Эффективность ресурсосберегающих систем основной обработки почвы в северном Зауралье (стр. 1 )

На правах рукописи

МАЛЫШКИН

Александр Николаевич

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ СИСТЕМ

ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В СЕВЕРНОМ ЗАУРАЛЬЕ

Специальность 06.01.01 – общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Тюмень – 2009

Работа выполнена в Тюменской государственной сельскохозяйственной академии

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

кандидат сельскохозяйственных наук

Ведущая организация: Уральский НИИСХ

Защита диссертации состоится «21» мая 2009 г. в 13-00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.064.01 при Тюменской государственной сельскохозяйственной академии

Адрес академии:

Тел./, .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменской государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан «_____» апреля 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат с.-х. наук ___________

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Техническое перевооружение отрасли растениеводства АПК Тюменской области на использование широкозахватной комбинированной техники предполагает корректировку технологий возделывания, важный элемент которых – система основной обработки почвы (, , П., 2006).

На современном этапе развития земледелия основные направления научных исследований и практики должны предусматривать разработку таких способов, приемов и систем обработки почвы, которые сохраняли бы плодородие почвы, создавали оптимальные условия для роста и развития растений, обеспечивали рост урожайности сельскохозяйственных культур. При этом процесс совершенствования обработки почвы имел бы направленность в сторону использования энергосберегающих технологий. Минимизация обработки почвы является важным фактором повышения производительности труда в земледелии, энерго - и ресурсосбережения при выращивании сельскохозяйственных культур.

В условиях Северного Зауралья не изучены системы основной ресурсосберегающей технологии при посеве зерновых культур широкозахватной техникой типа Джон Дир.

Цель исследований: выявление наиболее эффективной ресурсосберегающей системы основной обработки почвы для получения устойчивых урожаев зерновых культур в северной лесостепи Тюменской области.

Задачи исследований: провести оценку влияния ресурсосберегающих систем основной обработки почвы на:

1) агрофизические показатели (плотность почвы и запасы доступной влаги);

2) питательный режим;

3) глубину посева семян, полевую всхожесть и сохранность зерновых культур;

4) засоренность посевов;

5) урожайность зерновых культур;

6) экономическую эффективность.

Научная новизна. Впервые в условиях северной лесостепи Тюменской области на основании полученных результатов по выравненности глубины посева, сохранности растений к уборке и урожайности зерновых культур установлена эффективность ресурсосберегающих систем основной обработки почвы с комплексом машин фирмы Джон Дир.

Практическая значимость работы. Установлена эффективная система основной ресурсосберегающей обработки чернозема выщелоченного при посеве зерновых культур посевным комплексом Джон Дир 730 в условиях северной лесостепи Тюменской области – вспашка оборотным плугом на 23-25 см и два года обработка Рубином на 8-10 см, которая обеспечивает урожайность ячменя 4,77 т/га (2006 г.), овса – 1,94 т/га (2007 г.) и ячменя – 3,14 т/га (2008 г.) и получение прибыли 4521,29 руб./га при уровне рентабельности 77,3 %.

Предмет исследования. Ресурсосберегающие системы основной обработки почвы и посевной комплекс Джон Дир 730.

Объекты исследования. Чернозем выщелоченный; посевы зерновых культур (овес, ячмень).

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1) Ресурсосберегающие системы основной обработки почвы обеспечивают оптимальные показатели плотности почвы и запасов доступной влаги для получения максимальной урожайности зерновых культур.

2) Засоренность посевов зерновых культур зависит от системы основной ресурсосберегающей обработки почвы.

3) Урожайность зерновых культур (овес, ячмень) зависит от выравненности глубины посева и сохранности растений к уборке.

Апробация работы. Материалы исследований докладывались на:

· День поля, «Ресурсосберегающие технологии обработки почвы в северной лесостепи Тюменской области», с. Новая Заимка, 2006;

· День поля, «Ресурсосберегающие технологии», г. Заводоуковск, 2007;

· Конференции молодых ученых «Современные тенденции развития АПК в Северном Зауралье», г. Тюмень, 2008.

Личный вклад соискателя. Полевые работы, анализ экспериментальных данных и математическая обработка результатов выполнены Малышкиным Александром Николаевичем в производственных условиях и в лаборатории кафедры земледелия.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы, в т. ч. одна в ведущем научном журнале, определенном Высшей аттестационной комиссией.

