы приводит к существенному изменению фитосанитарного состояния посевов и почвы. Применение плоскорезной и поверхностной обработок приводит к увеличению численности, количества сухой массы сорных растений в структуре сорного компонента агрофитоцено-за. Это делает необходимым поиск новых путей регулирования фито-санитарного состояния, используя системный и комплексный подход к решению этой проблемы.
Корневые гнили относятся к наименее заметным, но наиболее вредоносным заболеваниям, недоборы
урожая от которых составляют 1525%, а в отдельных случаях могут достигать 40-50%. Их называют «болезнью современных систем земледелия».
Мониторинг фитосанитарного состояния посевов проводили в фазы всходов и кущения. При учете оценивали распространенность болезней и интенсивность поражения растений.
Наблюдения показали, что за весь период вегетации озимой пшеницы метеорологические условия как в осенне-зимний, так и в весенне-летний периоды были удовлетворительными для роста и развития озимой пшеницы, в связи с чем распространение болезни и по-раженность ею посевов оказались сравнительно слабыми. Однако в летний период наблюдалось выпадение чрезмерного количества осадков, что привело к переувлажнению почвы и в результате к резкому нарастанию интенсивности заболевания. Распространенность корневых гнилей на посевах озимой пшеницы колебалась от 17,2 до 30,6% (табл. 6).
Таблица 6
Влияние противоэрозионных обработок на распространение корневых гнилей
Распространение, % Среднее Распространение, % Среднее
Вариант обработки почвы верх середина низ верх середина низ
Крутизна склона
4° 8°
Вспашка (контроль) 18,6 18,8 20,2 19,2 17,2 18,6 18,8 18,2
Вспашка+щелевание 20,0 20,6 21,1 20,6 16,6 17,8 18,2 17,5
Плоскорез+щелевание 19,3 20,9 21,4 20,5 18,5 19,0 19,2 18,9
Плоскорез+чизелевание 18,9 20,2 23,0 20,7 18,0 18,7 17,9 18,2
Поверхностная+щелевание 23,3 25,7 27,9 25,6 19,4 21,0 22,3 20,9
Поверхностная 25,8 27,4 30,6 27,9 20,1 26,7 29,6 25,5
Первые признаки поражения церкоспорелезом обнаружили в конце марта. На нижних листьях пораженных растений возникли светлые расплывчатые пятна без окаймлений либо окруженные коричневой каймой.
Распространение и развитие корневых гнилей существенно зависят от варианта обработки почвы и особенностей рельефа. Наиболее эффективным против заболевания оказалось применение плоскорезной обработки с чизелеванием на склоне крутизной 8°. Обработка с применением вспашки со щелева-нием обеспечивала улучшение питательного режима почвы и более активное разложение послеуборочных остатков, что обусловило уменьшение запасов патогена в почве. В этом случае степень развития болезни была меньше на 4%. На склоне крутизной 4° лучший эффект был при обычной вспашке — 19,2%. Применение поверхностных обработок привело к увеличению распространенности болезни в среднем в 1,4 раза как на склоне крутизной 4°, так и на склоне крутизной 8°. Наметилась тенденция нарастания распространенности корневых гнилей от верхнего элемента склона к нижнему. С увеличением крутизны склона распрост-
раненность болезни существенно снизилась, что связано с лучшей инсоляцией склона крутизной 8°.
Обследование посевов озимой пшеницы на наличие снежной плесени и тифулеза (инфекционное выпревание) проводили сразу после таяния снега.
Весной 2004 г. пораженность озимой пшеницы снежной плесенью определяли главным образом по погодным условиям зимне-весеннего периода, а также по уровню агротехники и особенностям рельефа (табл. 7).
Снежная плесень была распространена на 10% площади на склоне крутизной 4° и на 25% площади на склоне крутизной 8°. Причем наиболее интенсивно снежная плесень развивалась на нижнем элементе склона крутизной 8°, что обусловлено в первую очередь благоприятными условиями перезимовки и возобновления вегетации озимой пшеницы, невысоким снежным покровом, дружным таянием снега.
Таким образом, на поврежден-ность зерновых культур влияет комплекс факторов, связанных с экспозицией склона, особенностями рельефа и глубиной обработки почвы. На дерново-подзолистой среднесмытой почве наиболее эффективной против заболевания оказалась вспашка, усиленная щелеванием.
