Влияние систем обработки, удобрений и гербицидов на агрохимические свойства почвы

На кафедре «Биохимия и зерноведение» МГУПП и на базе лаборатории программирования урожаев полевых культур МСХА им К.А. Тимирязева в учхозе «Михайловское»проводили изучение формирования качества пивоваренного ячменя на разных агрофонах. Исследуемые образцы зерна были выращены на дерново-подзолистых почвах. Почвы отличались по агрохимической характеристике, степени окультуренности и количеству вносимых удобрений. На слабоокультуренной почве ячмень выращивали без применения удобрений, известкования и гербицидов; на средне- и хорошо окультуренной почве – без удобрений и на фоне расчетных доз удобрений, спланированных на усвоение 2% и 3% фотосинтетической активности солнечной радиации в течение всего вегетационного периода и обычно рекомендованной дозы подкормки. В исследуемых образцах ячменя определяли физические, химические и физиологические показатели качества. Исследования показали, что урожайность культуры увеличивается с ростом степени окультуренности почвы. Максимальной величины этот показатель достигал при хорошо окультуренной почве с дозой удобрений, спланированной на усвоение 3%ФАР. Результаты исследований позволяют сделать вывод, что улучшение агрофона повышает урожайность, положительно влияет на физические, химические и физиологические показатели качества зерна ячменя и дает возможность в условиях Нечерноземья получать ячмень для пивоварения. (Карпиленко Г.П. и др., 2004).

В учхозе «Удрайское» в 2001-2003гг. проводились исследования на сорте ячменя Суздалец. В опытах использовали гербициды хармони 75%с.т.с., гранстар 75%с.т.с., логран 70%в.д.г., линтур 79%в.д.г., агритокс 56%в.к. Гербициды применяли в фазе 2-3 листьев, повторность четырехкратная. Наиболее высокая эффективность, в том числе против многолетних видов сорняков, отмечена в варианте с комбинированным препаратом линтур. Снижение засоренности посевов, естественно, оказало положительное влияние на развитие и урожайность ячменя. В вариантах с гербицидами существенно улучшились показатели структуры урожая. Получен достаточно высокий дополнительный урожай зерна 0,13т/га (агритокс) и 0,24-0,27т/га (производные сульфомочевины). Таким образом, в Северо-Западном регионе РФ при доминировании в посевах ячменя малочувствительных и устойчивых к профилирующим гербицидам сорняков необходимо шире использовать производные сульфомочевины.         (Семенов В.Д., Галапова С.В., 2004).

В 2002-2004гг. на типичных дерново-подзолистых почвах были проведены опыты по сравнительной оценке гербицидов 2,4-Д, Ковбой и Трезор в посевах ячменя при сильной засоренности корнеотпрысковыми сорняками. Учитывали влияние гербицидов на видовой состав сорняков, их гибель, рост, развитие растений и урожайность ячменя. Результаты исследований показывали, что через 20дн.после обработки посевов гербицидами гибель сорняков составила 68,3-86,8%. Накопление зеленой массы сорняков в вариантах с гербицидами сократилось на 63,4-82,4% по сравнению с контролем, а воздушно-сухой – на 65,0-83,8%. Причем большую эффективность показали гербициды Трезор и Ковбой. Снижение засоренности посевов положительно сказалось на развитии растений ячменя. Лучше растения развивались в вариантах с внесением гербицидов: имели большую высоту и массу, были более облиственны, у них была выше продуктивная кустистость и масса 1000 зерен. Все это положительно сказалось на урожайности ячменя: прибавка от применения гербицидов составила 2,1-6,6ц/га. (Борин А.А., 2005).

В многолетнем полевом опыте по разработке научных основ защиты почвы от эрозии и сорняков на склоновых землях в условиях интенсивного земледелия заложенном в учхозе  «Михайловское» Московской обл. были проведены исследования по вычленению вредоносных сорняков в разные фазы развития зерновых культур при длительном применении почвозащитных обработок и различных систем гербицидов. Наблюдения проводили на контроле (без гербицидов) и на делянках с 50 и 100% насыщением гербицидами севооборота. Результаты исследований показали, что произрастание сорной растительности в агрофитоценозе с яровыми зерновыми культурами зависело от обработки почвы, насыщения севооборота гербицидами и элементов склона. Применение высокоэффективных гербицидов и их смесей в период наибольшей вредоносности сорняков позволит успешно вести борьбу с ними и получать высокие урожаи при почвозащитных обработках. (Баздырев Г.И.,      Дорджиев С.Л., 1991).

Показано, что минимализация системы предпосевной обработки дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы  в условиях Марий Эл позволяет сэкономить 100-112МДж/га энергии, она эффективна в благоприятные по метеоусловиям годы и повышает урожайность ячменя до 5% при снижении энергоемкости производства 1ц зерна до 4%. Более весомый вклад в энерго- и ресурсосбережение достигается путем рационального использования удобрений и пестицидов. (Цимбалист Н.И. и др., 2004).

На дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах Центрального Нечерноземья наиболее эффективно для ячменя внесение азотных удобрений, под культивацию в дозе 100-150кг/га д.в. Более высокие дозы азотных удобрений приводят к существенному снижению урожая ячменя. Дробное внесение азотных удобрений под яровой ячмень на данных почвах не имеет преимущества по сравнению с разовым внесением его всей нормы под культивацию, что связано с недостаточным количеством влаги в очве в начальный период вегетации и быстрым темпом потребления ячменя элементов питания. (Бугаев П.Д., 2003).

Широкое применение на склоновых землях обработок почвы, основанных на ресурсосбережении и минимализации, делает невозможным получение высоких и устойчивых урожаев возделываемых культур вследствие сильного засорения посевов. В этой связи возникла необходимость поиска путей оптимального сочетания почвозащитных технологий обработки склоновых земель с эффективной системой регулирования сорного компонента агрофитоциноза при соблюдении экологической безопасности.

Исследования проводили в стационарном полевом двухфакторном опыте, заложенном в 1977г. в четырехпольном зернотравяном почвозащитном севообороте. Все обработки проводятся поперек склона: вспашка 20-22 см, плоскорезная 25-27см, минимальная (лущение 6-8см. контролем служат делянки вспашки без обработки гербицидами. В посевах ячменя 2004г. варианты 75% и 100% насыщения обрабатывались базаграном М – 2 л/га по препарату. В посевах ячменя в 2004 г. видовой состав, численность и масса сорных растений зависела от элементов склона, технологии обработки почвы и систем гербицидов. Как известно, технологии обработки почвы изменяют строение и сложение пахотного слоя. Что сказывается на росте и распределении корневых систем. Элементы склона, изменяя условия роста и развития ячменя, влияли и на распределение его корневой системы. Ежегодная вспашка, формируя более рыхлое сложение почвы, способствовало лучшему развитию корней. Изучаемые технологии обработки почвы и меры борьбы с сорняками оказали существенное влияние на уровень урожайности: в вариантах со вспашкой в среднем по опыту получено 33,3ц/га, при сочетании вспашки с плоскорезной обработкой – 34,0 ц/га, по плоскорезной обработке получено существенное снижение урожайности на 2,3 ц/га, по минимальной обработке депрессия урожая была более существенной и составила 4,1 ц/га или 12,3% по сравнению с контролем. Таким образом, применение безотвальных почвозащитных технологий обработки почвы на склоновых землях без химических средств защиты растений ухудшает фитосанитарное состояние посевов и почвы. поэтому использование почвозащитных безотвальных обработок возможно лишь в комплексе с химическими средствами регулирования обилия сорных растений (Баздырев Г.И., Завёрткин И.А.,  2005).

В рамках изучения влияния длительного применения минеральных удобрений на урожайность культур в севообороте в 1964 г. Доктором с.-х. наук Сиротиным Ю.П. на опытном поле учхоза НГСХА «Новинка» был заложен многолетний опыт. В схеме опыта присутствовали следующие варианты: 1) контроль без удобрений4 2) N; 3)Р; 4) NР; 5) РК; 6) NРК. Практически во всех случаях удобрения, внесенные под культуры данного севооборота, окупаются прибавкой урожая. При этом эффективность отдельных видов удобрений зависела от культуры. Так на озимой пшенице и ячмене максимальная окупаемость получена от внесения фосфорных удобрений как при известковании так и без него. В целом эффективность действия удобрений на викоовсяной смеси была несколько ниже, чем на остальных культурах и зависела от внесения извести. Так, на известкованном фоне наибольшей окупаемостью отличается вариант с односторонним внесением фосфорных удобрений, а на не известкованном фоне – вариант NР. Многолетними исследованиями установлено, что при высокой насыщенности севооборота бобовыми травами возрастает значимость фосфорных удобрений при относительном снижении эффективности азотных. (Волосенкова И.А.,  Варламова Л.Д., Тюрникова. Е.Г.,  2004).

 

 

 

 

Глава 2. Цель, задачи, условия и методика проведения исследований

 

2.1 Цель  исследований

Определить наиболее эффективные сочетания систем обработки, удобрений и гербицидов, оптимизирующие основные агрохимические свойства дерново-подзолистой  супесчаной почвы.

 

2.2 Задачи  исследований

Изучить действие и взаимодействие разных по интенсивности систем обработки почвы, удобрений и гербицидов на агрохимические показатели плодородия почвы и урожайность картофеля.

 

                 2.3   Методика проведения исследований

Изучение действия разных по интенсивности систем обработки почвы, по разным фонам удобрений и защиты растений от вредных организмов  на агрохимические показатели плодородия почвы, и урожайность полевых культур проводиться в полевом трехфакторном опыте, заложенном нами в 2003 г. в условиях производства СПК "Михайловское"  Ярославского района Ярославской области.