Структура и объём работы. Диссертация изложена на 150 страницах, состоит из введения, восьми глав, выводов, предложения производству, списка литературы, который включает 218 источников, в том числе 9 работ зарубежных авторов. В работе содержится 37 таблиц, 12 рисунков, 34 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 Ресурсосберегающие системы основной обработки почвы

В главе излагается обзор литературы по изучению систем основных обработок почвы.

2 Условия и методика проведения исследований

Производственный опыт по изучению систем основной (ресурсосберегающей) технологии обработки почвы при возделывании зерновых культур и посеве их посевным комплексом Джон Дир 730 проводился в с. Новая Заимка Заводоуковского района Тюменской области в гг.

Климат зоны континентальный, характеризуется продолжительной зимой и коротким умеренно теплым летом. Годовое количество осадков в северной лесостепи 374 мм, из них 232 мм выпадает за вегетационный период (апрель-октябрь), в холодный период (ноябрь-март) – 80-105 мм. Продолжительность периода с температурой выше 0оС составляет 194 суток, выше 10оС – 114-123 суток.

Анализ метеорологических условий в годы проведения опытов показал, что все вегетационные периоды различались между собой по тепло- и влагообеспеченности: 2006 г. характеризовался пониженными температурами в основные фазы развития ячменя, кроме того, в июне и июле выпало большое количество осадков, что в конечном итоге привело к значительному увеличению периода роста и развития растений; 2007 г. отличался жаркой погодой, редкими осадками, что отрицательно повлияло на урожайность; 2008 г. по климатическим условиям был крайне неблагоприятным по обеспечению осадками в июне и июле.

Почва опытного поля – чернозем выщелоченный маломощный, тяжелосуглинистый. Характеризуется мощностью гумусового горизонта – до 38 см; имеет пахотный слой – до 27 см. Содержание подвижного фосфора составляло 5,4 мг/100 г, нитратного азота – 9,25 мг/кг.

Общая площадь опыта 181,25 га. Размещение вариантов рендомизированное. Площадь под вариантами № 1, 3 – 31,25 га (250 х 1250 м); под вариантами № 2, 5 – 30,00 га (250 х 1200 м); под вариантами № 4, 6 – 27,50 га (250 х 1100 м). Площадь защитных полос – 0,625 га. Повторность в опыте трехкратная.

Весной при наступлении физической спелости почвы проводилось ранневесеннее боронование агрегатом Моris в два следа поперёк направления основной обработки почвы. При наступлении оптимальных сроков посева зерновых культур проводили посев посевным комплексом Джон Дир 730, который включает операции: предпосевная культивация, внесение минеральных удобрений (аммиачная селитра, аммофос из расчёта на запланированную урожайность), боронование, высев семян, прикатывание.

В опыте сеяли районированные сорта культур: ячмень «Ача» – 20гг.; овес «Талисман» – 2007 г. – с нормой высева 6,5 и 6,0 млн. всхожих семян на 1 га, соответственно.

В посевах ячменя и овса применяли гербициды Пума Супер 100 (0,6 л/га) + Секатор (125 г/га) – гг.

Убирали ячмень и овес в фазу полной спелости зерна прямым комбайнированием «Дон-1500».

После уборки урожая зерновых культур выполняли основную обработку почвы согласно схемы опыта (табл. 1).

Таблица 1 – Системы ресурсосберегающей технологии основной обработки почвы, опытное поле

Основная обработка почвы	Культура, год
ячмень, 2006	овес, 2007	ячмень, 2008
Дифференцированная разноглубинная	Вспашка, 23-25 см (оборотный плуг)	Рыхление, 8-10 см (Рубин)	Рыхление, 8-10 см (Рубин)
Безотвальная разноглубинная	Рыхление, 23-25 см (дисковый рыхлитель)	Рыхление, 8-10 см (Рубин)	Рыхление, 8-10 см (Рубин)
Рыхление, 30-35 см (дисковый рыхлитель)	Рыхление, 8-10 см (Рубин)	Рыхление, 8-10 см (Рубин)
Безотвальная мелкая	Рыхление, 8-10 см (Смарагд)	Рыхление, 8-10 см (Рубин)	Рыхление, 8-10 см (Рубин)
Рыхление, 8-10 см (Рубин)	Рыхление, 8-10 см (Рубин)	Рыхление, 8-10 см (Рубин)
Дискование, 8-10 см (БДТ)	Рыхление, 8-10 см (Рубин)	Рыхление, 8-10 см (Рубин)

