авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СИБИРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

ЗЕМЛЕДЕЛИЯ И ХИМИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

На правах рукописи

ЗАБОЛОТСКИХ

Владимир Владимирович

ВЛИЯНИЕ МИНИМИЗАЦИИ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА

УРОЖАЙНОСТЬ ГОРОХА И АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ

ПАРАМЕТРЫ ЧЕРНОЗЕМА ЮЖНОГО КАРБОНАТНОГО

СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА

06.01.01 – общее земледелие, растениеводство Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

д.б.н., профессор, член-корреспондент Россельхозакадемии Н.Г. Власенко Новосибирск 2013 Оглавление стр.

Введение Глава 1 Обработка почвы и ее воздействие на основные агробиоло- гические свойства почвы и урожайность гороха 1.1 Хозяйственное и агроэкологическое значение гороха 1.2 Обработка почвы и урожайность гороха 1.3 Влияние обработки почвы на e основные агроэкологические характеристики 1.3.1 Структура почвы 1.3.2. Плотность почвы 1.3.3. Водопроницаемость почвы 1.3.4 Водный режим почвы 1.3.5 Азотный и фосфорный режимы почвы Глава 2 Почвенно-климатические условия региона исследований Глава 3 Объекты, методы и условия проведения экспериментов 3.1 Объекты и исследования 3.1.1 Объекты исследований 3.1.2 Схема размещения опытов и агротехника возделывания горо- ха 3.1.3 Методика проведения исследований 3.2 Агрометеорологическая характеристика периода проведения исследований Глава 4 Влияние минимизации обработки почвы на показатели почвенного плодородия и урожайность гороха 4.1 Влияние приемов основной обработки почвы на агрегатный со- став и водопрочность агрегатов 4.2 Плотность сложения пахотного слоя при различных обработках почвы 4.3 Изменение фильтрационной способности пахотного слоя под влиянием приемов основной обработки почвы 4.4 Динамика продуктивной влаги в зависимости от обработки почвы 4.5 Обработка почвы и азотно-фосфорный режим при возделыва- нии гороха 4.6 Влияние приемов основной обработки почвы на урожайность гороха Глава 5 Экономическая оценка приемов основной обработки почвы при возделывании гороха Глава 6 Эффективность возделывания яровой пшеницы после го- роха Заключение Предложения производству Библиографический список ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы. Острой проблемой современного земледелия яв ляется неуклонное уменьшение плодородия почвы. Несмотря на внедрение почвозащитной системы земледелия, за 50 летний период ее использования содержание гумуса в плодородных черноземах Северного Казахстана уменьшилось на 30%, произошло изменение его фракционного и группового состава (Сапаров, Козыбаева, 2012). Причиной этого являются, прежде всего, эрозия и потеря органической массы при многократном применении механи ческих обработок почвы, а также, в отдельных случаях, необоснованно высо кий удельный вес пара в структуре использования пашни.

В современных экономических условиях, с появлением новых средств управления продукционным процессом и современной техники, ресурсосбе режение выступает в качестве одного из важнейших направлений в струк турной перестройке методов ведения сельскохозяйственного производства. В Акмолинской области, как и в целом по Северному Казахстану, в структуре использования пашни преобладают зерновые культуры. В Канаде в анало гичных с Казахстаном природных условиях за последние пятнадцать лет произошел переход на диверсифицированные системы растениеводства. В качестве основных культур для диверсификации выбраны зернобобовые и масличные культуры. В связи с особенностями почвенно-климатических ус ловий Северного Казахстана, одним из основных условий высокорентабель ного возделывания зернобобовых культур является разработка более эффек тивных ресурсосберегающих технологий возделывания с реализацией их по тенциальной азотфиксирующей активности, урожайности и белковой про дуктивности в соответствии с биологическими особенностями для конкрет ных экологических условий их возделывания.

Несмотря на высокие достоинства гороха, площади его возделывания все еще ничтожно малы в сравнении с зерновыми колосовыми культурами, отмечается относительно низкий и нестабильный по годам уровень урожай ности данной культуры, что во многом объясняется недостаточной изученно стью, и как следствие, отсутствием на практике оптимальных решений в во просах выбора технологии возделывания, обработки почвы, интегрированной защиты растений и т.д.

Таким образом, необходимость более тщательного изучения культуры гороха, а также разработки современных сберегающих технологий его возде лывания приобретает особую актуальность.

Цель исследований. Изучить эффективность приемов основной обра ботки почвы под горох, их влияние на урожайность и основные агроэкологи ческие параметры чернозема южного карбонатного Северного Казахстана.

Основные задачи:

- установить закономерности изменения агрегатного состава, водопроч ности, плотности и фильтрационной способности почвы в зависимости от приема обработки почвы под горох;

- изучить воздействие различных приемов обработки почвы на водный, азотный и фосфорный режим при возделывании гороха;

- оценить роль изучаемых приемов основной обработки почвы в форми ровании урожая гороха;

- дать экономическую оценку изучаемым приемам основной обработки почвы под горох;

- провести сравнительный анализ эффективности возделывания яровой пшеницы по гороху и паровому предшественнику.

Научная новизна. Впервые на черноземе южном карбонатном в усло виях засушливой степи Северного Казахстана проведено комплексное срав нительное изучение влияния разноглубинных приемов безотвальной обра ботки почвы вплоть до нулевой, на основные агроэкологические показатели плодородия почвы и урожайность гороха.

Установлено, что при переходе от глубокого рыхления к нулевой обра ботке водопрочность почвенных агрегатов увеличивается, коэффициент структурности поверхностного слоя почвы снижается, при этом плотность пахотного слоя перед посевом гороха возрастает, а фильтрационная способ ность уменьшается. Выявлено, что при щелевании и отказе от основной об работки почвы снижается непродуктивный расход влаги, как в допосевной период, так и в течение вегетации гороха. Определено, что с минимизацией обработки почвы содержание нитратного азота в слое почвы 0-40 см перед посевом гороха снижается.

Доказана возможность отказа от основной обработки почвы при возде лывании гороха в зоне недостаточного увлажнения без потери урожайности культуры, при этом экономический эффект возрастает за счет снижения за трат. Показано, что при возделывании яровой пшеницы по предшественни кам гороху и пару ее продуктивность находится практически на одном уров не.

Защищаемые положения:

- при минимизации обработки почвы в условиях Северного Казахстана формируются агроэкологические условия, сберегающие плодородие черно зема южного карбонатного;

- в условиях дефицита осадков экономически выгодно выращивать го рох по необработанной с осени стерне по технологии прямого посева, что обеспечивает получение урожая не ниже, чем при обработках почвы;

- урожайность звена севооборота горох – яровая пшеница не уступает звену пар – пшеница независимо от основной обработки почвы.

Практическая значимость работы. Показано, что при выращивании го роха в звене плодосменного севооборота горох – пшеница при дефиците ат мосферных осадков на южном карбонатном черноземе возможно получение экономически оправданного урожая зерна на уровне 1,11-1,18 т/га. Установ лено, что отказ от обработки почвы в звене горох – пшеница обеспечивает получение чистого дохода 8182 руб./га с рентабельностью производства, равной 58%, в сравнении с традиционным глубоким рыхлением. Выявлено, что повышение уровня плотности пахотного слоя почвы при минимизации е обработки положительно влияет на водный режим и не приводит к снижению урожайности гороха и последующей пшеницы.

Апробация результатов. Результаты исследований докладывались, рас сматривались и обсуждались на ежегодных областных и районных совеща ниях, днях поля с демонстрацией полевых опытов (2009 – 2011 гг.), а также на ученых советах НПЦ ЗХ им А.И. Бараева. Основные положения диссерта ции изложены в материалах рекомендаций «Минимальная и нулевая техно логия возделывания гороха в Акмолинской области», Шортанды (2010 г.) и научно-практических конференций «Вклад молодых ученых в аграрную нау ку» Шортанды (2010 г.), «Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых» г. Новосибирск (2012 г.).

Работа выполнена под руководством доктора биологических наук, профессора, члена-корреспондента Россельхозакадемии Наталии Григорьев ны Власенко, которой автор выражает искреннюю благодарность и глубокую признательность. Автор также приносит благодарность сотрудникам лабора тории точного земледелия, принимавших участие в проведении полевых опытов и лабораторных исследований, а также администрации НПЦ ЗХ им А.И. Бараева за помощь и поддержку при выполнении работы.

Глава 1 Обработка почвы и ее воздействие на основные агробиологические свойства почвы и урожайность гороха 1.1 Хозяйственное и агроэкологическое значение гороха Известно, что бобовые растения при благоприятных условиях выращи вания без применения азотных удобрений формируют значительно большее количество белка, чем широко возделываемые злаковые культуры при внесе нии под них высоких доз азота (Вавилов, Посыпанов, 1983;

Трепачев, 1985).

Эти же авторы отмечают, что при урожайности 3,0 т/га пшеница может сформировать 360 кг/га белка, а горох – 690 кг/га. Среди зерновых бобовых культур наименьшей белковостью обладает горох, однако даже он по содер жанию белка в 2-3 раза превосходит самые ценные фуражные культуры: яч мень и овес. Установлено, что в зависимости от сорта и условий выращива ния в семенах гороха накапливается от 16 до 36% белка на сухое вещество (в среднем 24-25%), а в травянистой массе – от 9 до 29% (Вавилов, Посыпанов, 1983;

Коренев и др., 1999). Семена гороха сохраняют свои пищевые и вкусо вые качества в течение 10-12 лет, что определяет высокую ценность культу ры для создания продуктовых резервов.

