Дипломная (вкр): Действие разных систем обработки и удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур

Согласно Н.Г. Власенко, О.И. Теплякова, Р.Н. Фисечко, формирование урожайности сортов пшеницы при выращивании по безотвальной обработке почвы в сильной степени зависело как от защиты растений от болезней и вредителей, так и от внесения азотного удобрения. Сбор зерна от применения фунгицидов увеличивался на 0,76 т/га, фунгицидов и инсектицидов - на 1,08, азотного удобрения - на 0,83 и от комплексного применения указанных средств химизации - на 1,87 т/га. Основное влияние на качество зерна пшеницы оказало применение аммонийно-нитратного удобрения, которое обеспечило рост содержания клейковины в среднем на 2,6-4,8% [5].

В своей работе В.М. Кильдюшкин пишет, что наивысшая урожайность пшеницы (65, 6-67, 4 ц/га) также получена после поверхностной обработки. Разница в урожайности в зависимости от способа обработки была в пределах ошибки опыта, однако, некоторые предпочтения необходимо отдать отвальной обработке [15].

По мнению Н.Т. Чеботарева, А.А. Хомченко оптимальные системы удобрения сельскохозяйственных культур в шестипольном кормовом севообороте на дерново-подзолистой почве - совместное внесение торфонавозного компоста (40 т/га раз в три года) и минеральных удобрений в дозах, рассчитанных по выносу питательных веществ с урожаем ежегодно.

При таком способе удобрения значительно повышается плодородие почвы и продуктивность севооборота [46].

Согласно изысканиям Г.М. Дериглазова, И. Г. Пыхтина, что при возделывания ярового ячменя по интенсивной технологии посевы отличались большим количеством стеблей на 1 м² , высотой растения и длинной листьев, а также числом продуктивных и не проективных стеблей, урожайность культуры ни в один год исследования не достигала планированного урожая, а биологический потенциал растений не был полностью использован для получения максимального урожая. По этому использование нормальной технологии при возделывании ярового ячменя наиболее целесообразно и экономически выгодно [11].

В своей работе В. Лобков, А. Новиков и А. Забродкин по эффективности применения энергосберегающий обработок почвы наблюдали, что наиболее продуктивная викоовсяная смесь и озимая пшеница при вспашке ПЛН-3-35 и составляет соответственно 58,55 и 35,2 ц/га. Наименее продуктивная викоовсяная смесь при нулевой обработке посевом John Deere 730 - 30,8 ц/га. Это можно объяснить тем, что при вспашке улучшается воздушный, водный, питательный режимы, уменьшается её уплотнение, что создает хорошие условия для роста и развития растений [20].

Таким образом, в научной литературе не сложилось единого мнения о влиянии различных систем обработки на агрофизические свойства почвы и урожайность полевых культур.

.2 Влияние разных по интенсивности систем удобрений на агрофизические свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур

Плотность почвы принято считать интегральным и динамичным показателем физического состояния корнеобитаемого слоя почвы, характеризующим её структурное состояние и обусловливающим многие почвенные процессы - водный, воздушный, тепловой режимы, биологическую активность. Плотность почвы определяется её минералогическим и гранулометрическим составом, структурным состоянием и сложением, содержания органического вещества, а также зависит от воздействия различными приёмами агротехники [45].

Х.Х. Хабибрахманов и А.И. Хайруллин в своих исследованиях обнаружили, что плотность сложения пахотного слоя серой лесной почвы в фазе выхода в трубку была меньше (1,17-1,22 г/см³) при использовании органических удобрений, чем на минеральном фоне (1,24-1,26 г/см³). По сидерату плотность почвы составила 1,21-1,22 г/см³, по соломе - 1,20-1,21, то при совместном внесении соломы и сидерата плотность заметно снижалась (1,17-1,20 г/см³) [43].

В опытах М.С. Матюшина и И.П. Таланова применение полной нормы минеральных удобрений способствует увеличению плотности почвы на отвальной системе обработки с 1,12 г/см³ по фону «Без удобрений» до 1,16, и на плоскорезной с 1,18 до 1,20 г/см³ [25].

Согласно С.Ю. Кривенкову [18], заделка навоза или сидератов в парах способствовали снижению плотности сложения почвы в слое 10-20 см по сравнению с чёрным паром без использования удобрений на 0,06-0,11 г/см³.

З.И. Глазова с соавторами обнаружили, что при запашке соломы объёмная масса почвы в слое 0-30 см уменьшилась с 1,29-1,32 до 1,27-1,28 г/см³. При запашке люпина плотность её снизилась на 0,03-0,10 г/см³ [8].

Влажность почвы. Б.А. Доспехов, Д.В. Васильева и Р.Р. Усманов отмечали тенденцию к увеличению влажности почвы в вариантах с соломой в сравнении с вариантом по NPK [12]. Незначительное влияние систематического удобрения соломой почвы, по их мнению, это результат низкой потенциальной способности дерново-подзолистых почв к оструктуриванию. Того же мнения придерживаются и другие учёные [49].