Таблица 7
Влияние противоэрозионных обработок на пораженность посевов озимой пшеницы
Пораженность растений, балл
снежная плесень тифулез снежная плесень тифулез
Вариант обработки почвы элементы склона
о. ш ш
ф го X ф го X а> го X ф го
О. X со о. о. х со О. а. х со о. о. х
Ф 3 ш ф ^ ф ф = ф
о ч X т о ч X т о се X т
Крутизна склона 4°
Крутизна склона 8°
Вспашка (контроль)
Вспашка+щелевание
Плоскорез+щелевание
Плоскорез+чизелевание
Поверхностная+щелевание
Поверхностная
1 1 1 2 1 1 1 2 1 1 1
1 0 2 2 0 1 1 2 1 1 1
0 0 1 1 3 1 1 2 3 1 1
0 0 1 1 1 1 1 2 2 1 0
0 0 2 2 2 2 1 2 1 1 2
0 1 0 1 1 1 2 1 1 2 0
Относительно благоприятные метеорологические условия 20032004 гг. и небольшая пораженность болезнями позволили получить близкую к планируемой урожайность зерна озимой пшеницы (табл. 8). Средняя урожайность в опыте составила 4,11 т/га, с колебаниями в зависимости от изучаемых вариантов от 3,5 до 5,0 т/га и более. Урожайность по склонам и элементам
склонов существенно различалась. В среднем на склоне 4° получено 3,9 т/га, а на склоне 8° — 4,23 т/га. По элементам склонов выявлены следующие закономерности. На склоне 4° урожайность существенно повысилась сверху вниз по склону независимо от вариантов обработки почвы. На склоне 8° отмечена обратная тенденция. В верхних элементах склона урожайность у ози-
Таблица 8
Действие почвозащитных приемов на урожайность зерновых культур на склоновых
землях, т/га
Вариант обработки (А) почвы Озимая пшеница 2004 г. Среднее Овес, 2005 г. Среднее
элемент склона элемент склона
верх середина низ верх середина низ
Крутизна склона 4° (В)
Вспашка (контроль) 3,75 3,91 4,02 3,89 1,69 1,75 1,70 1,71
Вспашка+щелевание 3,85 3,85 4,10 3,93 2,14 2,16 1,81 2,04
Плоскорезная+щелевание 4,18 4,01 4,35 4,18 2,11 2,49 2,02 2,20
Плоскорезная+чизелевание 4,00 4,03 4,21 4,03 2,20 2,28 1,98 2,15
Поверхностная+щелевание 4,02 3,68 4,04 3,91 2,26 2,37 2,30 2,31
Поверхностная 4,00 3,83 4,14 3,99 2,43 2,37 2,53 2,44
Крутизна склона ЕР (В)
Вспашка (контроль) 4,00 3,86 3,71 3,86 1,70 1,85 1,93 1,83
Вспашка+щелевание 4,53 4,27 3,54 4,12 1,57 2,20 1,88 1,88
Плоскорезная+щелевание 4,60 4,55 3,97 4,37 1,89 1,94 2,12 1,98
Плоскорезная+чизелевание 4,65 4,37 4,01 4,34 2,19 2,25 2,13 2,19
Поверхностная+щелевание 4,34 4,27 3,94 4,18 2,26 2,16 2,17 2,20
Поверхностная 4,50 4,60 4,50 4,53 2,45 2,73 2,54 2,57
НСРА =0,18 т/га НСРА =0,18 т/га
НСРВ=0,31 т/га НСРВ= =0,21 т/га
мых была существенно выше по сравнению с нижними элементами. Эти различия можно объяснить складывающимися показателями плодородия почв, особенностью инсоляции и водным режимом. Оценивая варианты обработки по почвозащитной эффективности, следует отметить их положительную роль, особенно на склоне крутизной 8°. Получены существенные прибавки урожая от сберегающих технологий: при вспашке со щелеванием прибавка составила 0,26 т/га; плоскорезной со щелеванием — 0,51; сочетании плоскорезной с чизелеванием 0,48; при поверхностной со щелеванием — 0,33 т/га. Эффект щелевания оказался полезным и оправданным, что нашло подтверждение в изменении пищевого, водного и воздушного режимов.
Оценка глубоких технологий обработки почвы позволила выделить вариант плоскорезной обработки в сочетании со щелеванием. На склоне 4° прибавка со вспашкой составила 0,29 т/га, а на склоне 8° — 0,51 т/га. Анализ и сравнение ресурсосберегающих поверхностных обработок показали их высокую эффективность по сравнению со вспашкой, в то же время эффект щелевания при поверхностной обработке оказался несущественным.