Гороховое зерно является основным белковым компонентом отечест венных комбикормов для животноводства. Каждая тонна зерен гороха, вве денная в рационы животных, позволяет экономить 2,5 тонны концентратов, несбалансированных по белку, при том что производство последних посред ством зернобобовых растений обходится в 3,5-4 раза дешевле в сравнении с фуражными зерновыми культурами (Коренев, Сафонов, 1992). Ценная по пи тательности зеленая масса гороха используется на корм непосредственно, либо для приготовления травяной муки, сена, сенажа, силоса с высоким со держанием белка. Килограмм зерна гороха приравнивается к 1,15 кормовой единице и содержит 195 г легкопереваримого протеина, а гороховая солома, содержащая 9% белка – в 2 раза больше, чем овсяная, по своим достоинствам не уступает сену среднего качества (Бондар, Лавриненко, 1977).

Несомненна роль бобовых растений и в сохранении плодородия почв, забота о котором сегодня и в будущем становится одной из основных эколо гических и социально – экономических задач сельского хозяйства. В XIX ве ке была установлена причина этого явления – биологическая фиксация атмо сферного азота – элемента, запасы которого в почве, образовавшегося имен но биогенным путем, ограничены и в настоящее время имеют тенденцию к уменьшению. Фиксация азота воздуха – явление, характерное для многих представителей микробного мира, населяющих почвы, воды, организмы высших растений и животных, однако союз бобовых культур и микробов – азотфиксаторов, особенно привлекает к изучению, как ученых, так и практи ков. По мнению Е.Н. Мишустина, Н.И. Черепкова (1979), размер биологиче ской азотфиксации симбиотическими системами бобовых культур и свобод ноживущими микроорганизмами на окультуренных почвах достигает 3- млн. т и 4-5 млн. т, соответственно, в зависимости от складывающихся усло вий. При этом они отмечают, что химическая промышленность поставляла сельскому хозяйству примерно столько же азота, сколько суммарная биоло гическая азотфиксация, т.е. 9 млн. т ежегодно. Это убедительно свидетельст вует о том, что в условиях интенсивного применения минеральных удобре ний биологическая фиксация азота остается важной доходной статьей азот ного баланса почв. В современном земледелии при резком сокращении объе мов использования минеральных удобрений она становится еще более акту альной, в том числе и с позиции экологии.

С экологической точки зрения максимальное использование биологиче ского азота в земледелии предпочтительно не только при недостаточном вне сении азотных удобрений в почву, не обеспечивающих возмещения его рас хода, но также в связи с рядом негативных моментов применения их в высо ких дозах, необходимых для получения высоких урожаев. Прежде всего, это загрязнение продукции нитратами, а также окружающей среды вследствие потерь минерального азота, которые от завода до ассимиляции его растения ми могут достигать 25-30% и более (Мишустин, Черепков, 1979). По мнению И.Г. Захаренко, Л.И. Шилиной (1967), горох способен усваивать не более 20 50 кг/га атмосферного азота. Ещ более низкую оценку его азотфиксирую щей способности дает В.П. Орлов (1985). П.П. Вавилов, Г.С. Посыпанов (1983, 1997) оценивают потенциальные возможности фиксации атмосферно го азота горохом в 150 и более кг/га, а изучение однолетних бобовых культур Л.М. Доросинским (1970), показало, что в условиях достаточного увлажне ния количество фиксированного ими азота может достигать 200 кг/га. Как отмечает Б.А. Ягодин (1989), зернобобовые культуры в оптимальных услови ях выращивания способны усваивать из воздуха 2/3 азота от его общего со держания в растении и 1/3 – используют из почвы. У гороха доля биологиче ского азота в общем потреблении им этого элемента составляет в среднем 40 50 % (Морозов, 1985;

Хамоков, 1999;

Дозоров, 2000). Даже если бобовые фиксируют меньше азота, чем выносят его из почвы, они способствуют сбе режению е азотистых запасов, благотворно влияя на почвенное плодородие и создавая предпосылки для формирования хорошего урожая последующих культур. Поступление в почву азота при выращивании бобовых растений происходит в основном за счет пожнивных и корневых остатков. Б.Ф. Азаров и др. (1997) показали, что зернобобовые культуры поставляют в почву до 2, т/га растительных остатков в виде сухого вещества. Результаты многолетних исследований ВНИИ зернобобовых культур свидетельствуют о накоплении в почве от 2 до 7 т/га корневых и пожнивных остатков, в которых содержится 45-139 кг азота, 10-20 кг фосфора, и 20-70 кг калия (Задорин, 2002). Повыше ние содержания азота в почве при поступлении корневых остатков бобовых культур обеспечивает более узкое соотношение между азотом и углеродом в растительных остатках, что положительно влияет на скорость разложения материала и большему накоплению в почве гумусовых веществ.

По мнению А.П. Исаева (1994), возделывание гороха способствует не только сохранению гумуса в почве, но и положительному изменению его ка чественного состава. Быстрая минерализация пожнивных остатков бобовых растений в почве сопровождается усилением почвенных биохимических процессов, что приводит к улучшению не только азотного, а также фосфор ного и калийного питания последующих культур (Орлов и др., 1986;

Трепа чев, Алейникова, 1989).

Таким образом, возделывание бобовых культур, в том числе и гороха, является важным элементом биологизации и экологизации земледелия. Горох за счет симбиотической азотфиксации, способствует сохранению запасов азота и создает благоприятный агрохимический фон для последующих куль тур. Азотфиксирующая способность, интенсивный рост и скороспелость по зволяют гороху выполнять функции активного производителя белка, хоро шего почвоулучшателя и ценного предшественника, определяя его высокое энергосберегающее, экологическое и агротехническое значение, что под тверждается многолетним мировым и отечественным опытом его возделыва ния.

1.2 Обработка почвы и урожайность гороха Среди многочисленных агротехнических приемов обработка почвы все гда играла основную роль в создании урожая, так как этот прием является универсальным средством воздействия на многие физические, химические и биологические свойства почвы, и, в конечном счете, на е плодородие (Кол маков, Нестеренко, 1981). Поэтому одним из главных и актуальных направ лений исследований сегодня является разработка и совершенствование прие мов основной обработки почвы, способствующих повышению продуктивно сти гороха. В то же время они должны отвечать как почвенно-климатическим условиям каждой конкретной зоны, так и биологическим особенностям куль туры гороха, на что указывает в своих работах Ш.А. Гайсин (1962) и другие авторы.

Необходимые условия для получения хороших урожаев в Центрально черноземной и Нечерноземной зонах создаются системой основной обработ ки почвы, включающей послеуборочное лущение стерни и последующую глубокую зяблевую вспашку плугами с предплужниками (Воловченко, 1962;

Дебелый и др., 1985). Этой же системы придерживаются В.Т. Канцалиев (1990), Н.И. Картамышев (1996), А.П. Исаев (1997). Продолжительный по слеуборочный период способствует прорастанию сорняков осенью и обеспе чивает возможность подготовки ранней зяби по типу полупара. При этом вслед за вспашкой поле боронят, при необходимости прикатывают и по мере отрастания сорняков производят одну-две поверхностных осенних обработки (Скоробогатов, 1968).

Исследования В.А. Гордиенко (1962), В.В. Метельского (1962), М.С.

Середы (1962) показали, что при возделывании гороха хорошие результаты в борьбе с сорняками, особенно с корнеотпрысковыми, дает сочетание зябле вой обработки почвы с химическими методами борьбы. При этом, как только поле освобождается от предшественника, стерню опрыскивают гербицидами 2,4-Д из расчета 2 кг/га действующего вещества, через 3-5 суток после опры скивания начинают зяблевую обработку почвы.

В Краснодарском научно-исследовательском институте сельского хо зяйства, по данным Г. Хитрых и Я. Ганзина (1963), при посеве гороха по ран ней зяби, обработанной отвально, по типу полупара и тщательно выровнен ной с осени, в зависимости от предшественника получили такие урожаи: по кукурузе – 2,83, по озимому ячменю – 2,49 и по сахарной свекле – 2,45 т/га (цит. по Скоробогатов, 1968).

В Липецкой области обработку почвы под горох проводили в августе на глубину 30-32 см плугами, с одновременным боронованием. При появле нии сорняков осенью почву обрабатывали один-два раза культиваторами с боронами, т.е. проводили полупаровую обработку почвы. При такой агротех нике было получено в 1961 г. 3,6 т зерна гороха на площади 200 га, а за 5 лет (1957-1961 гг.) средний урожай гороха составил 2,5 т/га (Ксенз, 1963).

Влияние глубины обработки почвы на урожай гороха отмечается мно гими авторами. Так, в учебно-опытном хозяйстве Башкирского сельскохо зяйственного института был получен урожай гороха при вспашке на глубину 20 см – 1,15 т/га (100%), при вспашке на глубину 25 см – 1,58 (137,4%) и на 30 см – 2,13 т/га (185,3%) (Латыпов, 1961). Ссылаясь на опыт возделывания гороха в Башкирии, автор указывает, что в Уфимском опытном хозяйстве по глубокой (30 см) зяби, получена прибавка урожая гороха в 13,5% в сравнении с пахотой на глубину 20 см.

Обобщая опыт возделывания гороха в Башкирии, Ш.А. Гайсин (1962) указывает, что на черноземах, как правило, почву под горох надо пахать на глубину 25-27 см, а на нечерноземных почвах – вспашку желательно углу бить на 2-3 см против обычной пахоты. Объясняется это тем, что стержневой корень гороха более требователен к обработке почвы, чем яровые колосовые культуры. Проникая глубоко в почву такой корень образует боковых корней тем больше, чем глубже вспахана и разрыхлена почва.

Д.И. Буров (1970) указывает, что для условий Самарской области глу бина вспашки под горох, если позволяет пахотный горизонт, должна быть не менее 27-30 см. Это дает возможность накопить к следующему году доста точное количество влаги и более успешно вести борьбу с засоренностью по лей. При такой агротехнике была получена урожайность зернобобовых куль тур: гороха – 2,97 т/га, чечевицы – 1,64 и нута – 1,31т/га. В то же время Г.И.