Опыт заложен на дерново-подзолистой супесчаной почве с исходным среднем содержанием в почве по опытному участку: гумуса 2,32%, гидролитическая кислотность=1,08, рНKCl =6,12, содержание P2O5 и K2O по 354,8 и 154,4 мг*экв/кг почвы соответственно, почвообразующей породой является древне-аллювиальные отложения. Опытный участок имеет небольшой склон около 10 с юго-западной экспозицией. Опыт заложен методом расщепленных делянок с рендомизированным размещением вариантов в повторениях. Повторность опыта четырехкратная. Глубина залегания грунтовых вод около 3 м. Опыт трехфакторный.

На делянках первого порядка площадью 1176 м2 (84 м х 14 м)  изучаются системы обработки почвы, на делянках второго порядка 392 м2 (28 м х 14 м) – удобрения, на делянках третьего порядка  196 м2 (28 м х 7 м) – гербициды.

             Схема полевого трехфакторного (4x3x2) стационарного опыта.

 

Фактор А. Система основной обработки почвы, «О».

1. Отвальная: вспашка на 20-22 см плугом ПЛН-3-35 с предварительным дискованием или лущением на 8-10 см, ежегодно - «О1».
2. Поверхностно-отвальная –1: вспашка на 20-22 см. плугом ПБС-2 с предварительным дискованием или лущением на 8-10 см в первый год закладки опыта + одно-двукратная поверхностная обработка на глубину 6-8 см в остальные годы до наступления депресии в урожайности, далее по той же схеме - «О2».  
3. Поверхностно-отвальная –2: вспашка на 20-22 см плугом ПЛН-3-35 с предварительным дискованием или лущением на 8-10 см в первый год закладки опыта + одно-двукратная поверхностная обработка на глубину 6-8 см в остальные годы до наступлении дисперсии в урожайности, далее по той же схеме - «О3».  
4. Поверхностная: одно-двухкратная поверхностная обработка на 6-8 см, ежегодно - «О4». Вспашка была проведена только при закладке опыта – в 2003 г.

 

           

 

         Фактор В. Система удобрений, «У».

 

1. Экстенсивная биологизированная: яровой рапс на сидерат (2004 г.), наземная масса парозанимающих и промежуточных культура отчуждается, фон - без удобрений; озимая пшеница (2005г.), фон – без удобрений;  картофель (2006 г.), фон – солома 4 т/га , - «У1».
2. Интенсивная биологизированная-1 (средний уровень интенсификации): яровой рапс на сидерат (2004 г.), фон - без удобрений; озимая пшеница (2005 г.), фон – сидерат 18 т/га; картофель (2006 г.), фон – солома 4,5 т/га + N65 P65 K65 кг д.в. на га - «У2».
3. Интенсивная биологизированная-2 (высокий уровень интенсификации): яровой рапс на сидерат (2004 г.), фон - без удобрений; озимая пшеница (2005 г.),  фон – сидерат 18 т/га  + N65 P65 K65 ; картофель (2006 г.) - солома 6 т/га + N130 P130 K130 кг д.в. на га., «У3».

 

Фактор С.  Система защиты растений от вредных организмов, «Г».

1. Биотехнологическая: без гербицидов +  на картофеле фунгициды и инсектециды - «Г1».
2. Интегрированная: с гербицидами + на картофеле фунгициды и инсектециды - «Г2».

 

Опыт   заложен   в   севообороте   во   времени:   пар   занятый - сидеральный (2004) - озимая пшеница (2005) - картофель (2006) - яровая пшеница (2007) – ячмень (2008).

 

Характеристика сорта ячменя.

Минеральные удобрения под озимую пшеницу и картофель вносили под предпосевную культивацию; кроме того по всем системам удобрений проводили ранне-весеннюю подкормку озимой пшеницы аммиачной селитрой в дозе 30 кг д.в. на га.

    Расчет  норм минеральных удобрений проводился  на планируемую прибавку урожая  по методу В.А.Демина.

  Из форм  минеральных удобрений использовалась аммофоска, аммиачная селитра, двойной суперфосфат и хлористый калий.

Урожайность картофеля учитывалась сплошным поделяночным методом. . 

 

 

Таблица 1 - Метеорологические условия в период проведения исследований

 

Месяц	апрель				май						июнь					июль					август					сентябрь
Декада	I		II	III	I		II		III		I	II		III		I	II		III		I	II		III		I	II		III
	Температура, ºС
2006г.	2,9		6,2	4,7	11,8		10,9		13,4		15,2	17,9		22,6		16,7	20,0		14,3		15,4	17,5		17,5		15		11,7	12,6
Многол. данные	0,9		4,1	6,5	9,8		11,6		12,4		14,2	15,6		17,5		17	18,4		17,7		17,3	15,5		14,9		12,3		9,9	7,6
	Осадки, мм рт. ст.
2006г.	16	15		39	7			33		20	8		8		5	5		20		11	22		23		38	4,4		9	0,3
Многол. данные	50					60					65					83					60					53