Твёрдость почвы это давно используемый, сравнительно хорошо исследованный и широко применяемый показатель оценки технологических свойств почвы. Его преимущество - в простоте измерений, в возможности автоматизировать этот процесс и даже провести измерения в процессе обработки почвы, если установить измеритель на рабочий орган и совместить измерение с почвообработкой. Кроме того, если разнообразить форму и размер наконечника твердомера (к клину добавить шар, конус или цилиндр), то можно измерять различные силовые взаимодействия почвы с рабочими органами либо ходовыми системами МТА в процессе ее обработки. Недостаток твердости как характеристики почвы - высокая зависимости её показателей от влажности почвы в момент измерений, которая скрывает влияние других факторов, а также в том, что связь твердости с таким важным показателем, как плотность сложения, описывается достаточно сложными и не очень надежными моделями. Но эти недостатки преодолимы при условии получения массовой информации, дифференцированной с учетом почвенно-климатических условий. Тогда твердограмма (распределение твердости по профилю обрабатываемого слоя) станет ключевым показателем контроля прочностных свойств почв при выборе способов и параметров их обработки [26].

В своих опытах А.М. Лыков [21] установил, что твёрдость почвы в начальные фазы развития зерновых при влажности почвы 18-25% не должна превышать 5-6 кг/см², в середине вегетации - 20-25 кг/см². Твёрдость выше 25-30 кг/см² для них надо считать отрицательной. Для пропашных культур твёрдость пахотного слоя должна превышать 5-8 кг/см² в течение всего периода вегетации. Но в большей мере твёрдость почвы зависит от обработки почвы.

В исследованиях Г.А. Мазура и А.В. Барвинского систематическое применение минеральных удобрений определило тенденцию к увеличению твёрдости пахотного слоя почвы, а минеральных на фоне навоза - к её уменьшению [22].

Урожайность сельскохозяйственных культур является интегральным показателем плодородия. Удобрения, как органические, так и минеральные, оказывают значительное влияние на неё.

На дерново-подзолистых суглинистых почвах, занимающих в Нечернозёмной зоне 56,2%, урожайность зерновых без внесения удобрений не превышает 7-8 ц/га, а на песчаных почвах - 4-5 ц/га [38].

При внесении удобрений необходимо учитывать отзывчивость культурных растений на те или иные питательные элементы. Давно подмечено, что злаковые культуры сильнее отзываются на азотсодержащие удобрения; при совместном произрастании с бобовыми они при внесении повышенных доз удобрений ограничивают рост и развитие бобового компонента. В то же время бобовые культуры, сами, синтезируя биологический азот, вполне могут обходиться без минерального азота, а для роста и развития необходимы фосфорно-калийные удобрения, микроэлементы.

В опытах А.Ф. Сафонова, А.А. Алфёрова и М.А. Золотарёва только полное минеральное удобрение в бессменных посевах, а также севооборот позволили увеличить урожайность озимой ржи в 2 раза [36].

А результаты А.М. Туликова и Х.Р. Мохаммадустчаманабад показали, что внесение полного минерального удобрения (NPK) или только азотных способствует устойчивому повышению продуктивности озимой ржи [41]. Сходные результаты наблюдали в своих исследованиях на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве А.К. Федоров и В.М. Хлюпкин при возделывании ячменя и тритикале [42].

Согласно исследованиям П.Д. Бугаева и Амаре Тадессе [3], на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах Центрального Нечерноземья наиболее эффективно для ячменя внесение азотных удобрений под культивацию в дозе 100-150 кг/га д.в. Более высокие дозы азотных удобрений приводят к существенному снижению урожая ячменя.

В исследованиях Н. Т. Чеботарева и А. А. Хоменко при изучении длительного применений удобрений было установлено следующее: оптимальная система удобрений в шестипольном севообороте на дерново-подзолистой почве-совместное внесение торфонавоза компоста (80 т/га раз в три года и минеральных удобрений в дозах, рассчитанных по выносу питательных веществ с урожаем. При таком способе удобрения значительно повышается плодородие почвы и продуктивность культур в севооборотах [47]. Согласно исследованиям Г.С. Гусева., А.И. Нефёдова., Р.А. Микрюкова., Т.В. Таран на основании экономической оценки применения разных фонов удобрений в посевах озимой ржи сорта Волхова установлено, что совместное применение органических и минеральных удобрений (N₆₀P₃₀K₄₀ + 30 т навоза), рассчитанное на получение 4 т/га зерна по обоим предшественникам, было наиболее эффективно. При этом, в занятом и сидеральном пару получены соответственно: урожайность - 4,02 и 4,56 т/га, чистый доход - 9028 и 10413 руб./га, уровень рентабельности -69 и 71%, что значительно выше, чем в контроле [10].

Согласно действия удобрений на плотность, влажность и твёрдость почвы, а также на урожайность культур данные учёных сильно разнятся. В связи с этим представляет большой интерес выявить влияние разных по интенсивности систем обработки и удобрений на агрофизические свойства почвы и урожайность полевых культур.