Казаков (1997) считает, что под горох необходимо глубоко рыхлить почву только во влажные годы, для создания в этих условиях оптимальных значе ний плотности, он также считает, что длительные мелкие обработки приво дят к переуплотнению почвы, поэтому необходимо сочетать разные их сис темы.

На необходимость глубокой обработки почвы под горох в условиях Самарской области указывает А. Соныгина (1963), в Волгоградской – А.И.

Еремина (1963), в Чувашии – М.Г. Долгов (1962).

М.С. Середа (1962) пишет о том, что ранняя, глубокая выровненная зябь под горох завоевала большую популярность в засушливых районах Оренбургской области. Значительно позже И.М. Агеев и др. (2010) для этого же региона экспериментально доказали преимущество глубокого плоскорез ного рыхления относительно вспашки и мелкой плоскорезной обработки под горох. В стационарных опытах урожайность гороха по плоскорезному рых лению на 25-27 см составила 2,12 т/га, тогда как по мелкому рыхлению – 1, т/га. По мнению А.В. Кислова, Е.М. Агеева (2010), горох отрицательно реа гирует на уменьшение глубины обработки, однако снижение затрат на произ водство продукции при мелких и поверхностных обработках делает их более рентабельными.

Для условий Свердловской области М.Ф. Козак (1962) под горох ре комендовал проводить своевременную вспашку зяби плугами с предплужни ками на глубину 23-25 см с предварительным послеуборочным лущением стерни предшествующей культуру. В Иркутской области при возделывании гороха по глубокой, на 25-27 см отвальной зяби, было собрано от 1,95 до 2, т/га (Тухалов, 1965). В Воронежской области по фону глубокой ранней зяби урожайность гороха составила 1,67 т/га, а при осеннем уплотнении этого же фона катками получили 2,17 т/га (Мухортов, 1968).

Аналогичные результаты по глубокой обработке почвы под горох по лучены В.В. Метельским (1962) в Кемеровской области, при этом автор ука зывает, что глубокая зяблевая вспашка способствует очищению почвы от сорняков, более полному поглощению атмосферных осадков и накоплению питательных веществ.

По данным исследований А.Ш. Латыпова (1961), Ш.А. Гайсина (1962), Н.М. Вербицкого, В.П. Митропольского (1992) и др. на серых, серолесных и оподзоленных почвах Башкирии, каштановых почвах Ростовской области и маломощных черноземов Западной Сибири, повышение урожая гороха дос тигается путем постепенного (ежегодно на 3-4 см) углубления пахотного го ризонта почвоуглубителем до 25-28см. По мнению В.М. Новикова, А.П.

Исаева (1996), переход к безотвальным способам обработки почвы под горох значительно снижает его урожайность за счет засорения посевов. В работах В.Л. Ершова, Н.С. Скатовой (2012), проведенных в подтажной зоне Запад ной Сибири на серой лесной среднесуглинистой почве, отмечено, что с при менением минеральных удобрений и средств комплексной химизации под горох, минимальные обработки не уступают вспашке по продуктивности.

На подзолистых и подзолисто-глеевых почвах северо-западной зоны Европейской части России, при небольшом гумусном горизонте, лучшие ре зультаты дает вспашка почвы на 20 см с одновременным рыхлением подпа хотного горизонта на 12-15 см, а также безотвальное рыхление до 34 см в со четании с мелкой заделкой навоза (на глубину 12 см) отвальным плугом. В шестилетних исследованиях на Вологодской сельскохозяйственной опытной станции доказано, что средний урожай горохоовсяной смеси на сено при вспашке почвы на 20 см составил 2,97 т/га, при вспашке на 20 см с подпахот ным рыхлением на 12-15 см – 3,36 и по безотвальному рыхлению на 34 см с заделкой навоза отвальным плугом на глубину 12 см – 3,31т/га (Скоробога тов, 1968).

В системе обработки почвы под горох в большинстве почвенно климатических зон большое значение придается выравниванию поля с осени, а также в весенний период. Выравниванием уничтожается гребнистая по верхность, в результате значительно предотвращается испарение влаги из почвы и обеспечивается более успешная уборка урожая, особенно чистых посевов гороха, требующих низкого среза (Долгов, 1962;

Кавун, 1963;

По кровский, Статуев, 1965).

Другие исследователи считают более целесообразным применение без отвальной основной обработки почвы (Асыка, Смуров, 1990;

Тарчоков, Бжи наев, 1998;

Смуров, 1999). Так, в Ульяновском НИИСХе на черноземах уста новлена эффективность проведения под горох глубокого безотвального рых ления (Немцев, 2000). Также положительное влияние на горох безотвальной обработки почвы в сравнении со вспашкой отмечено в работе И.Г. Гайнутди нова (1994). Прибавка урожайности гороха по вспашке, в отличие от плоско резной обработки, как на неудобренном фоне, так и с внесением удобрений, получена на черноземах выщелоченных и на серой лесной почве (Фейсханов и др., 1991;

Каргин и др., 1997). Вместе с тем, в опытах Е.Х. Нечаевой (2003) различные приемы обработки черноземов в сочетании с разными системами удобрений не оказали существенного влияния на продуктивность гороха.

Аналогичные данные получены на черноземах карбонатных (Агеев и др., 1994, 1997), где было установлено, что уже во второй ротации севооборота и далее, различий по урожайности гороха между вариантами обработки не бы ло. Авторы также отмечают, что на фоне удобрений обработка почвы меньше проявляет свой эффект.

Кроме этого, существуют предположения о возможности перехода к ми нимальной обработке почвы под горох вплоть до отказа от не, с применени ем прямого посева по необработанной стерне (Тарчоков, Бжинаев, 1998;

Не чаева, 2003). В этой связи на протяжении последних десятилетий активно разрабатывались и внедрялись менее энергоемкие и ресурсосберегающие приемы обработки почвы с применением безотвальных, чизельных орудий, щелевателей и т. д. Данное направление является доминирующим в земле делии в связи с обострением проблемы сохранения плодородия почв, предот вращением ветровой и водной эрозии, сокращением затрат на производство сельскохозяйственной продукции. Понятие минимальная обработка опреде ляется как «обработка почвы, обеспечивающая снижение энергетических за трат путем уменьшения числа и глубины обработок, совмещение операций в одном агрегате и применение пестицидов» (ГОСТ 16265-89). Положительное влияние минимальной технологии обработки почвы на оптимизацию сложе ния верхнего слоя, сохранения плодородия, предотвращения эрозии и сниже ния энергетических затрат в Северном Казахстане отмечалось в работах И.Г.

Зинченко (1974), П.П. Колмакова, А.М. Нестеренко (1981), М.К. Сулеймено ва (1991).

В Казахстане площадь возделывания гороха невелика, и в последние годы не превышает 45-50 тыс. га, причем более 50% посевных площадей размещаются в северной зоне страны. Поскольку зона северного Казахстана в структуре посевных площадей почти на 90 % насыщена зерновыми культу рами, зернобобовым, и в частности гороху, уделяется недостаточно внима ния. Поэтому круг вопросов, касающихся специфики возделывания гороха в условиях Северного Казахстана остается недостаточно изученным. Исследо вания, связанные с возделыванием гороха, в основном ограничивались изу чением приемов агротехники возделывания в конкретных областях. Доста точно глубоко изучены вопросы о сроках и способах посева, нормах высева семян гороха, сроках и способах уборки, продуктивности различных сортов гороха в условиях Кокшетауской, Акмолинской, Павлодарской и Караган динской областях (Габченко,1965;

Дюсенбеков, 1966;

Береснев, 1967;

Нугма нов, 1967;

Бенц, 1967;

Скоробогатов, 1968). Однако все проведенные иссле дования осуществлялись без учета влияния приемов обработки почвы. За ос нову был взят фон, подготовленный отвальными орудиями на глубину 20-22;

23-25 см с последующими культивациями и боронованием в осенний период.

Анализ литературных данных свидетельствует о том, что во всех рай онах возделывания гороха его размещают по глубокой (25-30 см) зяби, обра ботанной плугами или же по глубоким безотвальным обработкам. В районах с небольшим гумусным горизонтом зябь обрабатывают на глубину пахотного слоя с одновременным рыхлением подпахотного горизонта почвоуглубите лями и доводят рыхлый слой почвы до 27-30 см. Безотвальная обработка, различные уровни минимализации основной обработки почвы и технология прямого посева гороха в зоне южных черноземов практически не исследова лись.

Несмотря на высокие достоинства гороха, площади его возделывания остаются ничтожно малы в сравнении с зерновыми колосовыми культурами.

При этом наряду с незначительным ростом посевных площадей в республи ке, отмечается относительно низкий и нестабильный по годам уровень уро жайности данной культуры. Низкая продуктивность гороха и других бобовых культур во многом объясняется не полной изученностью, и как следствие, отсутствием на практике оптимальных решений в вопросах выбора техноло гии возделывания, обработки почвы, интегрированной защиты растений и т.д. Это особенно актуально для нашей страны, с е огромным разнообразием и далеко не всегда благоприятными почвенно-климатическими факторами, что касается и северного региона республики, относящегося к зоне рискован ного земледелия. В последнее время, в связи с развитием отрасли животно водства в республике, актуальным являются вопросы об усилении кормовой базы. Планируется расширение площади посевов многолетних трав и одно летних кормовых культур. В связи с этим возрастает спрос на продукцию и семена, в том числе и зернобобовых, из которых горох является приоритет ным. Таким образом, необходимость более тщательного изучения культуры гороха, а также разработки современных сберегающих технологий его возде лывания приобретает особую актуальность.