Плотность почвы в слое 0-30 см определялась в трехкратной повторности по ; влажность в слое 0-100 см – термостатно-весовым методом; запасы доступной влаги рассчитывали по данным фактической влажности и плотности почвы. Нитратный азот определяли по Грандваль-Ляжу, подвижный фосфор – по Чирикову (, 1971). Глубину заделки семян, всхожесть и сохранность растений по Б. А Доспехову, , (2004). Засоренность посевов учитывали количественным методом перед применением гербицидов и через месяц после обработки гербицидами.

Экономическая эффективность рассчитана по технологическим картам в соответствии с методикой СибНИИСХОЗа ( Ф, 1993) и ТГСХА (, , 2000).

3 Влияние систем основных обработок почвы

на агрофизические свойства

Плотность почвы в 2006 г. на контрольном варианте по вспашке перед посевом ячменя была 1,21 г/см3 (табл. 2). Рыхлое сложение в слое 0-30 см было после обработки дисковым рыхлителем на 30-35 см – 0,91 г/см3, а плотное после обработки Рубином на 8-10 см – 1,33 г/см3.

Меньше контроля на 0,04-0,05 г/см3 плотность почвы была на четвертом и шестом вариантах (безотвальная мелкая обработка), больше на 0,01-0,11 г/см3 на втором и пятом вариантах при НСР05 0,052.

В фазу кущения плотность пахотного слоя (0-30 см), по вспашке и рыхлению (23-25 см) составила 1,20-1,21 г/см3 (НСР05 0,043). Плотность почвы при обработке дисковым рыхлителем (30-35 см) и БДТ на 8-10 см была 0,89 и 1,15 г/см3, что соответствует градации рыхлого сложения. Самым плотным был вариант с обработкой Рубином – 1,32 г/см3.

Таблица 2 – Плотность почвы при возделывании ячменя, 0-30 см, г/см3

Основная обработка почвы	Перед посевом	Кущение-выход в трубку	Перед уборкой
2006 г.	2007 г.	2008 г.	2006 г.	2007 г.	2008 г.	2006 г.	2007 г.	2008 г.
Дифференци- рованная разноглубин- ная (контроль)	Оборотный плуг, Рубин	1,21	1,28	0,98	1,20	1,30	0,72	1,23	1,32	0,93
Безотвальная разноглубин-ная	Дисковый рыхлитель, Рубин	1,22	1,28	1,00	1,21	1,30	0,83	1,22	1,31	1,12
Дисковый рыхлитель, Рубин	0,91	1,27	0,94	0,89	1,29	0,87	0,92	1,30	1,13
Безотвальная мелкая	Смарагд, Рубин	1,17	1,27	0,96	1,16	1,29	0,83	1,17	1,30	1,11
Рубин	1,32	1,29	1,01	1,32	1,32	0,99	1,33	1,34	0,99
БДТ	1,16	1,28	0,96	1,15	1,31	0,91	1,17	1,32	1,10
НСР05	0,05	0,04	0,04	0,04	0,03	0,04	0,05	0,03	0,03

Перед уборкой пахотный слой (0-30 см) по вспашке уплотнился на 0,03 г/см3. Самым рыхлым – 0,92 г/см3 пахотный слой был по рыхлению на 30-35 см. При обработке Смарагдом, БДТ и дисковым рыхлителем на 23-25 см плотность почвы, в сравнении с контролем, была незначительно ниже – на 0,01-0,06 г/см3. В целом можно отметить, что почва имеет оптимальную плотность по вспашке, рыхлению на 23-25 см, обработке Смарагдом и БДТ (1,16-1,23 г/см3) при НСР05 0,051. После обработки дисковым рыхлителем на глубину 30-35 см, почва имела рыхлое сложение (0,89-0,92 г/см3), а после обработки Рубином – плотное сложение (1,32-1,33 г/см3), что отрицательно сказалось на росте и развитии растений ячменя в 2006 году.