Вегетационный период 2005 г. не был благоприятным для роста и развития овса. Недостаточное количество осадков во 2-й половине вегетации и достаточно большая засоренность сорными растениями не позволили получить высокий урожай хорошего качества.
Средняя урожайность в опыте составила 2,12 т/га, с колебаниями в зависимости от изучаемых вариантов от 1,71 до 2,57 т/га. Урожайность по склонам и элементам скло-
нов существенно различалась. В среднем на склоне 4° получено 2,15 т/ га, а на склоне 8° — 2,1 т/га. По элементам склонов выявлены следующие закономерности. На склоне 4° урожайность существенно повышалась сверху к середине склона, а затем к нижней части заметно снижалась во всех вариантах обработки почвы. На склоне 8° такая тенденция менее выражена. На средней части склона 4° урожайность овса была существенно выше по сравнению с нижними элементами. Эти различия можно объяснить различными показателями плодородия почв, особенностью форм склонов и влагообеспеченностью. Оценивая варианты обработки по их почвозащитной эффективности, следует отметить их положительную роль, особенно на склоне крутизной 8°.
Оценка глубоких технологий обработки почвы позволила выделить вариант поверхностной обработки в сочетании со щелеванием. На склоне 4° прибавка в этом варианте по сравнению со вспашкой составила 0,6 т/га, а на склоне 8° — 0,37 т/га. Плоскорезная обработка в сочетании со щелеванием тоже дала существенные прибавки урожая овса (на склоне 4° — 0,49 т/ га, на склоне 8° — 0,15 т/га).
При анализе и сравнении ресурсосберегающих поверхностных обработок отмечена их высокая эффективность по сравнению со вспашкой, в то же время эффект щелевания при поверхностной обработке оказался несущественным.
Таким образом, 25-летние исследования позволили подтвердить возможность создания благоприятных условий для обеспечения про-тивоэрозионной и экологической устойчивости плодородия почвы на склоновых землях. Использование
почвозащитных ресурсосберегающих технологий показало высокий хозяйственный эффект, особенно сочетание щелевания с плоскорезной и поверхностной обработками.
Заключение
В условиях Центрального района Нечерноземной зоны интенсивность эрозионных процессов на пахотных землях можно значительно ослабить за счет использования почвозащитных приемов обработки почвы — вспашки поперек склона, плоскорезной обработки, чизе-левания, поверхностной обработки и их сочетаний.
Противоэрозионные обработки существенно влияют на водный режим, вла-гообеспеченность и агрофизические показатели плодородия почвы. Максимальное влагосодержание было отмечено на склоне 4° при применении плоскорезной обработки в сочетании с чизелеванием (187 мм), что на 7,5% выше контроля (вспашка), а на склоне 8° — при поверхностной обработке с щелеванием (162 мм), что на 12,5% выше контроля.
Почвозащитные приемы ухудшают фитосанитарное состояние посевов и почвы. Потенциальный запас семян сорняков увеличивался и достигал 1840 млн шт. при поверхностной обработке, а при вспашке он составил — 650 млн шт., что в 2 — 3 раза больше.
Почвозащитные приемы способствовали увеличению фактической засоренности и развитию болезней. Распространение корневых гнилей при обычной обработке не превышало 18-20%, а при обработках без оборота пласта составляло 25-30%.
Улучшение биологических, агрофизических показателей плодородия почвы за счет использования почвозащитных противоэрозионных приемов позволило получить урожайность зерновых, близкую к планируемой: овса — 2,0-2,5 т, а озимой пшеницы — 4,0-4,5 т с 1 га.
ЛИТЕРАТУРА
1. Актуальные проблемы земледелия. М.: Колос, 1984. — 2. Баздырев Г.И. Фи-тосанитарное состояние почвы в условиях интенсификации земледелия / / Изв. ТСХА, 1983. Вып. 3. С. 28-40. — 3. Баздырев Г.И., Павликов М.А. Агроэко-логическая и агрономическая эффективность почвозащитных приемов обработки почвы и средств химизации на склоновых землях // Изв. ТСХА, 2004. Вып. 2. С. 3-15. — 4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: ВО «Агропро-миздат», 1985. — 5. Жученко А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России. М.: Агрорус, 2004. — 6. Кочетов И.С. Агроландшафтное земледелие и эрозия почв в Центральном Нечерноземье. М.: Колос, 1999.
SUMMARY
During long-term stationary experiment soil protecting anti-erosion practices' influence both on soil fertility and cereals crop-capacity on slope land was studied carefully. Soil protective practices favour both better biological, agrophysical and agrochemical indices of soil fertility and achieving planned cereals harvests.