1.3 Влияние обработки почвы на e основные агроэкологические характеристики Механическая обработка почвы – важнейший элемент системы агро технических мероприятий для выращивания сельскохозяйственных расте ний. Воздействие рабочих органов машин и орудий на почву формирует в ней условия, наиболее благоприятные для произрастания культурных рас тений. Обработка почвы характеризуется разнообразием и универсально стью воздействия не только на почву, но и на растение, создавая гомоген ный (однородный) по плодородию пахотный слой, что способствует быст рому формированию корневой системы. В процессе механической обработ ки любой части пахотного слоя, прежде всего посевного (0-10 см), в почве формируется оптимальное строение (Мальцев, 1954;

Бараев, 1975;

1978 и др.).

При механическом воздействии на почву уничтожаются вегетирую щие сорняки и их проросшие семена, гибнут личинки вредных насекомых.

Кроме того, приемы почвообработки способствует регулированию водного режима почвы, пополнению запасов почвенной влаги, сохраняя ее от беспо лезного расходования в процессе физического испарения, а также успешно используется для удаления излишней влаги, одновременно улучшая воз душный и тепловой режимы почвы (Милащенко, 1978;

Колмаков, Нестерен ко, 1981;

Власенко и др., 2003).

Основная обработка почвы – один из действенных факторов в улуч шении и регулировании минерального питания растений. Заделывая органи ческие и минеральные удобрения в различные по глубине части пахотного слоя или изменяя интенсивность микробиологических процессов варьирова нием способов обработки почвы, обеспечиваются наиболее оптимальные для культуры условия минерального питания (Вилесов, 1972;

Ситников, 1979;

Земледелие на равнинных ландшафтах …, 2003).

1.3.1 Структура почвы Одним из основных агроэкологических показателей плодородия почвы, согласно иерархии агрофизических характеристик, является е структура (Семенов, Петрова, 2004). Под структурой понимается совокупность агрега тов, различных по форме, размеру и водопрочности. Агрономически ценны ми являются агрегаты размером 0,25-10 мм. Размер и соотношение почвен ных агрегатов имеет большое значение для создания оптимального строения пахотного слоя, плотности его сложения, а также водно-воздушного и пита тельного режимов почвы (Качинский, 1963;

Ревут, 1972;

Медведев, 1988).

В работах многих исследователей вопросам почвенной структуры уде ляется особое внимание. Рассмотрим подробнее влияние приемов обработки почвы на качество почвенной структуры. Исследованиями А.А. Измаильско го (1949), П.А. Костычева (1949) показано, что длительное применение вспашки под сельскохозяйственную культуру сопровождается разрушением структуры, образованием пыли и глыб, ухудшением вследствие этого водно го режима и устойчивости почвы к эрозии. В сравнении с целиной, на пашне чернозема уменьшается содержание агрономически ценных агрегатов, сни жается их водопрочность (Адерихин, 1964;

Долгов, 1969), также снижается общая пористость, упрощается строение макроагрегатов. Замена вспашки на плоскорезные и поверхностные обработки в большинстве случаев оказывают положительное влияние на структурообразвание (Наумов, 1981;

Пупонин, 1984;

Ильин, Иваницкая, 1991). В зонах засушливого земледелия длительное применение глубоких безотвальных обработок способствует сохранению и улучшению почвенной структуры (Перфильев, Авдеенко, 1995). Имеется мнение, что многолетнее применение мелкой плоскорезной обработки спо собствует распылению верхнего слоя (Сдобников, 1988). К.И. Карпович, А.И.

Якунин (2006), изучая примы обработки почвы, отметили, что наибольшее содержание водопрочных агрегатов формируется при поверхностной и ну левой обработках. В сравнении с вариантом вспашки на 25 см, на указанных вариантах снижалось содержание пылеватой фракции, и возрастал коэффи циент структурности почвы. При изучении почвенной структуры в условиях отвальной, плоскорезной и поверхностной обработок на выщелоченном чер ноземе к посеву гороха отмечено увеличение агрономически ценных агрега тов и пылевидной фракции по вспашке, в связи с чем коэффициент струк турности по этому варианту был несколько ниже (1,6), в сравнении с плоско резной и поверхностной обработками (2,0-2,3) (Власова, 2011). В осенний период по всем вариантам обработок содержание ценных агрегатов умень шалось на 5-6%. В опытах С.И. Смурова (2011) максимальное содержание агрегатов 0,25-10 мм перед посевом гороха было также по варианту вспашки (52,6%), при использовании культиватора и чизеля этот показатель снижался на 3,4%. К уборке содержание пылеватой и агрономически ценной фракции возрастало по всем вариантам. При этом варианты обработки зяби сущест венного влияния на фракционный состав не оказывали. Наблюдения за агре гатным составом в стационарных опытах ВНИИЗБК также показали, что при различных системах основной обработки почвы отрицательных изменений в е свойствах не происходит (Нечаев и др., 2009).

Применение минимальных и поверхностных обработок с измельчением и разбрасыванием пожнивных остатков в качестве мульчи является эффек тивным средством улучшения агрофизических свойств, повышению водо прочности агрегатов и устойчивости е к проявлению эрозионных процессов (Малашенко, 1987;

Медведев, 1988).

Из этого следует, что в оптимизации почвенной структуры и улучше ния водопрочности агрегатов, как показывают многие исследования, мини мальные и поверхностные обработки имеют существенное значение.

1.3.2 Плотность почвы Наряду с изменением структурно-агрегатного состояния почвы, меха ническая обработка влияет на сложение пахотного слоя – плотность упаков ки почвенных частиц. Плотность почвы является функцией структуры и мик роструктуры и зависит от соотношения агрегатов разного размера, грануло метрического состава, содержания и состава гумуса и чутко реагирует на ин тенсивность механического воздействия (Казаков, 1997;

Власенко и др., 2003). Для каждого типа почв существует своя характерная плотность, к ко торой она стремится. Каждой почве свойственна своя равновесная плотность (Ревут, 1969). Во второй половине ХХ века были проведены многочисленные точные опыты в контролируемых условиях, которые позволили установить, что большинство культурных растений отрицательно реагируют как на рых лое, так и на избыточно плотное состояние почвы. Следовательно, наряду с равновесной существует оптимальная для каждого растения плотность, кото рая обуславливает выбор приема и интенсивность проведения механической обработки почвы (Долгов, Модина, 1969;

Шапилов, 1982;

Слесарев, 1984;

Макаров и др.,1992).

Для основных сельскохозяйственных культур диапазон оптимальной плотности находится в пределах 1,0-1,2 г/см3 (Качинский, 1947;

Долгов, Мо дина, 1969). Тем не менее, для каждой почвенной разности пределы опти мальной плотности для сельскохозяйственных культур уточнялись отдельно.

Так, для дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы оптимальным значе нием плотности является 1,35-1,45 г/см3, а на тяжелосуглинистой – 1,1-1, г/см3 (Ревут, 1971). Для среднесуглинистых дерново-подзолистых почв оп тимальные условия создаются при плотности 1,2-1,4 г/см3 (Колясев, Шароно ва, 1959). А.Г. Бондарев, В.В. Медведев (1980) для зерновых культур на каш тановых и черноземах степи оптимальной считают 1,05-1,3 г/см3, на чернозе мах лесостепи и серых оподзоленных легкосуглинистых почвах – 1,1-1, г/см3, на средне и тяжелосуглинистых – 1,05-1,30 г/см3. По данным А.М. Ва сильева, И.Б. Ревута (1965), оптимальная плотность для пшеницы и кукурузы на южных карбонатных черноземах равна 1,05-1,2 г/см3. По мнению И.Б. Ре вута (1969), Л.А. Нечаева (2009), несоответствие плотности почвы агробио логическим требованиям культуры приводит к значительному снижению урожайности. Исследования Е.М. Непряхина (1977), Т.Т. Вилесова (1981) указывают на несоответствие равновесной плотности сложения пахотного слоя серых оподзоленных и дерново-подзолистых почв требованиям зерно вых культур.

Все черноземные почвы с высоким и средним содержанием гумуса, все почвы легкого механического состава, включая легкосуглинистые, практиче ски не уплотняются и имеют близкие к оптимальным для зерновых и зерно бобовых культур значения (Ревут, 1969;

Колмаков, Нестеренко, 1981).

Под воздействием различных орудий и приемов обработки почвы в осенний период плотность почвы уменьшается на 6,5-27,5%, причем макси мальное разуплотнение происходит на вспашке. К посеву под действием гра витационных сил, влажностных и температурных изменений происходит уп лотнение почвы (усадка) на 9,1-19% от исходных осенних показателей, при этом максимальным уплотнением отличается отвальная обработка, а на вари антах с поверхностными обработками и без обработки плотность почвы в цикле «осень-весна» практически не изменяется. В результате чего к посеву эффект различных приемов обработки почвы нивелируется (Чертков, Юшке вич, 2009;

Смуров и др., 2011). Отсутствие значительной разницы между сис темами основной обработки в отношении плотности почвы (отвальной, без отвальной, комбинированной, минимальной) также отмечено в работах И.Г.

Зинченко, Н.Е. Лысенко (1980), П.Г. Аленина (1997), О.Ю. Горячева (1999), Е.Х. Нечаевой (2003).

В условиях Северного Казахстана осень чаще всего бывает сухой, и почва к этому периоду сильно иссушена, в результате чего почвообрабаты вающие орудия практически не заглубляются, а если их удается заглубить, то они работают некачественно, выворачивая глыбы, и часто из-за поломок вы ходят из строя. В таких условиях большая часть земель остается необрабо танной. Для почв с тяжелым механическим составом отказ от обработки при водит к е переуплотнению. Применение щелевания в таких условиях прак тически не оставляет глыб, сохраняет 90% стерни и способствует снижению плотности почвы (Буянкин, Мухамеджанов, 1985;

Васько, 1986).

Таким образом, если естественная (равновесная) плотность почвы сов падает со значениями, оптимальными для возделывания культуры, вполне оправдано применение минимальных и нулевых обработок без риска сниже ния урожайности. При некотором переуплотнении почвы, целесообразно применять щелевание или чизелевание, что благоприятно сказывается как на агрофизическом состоянии пахотного слоя, так и на почвенных режимах (Санковский, 1985).