Глава II. Цель, задачи, условия и методика проведения исследований

.1 Цель и задачи исследований

Цель: Разработать эффективное сочетание ресурсосберегающих систем обработки, удобрений и защиты растений в регулировании агрофизических показателей дерново-подзолистой супесчаной почвы и урожайности рапса.

Задачи:

.Определить влияние ресурсосберегающих систем обработки почвы, биологизированных систем удобрений, с применением и без применения гербицидов на следующие показатели плодородия почвы:

.1. Плотность почвы;

.2 Влажность почвы;

.2. Твёрдость почвы;

. Определить урожайность рапса.

. Определить экономическую эффективность применяемых агроприемов.

.2 Характеристика почвенного покрова

Исследования проводились в полевом многолетнем стационарном трехфакторном опыте, заложенном в 2004 г. в условиях производства СПК ОПХ «Михайловское» Ярославского района Ярославской области.

Территория хозяйства расположена в одном земельном массиве, в центральной части Ярославского района, северо-восточнее г. Ярославля. Центральная усадьба ОАО «Михайловское» расположена в д. Кузнечиха, находящейся в 12 км от районного и областного центра г. Ярославля. Через хозяйство проходят шоссейная и железная дороги: Ярославль-Вологда, являющиеся связующими звеньями хозяйства с г. Ярославлем.

Общая площадь землепользования составляет 4539 га. Сельскохозяйственные угодья занимают 3709 га или 81,7% общей площади ОАО «Михайловское». Площадь пашни составляет 2443 га или 53,8% общей площади. Осушенные земли - 1432 га или 31,5% общей площади.

Территория Ярославской области относится к Белорусско-Мезинской геоморфологической области, провинции ледниковых холмистых и плоских равнин со следами Днепровского оледенения. Для нее характерно чередование возвышенностей, равнин и заболоченных низин.

Землепользование ОАО «Михайловское» расположено в пределах западной части Ярославско-Костромской низины, которую характеризует плоский рельеф, слабо врезанные, петляющие реки, обилие озер и болот. Однообразие рельефа несколько нарушается наличием песчаных гряд и холмов, покрытых сосновым лесом.

Из элементов микрорельефа здесь отмечаются блюдцеобразные западинки и канавы осушительной сети. Остальная часть территории хозяйства характеризуется ровной, местами слабо всхолмленной поверхностью. Участки в основном пологие и слабопокатые, иногда с признаками эрозии.

В заключение о рельефе следует отметить, что его роль как фактора почвообразования заключается в распределении элементов климата: осадков, тепла и света. Особенности рельефа и в этой связи особенности почвенного покрова различных частей территории необходимо учитывать при обработке почв и проведении агротехнических приемов.

Почвообразующие породы являются минеральной частью для почвы. Они как бы по наследству передают свой механический и химический состав, физические свойства, которые в ходе почвообразовательного процесса претерпевают изменения. Вот поэтому свойства почв, их агропроизводственные качества зависят во многом от того, на каких породах образовались почвы. Современная география почвообразующих пород тесно связана с рельефом местности.

Основными почвообразующими породами в ОАО «Михайловское» являются покровные, древне-аллювиальные и органогенные отложения, из подстилающих пород - моренные отложения, залегающие на глубине 1,0-4,0 м.

Почва опытного участка дерново-подзолистая супесчаная с исходным средним содержанием гумуса 2,32%, P₂O₅ - 354,8 и K₂O - 154,4 мг/кг почвы, гидролитической кислотностью=1,08, рН_KCl =6,12.

Такое сравнительно высокое содержание P₂O₅ в почве обусловлено фосфоритованием данного рабочего участка в конце 80-х гг. путем внесения высоких доз фосфоритной муки.

Почвообразующей породой являются древнеаллювиальные отложения. Опытный участок имеет небольшой склон около 1^о с юго-западной экспозицией. Глубина залегания грунтовых вод около 3 м.

.3 Метеорологические условия в годы исследований

рапс урожайность удобрение ресурсосберегающий

Ярославская область относится к северной зоне с суммой положительных температур 1800-1900 ^оС. Климат области умеренно континентальный, с умерено-влажным летом, умеренно-холодной зимой и четко выраженными сезонами весны и осени.

Землепользование ОАО «Михайловское» расположено в 1 агроклиматическом районе Ярославской области, который занимает ее северную часть. Безморозный период длится 125 дней (последние заморозки 22 мая, начало осенью - 17 сентября). Около 60% осадков выпадает в теплое время года с апреля по октябрь, больше их приходится на лето.

Первый снежный покров отмечается в третьей декаде октября, а устойчивый 22-26 ноября. Средняя высота снежного покрова составляет 30-40 см, ее вполне достаточно для перезимовки культур.

Характеристика метеорологических условий в период проведения исследований представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Метеорологические условия в период проведения исследований