1.3.3 Водопроницаемость почвы Изменение плотности сложения оказывает непосредственное воздейст вие на водопроницаемость почвы, что улучшает влагообеспеченность расте ний и способствует увеличению их продуктивности. Под водопроницаемо стью понимают способность почвы пропускать через себя воду. Водопрони цаемость почвы в значительной степени предопределяет величину стока, глубину промачивания почвенного профиля, эффективность использования осадков и оказывает существенное влияние на водный баланс поля (Макаров и др., 1992;

Буянкин, 2004).

Водопроницаемость или фильтрационную способность условно приня то разделять на летнюю и зимнюю. Если летняя имеет значение для вегета ционных осадков и зависит в основном от плотности почвы и от структурно го состава, то зимняя решает более ответственную задачу – усвоение зимних осадков в период снеготаяния, что в условиях засушливого земледелия явля ется важным резервом повышения влагозапасов и рожайности сельскохозяй ственных культур. Пониженная водопроницаемость не обеспечивает полного впитывания талых вод, интенсивность которых превышает впитывающую способность почвы. Эти процессы усугубляются тем, что почва в период сне готаяния находится в замерзшем состоянии, а при осеннем увлажнении, рав ном наименьшей влагомкости, замерзшая почва становится водонепрони цаемой (Кузник, 1962;

Ларин, 1963;

Сахончик и др., 1975;

Медведев, 1981;

Власенко и др., 2003). Большую значимость осеннего увлажнения почвы с водопроницаемостью на выщелоченных и обыкновенных черноземах отме чают в своих исследованиях А.П. Сляднев (1969), В.Н. Слесарев, Л.В. Юш кевич (1981).

Придавая важное значение накоплению и сохранению влаги для уро жая, П.А. Костычев (1951) отдавал предпочтение тем способам обработки, которые лучше сохраняют влагу не только в пахотном слое, но и в более глу боких слоях почвогрунта. Исследованиями института почвоведения и агро химии (Академия наук СССР) установлено, что черноземы, обработанные по типу безотвальной зяби (0,8-0,9 г/см3), накапливают на 65-85 мм больше, чем необработанные с осени (Почвенно-физические условия …, 1977). Глубокая плоскорезная обработка обеспечивает насыщение весенней влагой 0,6 м поч венного профиля, тогда как отвальная зябь только 0,3-0,4 м (Журавлв, 1974).

Применение минимальных и поверхностных обработок в лесостепной зоне снижает аккумуляцию осенне-зимних осадков и повышает поверхностный сток, особенно в годы с предшествующей влажной осенью, а необработанная с осени почва снижает водопроницаемость в сравнении со вспашкой в 3, раза и в 2 раза в сравнении с плоскорезной обработкой (Ресурсы почвенной влаги …, 1992). В подобных условиях нарезка щелей в сочетании с мелкой плоскорезной обработкой способствует повышению влагонакопления и уро жайности яровой пшеницы, однако в засушливой степи данный агроприм неэффективен (Земледелие на равнинных ландшафтах …, 2003). Снижение зависимости объема инфильтрации от осеннего увлажнения при использова нии щелевания также было отмечено в работе Н.И. Буянкина (2004), где ав тор отмечает, что при повышении исходного увлажнения до 28% на вспашке объм инфильтрации снизился в 30,6 раз, на плоскорезной обработке – в 15,8, без обработки – в 18,5, а при щелевании – лишь в 6,5 раз (Агрофизика и ки нетика в минимизации …, 2004). В других источниках снижение водопрони цаемости на пахотных почвах объясняется тем, что при длительной обработ ке на одну и ту же глубину формируется плотная прослойка – плужная по дошва, препятствующая проникновению влаги в подпахотные горизонты (Назаров, 1970;

Саблина, 2009). На таких полях применение щелевания или чизельной обработки будет иметь явное преимущество. Применение щелева ния или чизельной обработки усиливает (до 35-40%) водопроницаемость по сравнению с обычной вспашкой, способствуя лучшему поглощению атмо сферных осадков и дополнительному (до 12 мм) накоплению запасов влаги в 0-40 см слое почвы, а также оказывает положительное влияние на агрофизи ческие показатели: снижает величину плотности, улучшает структурное со стояние почвы и ее водопрочность (Савоськина, 2000).

Обобщив материалы исследований 46 авторов, Н.И. Буянкин (2004) отмечает, что необработанная, сухая и трещиноватая мерзлая почва не усту пает по водопроницаемости обработанной, а если обработка и увеличивает объм инфильтрации, то рыхлая почва обработанного фона во время про должительного предпосевного периода быстрее теряет эту добавочную влагу.

Преимущество обработок проявляется только в годы с высоким увлажнени ем. Поэтому применение менее энергомких – минимальных и нулевых об работок в засушливых условиях способствует не только накоплению и сбе регающему расходу почвенной влаги, но и снижению себестоимости продук ции.

1.3.4 Водный режим почвы В засушливых регионах почвенная влага является основным лимити рующим фактором в получении высоких и стабильных урожаев сельскохо зяйственных культур. Поэтому все агротехнические мероприятия должны быть направлены на максимальное накопление, сохранение и рациональное использование почвенной влаги. В этом ключе основная обработка почвы иг рает главную роль, создавая качественную структуру, оптимизируя плот ность сложения и создавая условия для лучшей водопроницаемости.

Многие земледельческие районы характеризуются неравномерностью распределения атмосферных осадков в течение года, при этом осадки невеге тационного периода составляют 30-50% годовой нормы, из которых почвой аккумулируются всего 25-40% (Бакаев, 1975;

Холмов, Юшкевич 2006). Сис тема обработки почвы и предшественник оказывают заметное влияние на на копление зимних осадков. В степной зоне с активной ветровой деятельно стью варианты обработки почвы с оставлением стерни накапливают значи тельно больше снега в сравнении со вспашкой (Сдобников, 1964). Исследо вания А.А. Конева (1970), В.П. Панфилова (1976) также доказывают, что лучшие условия для усвоений осенне-зимних осадков и снижения эрозион ных процессов создаются безотвальными обработками. Так, при применении плоскорезной обработки на выщелоченных черноземах увлажнение почвы к посеву составило 156,5 мм, что на 7,1 мм превышало запас влаги по вспашке (Интенсификация и ресурсосбережение …, 2006). Наименьшее увлажнение отмечалось при мелкой плоскорезной и нулевой обработке из-за повышения плотности и некапиллярной скважности, что оказывает отрицательное влия ние на усвоение талых вод (Зинченко, Лысенко, 1980). Энергомкие обработ ки почвы на основе глубокого рыхления и вспашки способствуют как более полному усвоению невегетационных осадков, так и увеличению их потерь весной. В допосевной период потери влаги на обработанных вариантах в 1, раза превосходили варианты с минимальными и нулевыми обработками, при этом в течение вегетации увлажнение почвы на минимальной обработке и вспашке находятся на одном уровне (Земледелие на равнинных агроланд шафтах …, 2003;

Цветков, 2010). Подобные результаты были получены при сравнении плоскорезной обработки и необработанной с осени стерни, весен няя влагообеспеченность которых была на одном уровне (Зинченко, Лысен ко, 1974). П.Т. Кибасов (1968), изучая влияние вспашки обыкновенных и карбонатных черноземов на влагонакопление, отметил, что с увеличением глубины обработки содержание продуктивной влаги увеличивалось, однако преимущество глубокой вспашки наблюдалось только весной, летом и осе нью существенной разницы по вариантам не прослеживалось. В исследова ниях Ф.Ш. Гарифуллина (1968), на карбонатных черноземах Башкирии глу бокие обработки способствовали увеличению накопления влаги в слое 50- см, а их существенное преимущество прослеживалось в течение всего веге тационного периода. Если после применения отвальной, глубокой и мелкой плоскорезных обработок в почве аккумулировалось 75,8-41,5% влаги, то по сле щелевания этот показатель увеличился до 91,5%. Щели, нарезанные через 1,4 м на глубину 60 см, увеличивали впитывающую поверхность почти в раза. В условиях Ставропольского края щелевание давало такой же эффект как и влагозарядковые поливы (Макаров и др., 1992;

Холмов, Юшкевич, 2006). В условиях сухостепной зоны Саратовской области В.П. Волков (1963) установил, что запасы влаги за счет щелевания на глубину 40-45 см возраста ли на 35-80 мм, что повышало урожай пшеницы на 80%.

По данным П.И. Аксенова (1969), щелевание карбонатных черноземов по зяби перед началом снеготаяния уменьшало поверхностный сток на 15 25% и обеспечивало прибавку урожая зерновых на 0,44 т/га. В исследованиях В.А. Чешко (1957 - 1967) щелевание способствовало проникновению влаги до 120-170 см, что на 50-70 см глубже, чем на контроле (цит. по Макаров и др., 1992).

Таким образом, несмотря на наличие большого экспериментального материала по изучению водного режима почвы в зависимости от систем е обработки, мнения исследователей не совпадают. Однако правильный выбор приема обработки почвы с учетом конкретных агроклиматических условий и почвенных характеристик способствует повышению влагозарядки.

1.3.5 Азотный и фосфорный режимы почвы Обработка почвы является одним из наиболее мощных факторов воз действия на питательный режим посредством трансформации поступающих в почву растительных остатков, их непосредственном размещении, регулиро вания процессов минерализации и гумификации (Сдобников, 1964;


Кирюшин и др., 1991;

Власенко, 1995;

Куликова, 1997;

Антонов, 2004).

Установлено, что при замене отвальной обработки плоскорезными на блюдается дифференциация пахотного слоя по плодородию и снижение запа сов элементов питания, особенно азота (Зайцева, Охинько, 1976;

Сдобников, 1964;

Хамова и др., 1990). В нижней части пахотного слоя почвы при отсут ствии отвальной обработки содержание нитратов в течение периода вегета ции в 3-5 раз меньше, чем в том же слое при ежегодной вспашке (Барсуков, Забавская, Иванова, 1959;

Сдобников,1964). При отвальной обработке со держание подвижных питательных элементов и микроорганизмов сосредото чено в слое 15-30, а при плоскорезной обработке – в слое 0-15 см (Моргун, Шикула, 1984;

Власенко и др., 2003). Интенсивное рыхление почвы способ ствует усилению активности микроорганизмов и мобилизации основных элементов плодородия. В результате этого происходит минерализация орга нического вещества и дегумификация пахотного слоя (Чесняк, 1973;

Шикула, Назаренко, 1990). В других источниках сообщается, что запашка верхнего слоя приводит к быстрой потере его биологической активности, поскольку анаэробные микроорганизмы оказываются в контакте с атмосферой, а аэроб ные перемещаются в нижний слой (Pontailler, 1978).

В отличие от вспашки, при безотвальной обработке происходит вос становление в верхней части профиля утерянного органического вещества, развиваются процессы иммобилизации азота. Сосредоточение растительных остатков в верхнем слое при минимальных и плоскорезных обработках обуславливает интенсивное размножение бактерий, усваивающих органичес кие и минеральные формы азота, особенно при благоприятных гидротер мических условиях, что приводит к временному ухудшению азотного режима (Татошин, 1980;

Совершенствование зональных..., 1982). По этой причине в первые годы внедрения минимальной обработки рекомендуется дополнительное внесение азотных удобрений в виде компенсирующего фона (Власенко и др., 1990). В дальнейшем, при длительном применении минимальных обработок прослеживается тенденция к повыше-нию содержания нитратов, в то время как длительное применение вспашки, наоборот, приводит к их снижению (Холмов, Юшкевич, 2006).

Под действием обработки почвы изменяются фосфатный и калийный режимы питания растений. По мнению С.С. Сдобникова (1968), Г.И.

Казакова (1990), с применением плоскорежущих орудий и рыхлителей в верхнем слое почвы усиливается мобилизация и возрастает концентрация подвижных форм фосфора, что способствует повышению засухостойчивости и урожайности культур. В ряде исследований было выявлено отсутствие влияния приемов обработки почвы на фосфатный режим (Холмов, 1986;

Чертков, Юшкевич, 2009).

Концентрация основных элементов питания в верхних слоях почвы способствует лучшей всхожести семян, большей стартовой скорости всходов, повышенной энергии роста в начальные стадии развития. Однако в даль нейшем, при пересыхании верхнаго слоя, растения начинают испытывать недостаток воды и пищи, в результате чего снижается урожайность (Сдоб ников, 1968), тем неменее, если к этому периоду корневая система доста точно развита, а подпахотные слои обеспечивают растение влагой, погло щение питательных веществ из пересохшего слоя не прекращается (Моргун, Шикула, 1984).

Таким образом, минимальные и нулевые обработки почвы хотя и приводят к дифференциации пахотного слоя и временному ухудшению азотного режима, что вполне решаемо применением минеральных удоб рений, в засушливых условиях остаются предпочтительнее, поскольку муль чирующий слой, созданный на поверхности, надежно защищает почву от эрозии, а также способствует положительному балансу органического веще ства.

Глава 2 Почвенно-климатические условия региона исследований Территория землепользования Научно-производственного центра зер нового хозяйства им. А.И.Бараева, где проводились исследования, находится в центре Акмолинской области, которая расположена в степной части Рес публики Казахстан между 48°50/ и 52°45/ с.ш., 65°25/ и 74°00/ в.д. Территория области протянулась на 400 км с севера на юг и на 600 км с запада на восток, занимая площадь 152,7 тыс. км2 (Агроклиматический справочник…, 1958).

Область расположена в пределах двух почвенно-климатических зон – черно земной и каштановой, которые в свою очередь делятся на подзоны. Зона чер ноземных почв представлена черноземами обыкновенными и южными, а зо на каштановых почв – темно-каштановыми и светло-каштановыми почвами (Стороженко, 1952;

Редков, 1964).

Поверхность большей части области представляет собой волнистую с мелкосопочным рельефом равнину. Тип рельефа мелкосопочный, ха рактеризуется чередованием равнин с частыми всхолмлениями, грядами и гребнями, имеющими различный характер выраженности. Мелкосопочные равнины располагаются на абсолютных высотах 300-460 м, а относительная их высота варьирует в пределах 50-60 и даже 100 м. (Система земледелия Опытного …, 1986).

Почвенный покров и растительность области разнообразны. В северной части широко распространены разнотравно-злаковые степи с преобладанием ковылей и типчака на южных чернозмах. Всю среднюю и западную часть области занимают злаково-полынные сухие степи на различных комплексах каштановых почв. Юг области представлен полынно-злаково-солянковыми комплексами полупустыни на солонцеватых светло-каштановых почвах.

На целинных участках разнотравно-ковыльных степей растительность представлена следующими видами: типчак (Festuca sulcata Hack), ковыль во лосатик (Stipa capillata L.), ковылок (Stipa lessingiana Trin. et Rupr.), в не большом количестве встречается тонконог стройный (Koeleria graciles Pers.), костер безостый (Bromus inermis Leyss) и другие. На пахотных землях основными засорителями посевов являются сорняки разных биологических групп. Наибольшее распространение из многолетних корнеотпрысковых сорняков имеют бодяк полевой (Сirsium arvense Scop.), осот полевой (Sonchus arvensis L.), молокан татарский (Mulgedium tataricum D.C.), вьнок полевой (Convolvulus arvensis L.). Из однолетних мятликовых широко распространен овсюг обыкновенный (Avena fatua L.), щетинник зеленый (Setaria viridis (L.) Beauv.). Реже в посевах встречаются такие сорняки, как марь белая (Chenopodium album L.), капуста хреновидная (Brassica armoracioides Czern), гречишка вьюнковая (Polygonum сonvolvulus L.), полынь обыкновенная (Artemisa vulgaris L.) и другие (Зинченко, 1969).

Климат области, находящейся, как и весь Казахстан внутри Азиатского материка, резко континентальный. Зима холодная и продолжительная с ус тойч ивым снежным покровом и активной ветровой деятельностью. Лето сравнительно короткое и жаркое. Континентальность климата проявляется в резких колебания суточных, месячных и сезонных температур при малом ко личестве атмосферных осадков и неравномерном распределении их в течение года. Среднемноголетнее количество осадков, по данным Шортандинской АМС, составляет 319,3 мм, из которых 35-40% приходится на летний, 20-25% - на осенний, 15-20% - на зимний и 20-25% - на весенний периоды. Около половины годовой нормы осадков приходится на летний сезон с дрейфом максимума от июня до августа. Также характерна большая изменчивость ме сячных сумм летних осадков. В силу высоких температур при низкой отно сительной влажности воздуха и сильных ветрах летние осадки быстро испа ряются, и возделываемые культуры очень часто подвергаются воздушной и почвенной засухе (Система земледелия Опытного …, 1986).

Одной из особенностей климата зоны является сильное колебание без морозного периода по годам, средняя продолжительность которого составля ет 98 дней, наименьшая – 73, наибольшая 168 дней. Сумма положительных температур безморозного периода достигает 2600 - 2800С, однако в годы с ранними интенсивными заморозками, наступающими примерно в третьей де каде августа, возделываемые культуры могут подвергаться их отрицательно му воздействию. Для формирования урожая среднеспелым и среднепоздним сортам гороха необходимо 65-80 дней, с суммой среднесуточных температур 1100-1700°С.

Самым холодным месяцем в году является январь, со средней дневной температурой -17…-19°С. Средняя температура зимних месяцев отличается большой неустойчивостью и может отклоняться от нормы (±8-12°С), иногда морозы могут достигать -40…-50°С. Устойчивый снежный покров, как пра вило, устанавливается в первой декаде ноября и сходит в первой половине апреля. В течение зимы выпадает около 100 мм осадков, с колебаниями от до 120 мм. Низкие температуры и незначительный снежный покров – причи на глубокого промерзания почвы (1,5-2,0 м). В этот период сильные ветра, преимущественно западного и юго-западного направления, достигающие м/с, и более, переносят снег на значительные расстояния, местами оголяя почву. Этот фактор используется в земледелии для задержания и накопления влаги в почве, проникновение которой на глубину 1-1,5 м происходит имен но за счет зимних осадков. Переход от зимы к весне короткий, резкий. Тая ние снега происходит быстро, не оттаявшая почва не успевает впитывать та лую воду, которая частично стекает с полей.

Устойчивый переход среднесуточной температуры через 0° начинается 8-14 апреля, через +5° – в третьей декаде апреля, через +10° – 7-13 мая и про должается до середины – конца октября. В весенний период отмечается бы строе нарастание тепла. В первых числах мая дневные температуры могут подниматься до +20…+25°С при отрицательных ночных температурах.

Поздние весенние заморозки прекращаются к концу третьей декады мая, но не исключено их проявление и в первой декаде июня. Резкая смена темпера тур дня и ночи способствует подтягиванию влаги из нижних слоев почвы и е испарению (Холопов, 1976). Всходы гороха способны выдерживать крат ковременные заморозки до -4…-5°С, поэтому возврат поздних весенних за морозков не имеет отрицательного влияния на растения. По мере прохожде ния фенологических фаз горох утрачивает свойства морозостойкости (Можа ев Н.И. и др., 1996).


Летний период зоны умеренно теплый, в большинстве лет засушливый.

Самым теплым и практически единственным безморозным месяцем считает ся июль, средняя температура которого равна +18…+21°С. При этом средняя температура в летние месяцы более устойчива, чем в весенний и осенний пе риоды. Иногда, в особенно жаркие дни температура воздуха днем достигает +40…+42°С, что угнетающе действует на растения гороха. Сумма среднесу точных температур +10°С колеблется в пределах 2100-2500°, продолжи тельность периода с этой температурой составляет 130-140 дней и возрастает с севера на юг. Летний максимум осадков, как правило, наблюдается во вто рой половине лета, но бывают и исключения. Примерно в 30% лет макси мальное количество осадков выпадает в июне, в 40% - в июле, а в некоторые годы вообще не наблюдается максимума осадков, в течение всего вегетаци онного периода их выпадает очень мало и преимущественно локального ха рактера. Осадки летнего периода зачастую сопровождаются высокими тем пературами и большой скоростью ветра, что сильно снижает их значимость в увлажнении, в результате чего в этот период испаряется столько же осадков, сколько и выпадает. Во второй половине августа температура начинает резко снижаться, и нередко в конце августа – начале сентября проявляются ранние осенние заморозки.

Показателем засушливости климата служит также относительная влаж ность воздуха. За период май – сентябрь относительная влажность днем па дает до 40%, а иногда ниже 30% (Холопов, 1976).

Осень обычно короткая и засушливая, за сентябрь – октябрь выпадает до 20% годовой нормы осадков, которые носят преимущественно обложной характер.

Таким образом, природные условия района исследований характеризу ются резкой континентальностью климата, большой амплитудой колебаний температур воздуха, продолжительной и малоснежной зимой, низкой относи тельной влажностью воздуха и небольшим количеством атмосферных осад ков. Сочетание высоких температур с активной ветровой деятельностью и быстро наступающей сухостью в первой половине лета ставит развитие рас тений в большую зависимость от запасов влаги в почве, накопленной до по сева. Тем не менее, ведение хозяйства с учетом особенностей зоны позволяет возделывать широкий набор полевых культур, в том числе и горох с получе нием урожаев высокого качества.

Глава 3 Объекты, методы и условия проведения экспериментов 3.1 Объекты и методы исследований 3.1.1 Объекты исследований Объектами исследований являлись: почва – чернозм южный карбо натный малогумусный тяжелосуглинистый и примы его основной обработ ки, а также растения гороха (Pisum sativum L) сорта Омский неосыпающийся.

Основная часть почв Научно-производственного центра представлена черноземами южными карбонатными тяжелосуглинистого и легкоглинистого механического состава, сложенными желто-бурыми карбонатными гипсо носными легкими глинами (Система земледелия Опытного …, 1986).

Согласно классификации агроландшафтов по Н.К. Азарову (1986), от личающихся по содержанию гумуса, естественному снегоотложению, влаго обеспеченности и уклону местности (табл. 1), участок проведения исследова ний относится к III категории, с удовлетворительными условиями возделы вания. Представленные почвы характеризуются следующими морфологиче скими показателями: мощность гумусового горизонта (А+В) в среднем со ставляет 37 см с колебаниями от 32 до 43 см. Горизонт А – 18-23 см. Окраска этого горизонта темно-серая с коричневатым оттенком. В горизонте В1 появ ляются заклинки материнской породы, окрашенные в более светлые тона.

Таблица 1 - Классификация агроландшафтов по условиям возделывания на черноземах южных карбонатных Северного Казахстана (Азаров, 1986) Категория Содер- Мощность есте- Уклон, Проявление Условия возделы агроланд- жание ственного снего- градусы водной вания культур шафта гумуса,% отложения, см эрозии нет хорошие I 4,5 41 0, слабое средние II 4,0-4,5 31-40 0,2 - 0, удовлетвори среднее III 3,0-4,0 21-30 0,5-1, тельные неудовлетво сильное IV 3,0 20 1, рительные Выделение карбонатов в виде пятен и потеков отмечается с глубины 0 35 см. Вскипание от соляной кислоты наблюдается с поверхности или на не значительной глубине. Профиль почвы сильно уплотнен и трещиноват.

Структура верхнего горизонта комковато-пылеватая, сложение довольно рыхлое. Глубина гумусовых затеков местами достигает 80-85 см. Почва от личается сравнительно высоким содержанием гумуса и неравномерностью его распределения в горизонте А - 3,6-4,1%,. С глубиной содержание его рез ко снижается и в горизонте В1 составляет только 2-2,9%. Кроме того, карбо натные черноземы сильно набухают при увлажнении и значительно сжима ются и растрескиваются при высыхании (Скоробогатов, 1968). Количество общего азота находится в тесной взаимосвязи с содержанием гумуса и в верхнем горизонте достигает 0,20-0,26%, содержание фосфора невысокое и не превышает 0,10-0,15%, из подвижных форм питательных веществ в рас сматриваемых почвах преобладает калий, содержание которого в пахотном слое колеблется от 82 до 116 мг/100 г почвы, реакция почвенного растврора слабощелочная (Справочник статистических параметров…, 1991).

По классификации Н.А. Качинского (1963), чернозем южный карбо натный можно отнести к иловато-песчаной легкой глине. Большое содержа ние ила указывает на высокую водопрочность структуры и влагоемкость почвы. Наименьшая влагоемкость метрового слоя составляет 360 мм, а слой почвы 1,5 м, способен удерживать до 532 мм влаги. Объмная масса почвы в верхнем слое составляет 0,95-1,02 г/см3, и увеличивается с глубиной до 1, г/см3. Тип водного режима – непромывной, с залеганием грунтовых вод на глубине 15-20 м (Бакаев, 1975).

В опыте изучали три варианта основной обработки и один вариант без обработки почвы: глубокую плоскорезную на 25-27 см;

мелкую плоскорез ную на 12-14 см;

щелевание на 25-27 см;

без основной обработки почвы (ну левая обработка). Изучаемые механические приемы обработки позволяют в различной степени снизить чрезмерное уплотнение и повысить инфильтра ционные и противоэрозионные свойства почвы.

Плоскорезная обработка применяется в зонах с проявлением ветровой и водной эрозии. Рабочим органом машин подобного типа является плоско резная лапа различной ширины захвата. При плоскорезной обработке поч венный слой, в нашем случае 25-27 и 12-14 см подрезается в вертикальном и горизонтальном направлениях, уничтожаются сорные растения. При этом почвенный слой приподнимается, крошится, рыхлится и частично перемеши вается без оборота пласта. После прохода орудия на поверхности почвы ос тается до 80% стоячей стерни (Грибановский, Бидлингмайер, 1990).

Щелевание почвы оказывает на обрабатываемый слой значительное ра зуплотняющее действие. Рабочим органом щелереза может быть прямая или криволинейная стойка со сменным наральником, который воздействует на почву подобно двугранному клину (Грибановский, Бидлингмайер, 1990). По добная конструкция позволяет работать орудию в широком диапазоне глуби ны обработки и оказывает меньшее тягловое сопротивление, чем плоскорез глубокорыхлитель. При обработке почвы щелевателем профиль почвы разре зается в вертикальном направлении на заданную глубину, стенки щели уп лотняются, а полость мульчируется рыхлой почвой и пожнивными остатками (Воробьв, Буров, Туликов, 1977).

Вариант без основной обработки почвы подразумевает полный отказ от механической обработки. Посев гороха производится в необработанную стерню без предварительной подготовки с минимальным нарушением поч венного покрова рабочими органами сеялок (Минимальная и нулевая техно логии …, 2010).

Сорт гороха Омский неосыпающийся создан в Сибирском научно исследовательском институте сельского хозяйства, выведен из гибридной популяции Омский 7 и Неосыпающийся 1, относится к разновидности ecadu kum. Всходы светло-зеленого цвета, стебель обычный, высотой 50-80 см, общее количество междоузлий 10-16, до первого соцветия – 7-10, цветки белые, по два в соцветии. Бобы слабоизогнутые, тупоконечные. Число бобов на растении 4-11. Семена светло-желтые, округлой формы, в среднем по 3-4 в бобе. Масса 1000 зерен 163-211 г. Содердание белка в семенах 23,5-26,3%.

Сорт относится к среднепозднеспелому типу, вегетационный период составляет 78-80 дней. Урожай семян в среднем составляет 35,4 ц/га.

Устойчивость к аскохитозу и осыпанию выше средней, к полеганию – средняя (Каталог зернобобовых культур..., 2008).

3.1.2 Схема размещения опытов и агротехника возделывания гороха Исследования были проведены в 2009 - 2011 гг. на базе стационарного полевого опыта лаборатории точного земледелия Научно-производственного центра им. А.И. Бараева. Изучение влияния приемов обработки на основные агроэкологические параметры чернозема южного карбонатного и урожай ность гороха осуществлялось в пятипольном плодосменном севообороте: го рох – пшеница – пшеница – рапс – ячмень. Схема опыта включала 3 варианта зяблевой обработки почвы и один вариант без обработки почвы с соответст вующими приемами предпосевной подготовки и посева гороха:

- ежегодная глубокая плоскорезная обработка ПГ-3-5, на 25-27 см, сне гозадержание СВУ-2,6, весной обработка БИГ-3а для выравнивания почвы и закрытия влаги;

предпосевная обработка СКП-2,1, посев сеялкой СКП-2,1;

- ежегодная мелкая плоскорезная обработка КПШ-9, на 12-14 см, снего задержание СВУ-2,6, весной обработка БИГ-3а;

предпосевная обработка на глубину заделки семян СКП-2,1, посев сеялкой СКП-2,1;

- щелевание (ЩР – 4,5, расстояние между стойками 0,5 м), на 25-27 см, под горох, под остальные культуры севооборота оставление стерни без обра ботки;

снегозадержание СВУ-2,6, обработка БИГ-3а, предпосевная обработка на глубину заделки семян СКП-2,1, посев сеялкой СКП-2,1;

- без осенней обработки под все культуры севооборота;

опрыскивание гербицидом Раундап макс, ВР с нормой расхода 2,5 л/га за три дня до посева по оставленной с осени стерне для борьбы с сорняками;

посев комбиниро ванной сеялкой СПП-4,2 (рабочий орган – чизель-диск).

Горох сорта Омский неосыпающийся высевали 20-26 мая, норма высева 1,0-1,2 млн. всхожих семян на 1 га, глубина заделки 5-6 см. В фазе ветвления культуры согласно технологии возделывания проводили обработку посевов гороха для подавления однодольных и двудольных сорняков баковой смесью гербицидов Фюзилад форте, КЭ с нормой расхода 1,0 л/га и Пульсар, ВР (0, л/га), расход рабочей жидкости – 300 л/га. Посев пшеницы по гороху прово дили 15-25 мая, с нормой высева 2,5-3,0 млн. всхожих семян на 1 га, в фазе кущения посевы обрабатывали гербицидами против широколистных и мят ликовых сорняков. (Рекомендации по проведению …, 2010).

Общая схема опыта представлена на рисунке 1. Варианты основной об работки 1 и 2 являются продолжающими из стационарного опыта по обра ботке почвы с 1971 года, варианты 3 и 4 включены в севооборот с 2004 года.

Повторение I Повторение II Повторение III 24.3 м 4м Защитная полоса Плоскорезная обработка на Плоскорезная обработка на Плоскорезная обработка на Плоскорезная обработка на Плоскорезная обработка на Плоскорезная обработка на почвы (нулевая обработка) почвы (нулевая обработка) почвы (нулевая обработка) Без основной обработки Без основной обработки Без основной обработки Щелевание почвы Щелевание почвы Щелевание почвы на 25-27 см на 25-27 см на 25-27 см 25-27 см 12-14 см 25-27 см 12-14 см 25-27 см 12-14 см Защитная полоса 4м Рисунок 1 – Схема расположения опыта по изучению примов основной обработки почвы под горох в 2009-2011 гг.

Полевой опыт заложен в трхкратной повторности, расположение де лянок систематическое. Размер делянок 24,3 70 м, учетная площадь делян ки - 148 м2. Варианты основной обработки почвы под горох закладывали с осени обработкой четвертой культуры под пятую. Варианты обработки почвы под пшеницу закладывали после уборки гороха, с сохранением расположения и раз мера вариантов.

Набор технологических операций по вариантам с механическими обра ботками пара (табл. 2), как предшественника под яровую пшеницу был также идентичен и включал в себя основную обработку (глубокое рыхление;

щеле вание;

мелкую плоскорезную обработку), ранневесеннее боронование, меха ническую предпосевную обработку, посев, химическую обработку посевов против сорняков, уборку урожая.

Таблица 2 – Технологии подготовки пара, как предшественника под яровую пшеницу Обработка почвы во время парования № сентябрь варианта май июнь июль август октябрь Глубокая Плоскорезная Плоскорезная Плоскорезная Плоскорезная плоскорезная обработка на обработка на обработка на обработка на 1 обработка на 12-14 см 12-14 см 12-14 см 12-14 см 25-27 см Мелкая Плоскорезная Плоскорезная Плоскорезная Плоскорезная плоскорезная обработка на обработка на обработка на обработка на 2 обработка на 12-14 см 12-14 см 12-14 см 12-14 см 12-14 см Химическая Химическая обработка обработка Щелевание гербицидами гербицидами почвы на 25 3 - сплошного сплошного 27 см действия действия Химическая Химическая Химическая* обработка обработка обработка гербицидами гербицидами гербицидами 4 - сплошного сплошного сплошного действия действия действия *- третья химическая обработка в зависимости от условий года и от ха рактера засоренности парового участка может не проводиться.

На варианте без основной обработки почвы технология возделывания пшеницы включала следующие элементы: химическую предпосевную обра ботку гербицидами сплошного действия, посев сеялкой с чизельными рабо чими органами, химическую обработку посевов против сорняков, уборку урожая.

3.1.3 Методика проведения исследований При изучении влияния приемов обработки почвы под горох на агробио логические параметры чернозема южного карбонатного, урожайность гороха и последействие гороха на урожайность пшеницы был использован ряд лабо раторных, лабораторно-полевых и полевых методов исследований. В поле вых опытах велись наблюдения за динамикой продуктивной почвенной вла ги, питательного режима, изменением объмной массы, фильтрационной способности пахотного слоя, а также агрегатного состава и водопрочности почвенных агрегатов.

Запас продуктивной влаги до глубины 1 м, по 10 см слоям почвы опре деляли по методике Н.М. Бакаева, И.А. Васько (1975) перед уходом в зиму, после схода снега, перед посевом и перед уборкой в 3-х кратной повторности по всем вариантам опыта.

Объмную массу почвы (плотность сложения) по 10 см слоям до глу бины 0,3 метра в 3-х кратной повторности перед посевом и после уборки по всем вариантам опыта определяли по методу Н.А. Качинского (Методы ис следований..., 1986).

Фильтрационную способность почвы (водопроницаемость) в период посев – уборка послойно, по 10 см слоям до глубины 0,3 метра в 3-х кратной повторности определяли по методу Н.А. Качинского (Методы исследова ний…, 1986 г).

Агрегатный (гранулометрический) состав в период посев – уборка, оп ределяли в слое 0-10 см в 3-х кратной повторности фракционированием в воздушно сухом состоянии по методу Н.И. Саввинова (Методическое руко водство…, 1969).

Водопрочность почвенных агрегатов определяли по методике М.И.

Бакшеева в 3-х кратной повторности в слое почвы 0-10 см (Методическое ру ководство…, 1969).

Химический анализ почвенных образцов проводили согласно обще принятым методам (Агрохимические методы..., 1975) Содержание нитратно го азота перед посевом и после уборки в 10 см слоях почвы до глубины 0,4 м в 3-х кратной повторности с составлением смешанного образца определяли по Грандваль-Ляжу дисульфофеноловым методом, содержание подвижного фосфора из тех же образцов – колориметрическим методом.

Учет урожайности гороха и пшеницы проводили парцеллярно, прямым комбайнированием, с приведением семян гороха к 100%-ной чистоте (ГОСТ 13586.2) и 14%-ной влажности (ГОСТ 13586.5).

Экономическую оценку технологий возделывания гороха и пшеницы по гороху на фоне изучаемых приемов основной обработки почвы проводили в системе натуральных и стоимостных показателей с использованием норма тивов и расценок, принятых для производственных условий соответствую щего года.

Данные результатов исследований обрабатывались методами диспер сионного и корреляционно-регрессионного анализа с помощью пакета про грамм AGROS (Мартынов, 1993).

3.2 Агрометеорологическая характеристика периода проведения исследований Метеорологические условия в годы проведения исследований (2009 – 2011 гг.) различались между собой по количеству и характеру выпавших осадков, как за вегетационный период, так и в целом за год. Отклонения от средних многолетних показателей наблюдалось также по температурному режиму (табл. 3, табл. 4).

Осенний период 2008 г. по длительности был близок к многолетним срокам. Средняя температура воздуха в сентябре была ниже ее среднемного летнего значения на 2,8°, а в октябре – выше на 1,6°С, сумма осадков за сен тябрь и октябрь составила лишь 30,6 мм при среднемноголетней величине 53,1 мм.

Таблица 3 – Среднесуточная температура воздуха за 2009-2011 гг.

(по данным Шортандинской АМС) в среднем за средняя Месяцы 2009 г. 2010 г. 2011 г.

2009 - 2011 гг. многолетняя Январь -15,5 -23,0 -21,6 -20,0 -17, Февраль -18,3 -22,1 -16,6 -19,0 -16, Март -6,6 -9,3 -9,9 -8,6 -10, Апрель 4,4 4,6 8,2 5,7 3, Май 12,8 13,3 12,8 13,0 12, Июнь 17,6 21,1 19,2 19,3 18, Июль 18,0 19,1 19,8 19,0 19, Август 16,7 20,9 16,7 18,1 17, Сентябрь 10,8 12,4 13,8 12,3 11, Октябрь 4,3 3,7 3,5 3,8 2, Ноябрь 1,9 5,7 -1,5 2,0 -7, Декабрь -13,5 -15,7 -15,2 -14,8 -14, Средняя -2,7 -4,9 0,5 -4,2 -0, за год Погода осени не благоприятствовала накоплению почвенной влаги. Вы павшие осадки почти полностью израсходовались на испарение. Переход че рез 0°С, вместе с установлением снежного покрова произошел 7 ноября, что несколько раньше обычного срока. Осадков до установления устойчивого снежного покрова выпало 34,1 мм, что на 27,5 мм меньше среднемноголетне го значения.

Зимний период (декабрь – март) по температурному режиму был теплее на 0,7° – средняя температура за эти месяцы составила -13,5°С при средне многолетнем значении -14,2°С.

За декабрь-март твердых осадков в виде снега выпало 38,5 мм, что на 22,4 мм меньше среднемноголетней величины за этот период. Это характери зует зимний период как малоснежный и вызывало определенные опасения по поводу пополнения запасов почвенной влаги.

Весна 2009 г. по сроку наступления характеризовалась как ранняя. Пе реход через 0°С произошел 1 апреля. Средняя температура весеннего перио да (апрель, май) составила +8,6°, что было выше среднемноголетнего значе ния на 0,7°. Но сумма положительных температур на конец мая была меньше среднегодовой величины на 7° и составила 527°С. При этом осадков выпало 9,0 мм, что незначительно – на 8,7 мм – превысило среднемноголетние зна чения. Поскольку для набухания и гороху необходимо 100-120% влаги от его массы, такое количество осадков ускорило прорастание и положительно по влияло на дружность всходов. Однако начало вегетационного периода было неблагоприятным для посевов культур. Малые запасы влаги в почве уже в фазе ветвления с трудом обеспечивали рост и развитие растений, поэтому отмечалось угнетение и сброс нижних листьев из-за засухи. Угнетение и под горание растений усугублялось и практическим отсутствием осадков в июне.

Таблица 4 – Распределение осадков по месяцам года за 2009-2011 гг.



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

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