Download - 728.влияние противоэрозионных обработок на агрофизические свойства дерново подзолистой среднесмытой
На правах рукописи
САВОСЬКИНА Ольга Алексеем»
ВЛИЯНИЕ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХОБРАБОТОК НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙСРЕДИЕСМЫТОЙ ПОЧВЫ
И ПРОДУКТИВНОСТЬ КУЛЬТУРПОЧВОЗАЩИТНОГО СЕВООБОРОТА
Специальность 06.01.01,— общее земледелие
Авторефератдиссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
МОСКВА 2000
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа выполнена на кафедре земледелия н методикиопытного дела Московской сельскохозяйственной академииимени К- А. Тимирязева.
Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных нж-ук, профессор j И. С. Кочетов | .
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственныхнаук, профессор Ю. П. Жуков; кандидат сельскохозяйствен-ных наук, доцент О. А. Раскутнн.
Ведущее предприятие —Курская государственная сельско-хозяйственная академия им. Иванова.,— .
Защита состоится. S/./P/^^U^.^/k^-. . 2000 г.на заседании диссертационного совета К 120.35 07 в Москов-ской сельскохозяйственной академии имени К А. Тимирязева.
Адрес: 127550, Москва, Тшмнрязевская ул., д. 49. Ученыйсовет МСХА.
С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ_МСХА.
Автореферат раэослан....^^. &&М££4{£$/Ь&'. 2000 г.
Ученый секретарьдиссертационного совета —кандидат сельскохозяйств». чг ,
наук (JZy/^ Н. Г. Тазмиж
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. На современном этапе развития сельского
хозяйства эрозионные процессы не приостановлены. Главенствующая роль
эрозии среди других процессов деградации связана с ее широким распро-
странением, с глубиной и необратимостью изменений почвенного покрова,
с громадными размерами причиняемого ей экологического и экономическо-
го ущерба.
По данным Почвенного института имени В.6. Докучаева в Цент-
ральном Нечерноземье 66% пашни расположено на склонах более 1°, в том
числе на склонах крутизной более 3° - 23%. Здесь при среднегодовом стоке
талых вод 90-100 мм ежегодно теряется 21,8 млн.т. почвы (бт/га), с которой
отчуждается 310,1 тыс.т. гумуса, 16,5 тыс.т. азота, 13,6 тыс.т. фосфора и
255,1 тыс.т. калия. Эрозия почв в последние годы стала одним из основных
факторов сдерживающих повышение урожайности сельскохозяйственных
культур.
Как с хозяйственно-экономической, так и с экологической точек зре-
ния значительно целесообразнее предупреждение неблагоприятных измене-
ний почвенного покрова, чем выполнение дорогостоящих работ по его вос-
становлению или воссозданию утраченных свойств, ответственных за пло-
дородие. При этом, эффективная защита почв от эрозии возможна только
при применении комплекса противоэрозионных мер, в котором одно из
первостепенных значений принадлежит обработке почвы.
Чтобы реально оценить научную обоснованность и почвозащитную
направленность зональной системы земледелия, нужны объективные пока-
затели, свидетельствующие о рациональности применения системы повыше-
ния плодородия эродированных почв. ' .
Задачи исследований. С целью изучения закономерностей формиро-
вания стока талых вод и эффективности почвозащитных мероприятий в его
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2
регулировании в условиях Нечерноземной зоны РОССИИ был заложен ста-
ционарный полевой опыт и поставлены следующие задачи:
1. Установить роль метеорологических условий в развитии эрозии
почв.
2. Изучить влияние протнвоэрозионных обработок на поверхност-
ный и внутрипочвеннын сток, смыв почвы и продуктивность полевых куль-
тур.
3. Определить влияние противоэрозионных обработок на водный
режим склоновых земель.
4. Изучить агрофизические свойства, противоэрозионную устойчи-
вость дерново-подзолистой среднеэродированной почвы и приемы восста-
новления ее плодородия.
5. Изучить влияние разноглубинных почвозащитных обработок на
сорный компонент склоновых земель.
6. Определить биоэнергетическую эффективность противоэрозионных
обработок почвы.
Научная новизна. В условиях Центрального Нечерноземья дана
сравнительная почвозащитная оценка противоэрозионных технологий ме-
ханической обработки почв склонов. Определено влияние метеорологиче-
ских условий зимнего и ранне-весеннего периодов на характер и направ-
ленность процессов водной эрозии. Установлена зависимость распределе-
ния сорных растений на склоновых землях от интенсивности стока талых
вод и длительного применения почвозащитного севооборота.
Практическая ценность работы. Полученные результаты исследова-
ний требуют дальнейшего совершенствования способов, приемов и всей си-
стемы обработки почв склонов для решения проблемы водной эрозии, осо-
бенно с учетом сложных почвенно-климатических условий зоны. Знание
закономерностей формирования стока талых вод в теплые, неустойчивые
зимы позволит более рационально применять систему удобрений, оптими-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
• з
зировать водный режим склоновых земель и определить комплекс эффек-
тивных мер в природоохранном отношении.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на научной
конференции МСХА в 1997, 1998, 1999 и 2000 годах, гае получили положи-
тельную оценку.
Публикации. По материалам диссертации опубликованы ^научные
статьи.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на /w?rf страницах
машинописного текста, содержит £хй таблиц, .%<?... рисунка, состоит из вве-
дения, .я., глав, выводов. Список использованной литературы включает4X2 Jit
Сси&каимгнований, из них .'лЖ на иностранных языках.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.
Условия и методика исследований. Стационарный полевой опыт по
изучению и разработке научных основ и практических приемов совершен-
ствования защиты почв от эрозии был заложен осенью 1980 года,'на пло-
щади б га, в производственных условиях на Конаковском поле учебно-
опытного хозяйства ТСХА "Михайловское* в Подольском районе Москов-
ской области, а в связи с переходом на разработку адаптивно-
ландшафтных зональных систем земледелия и с учетом принципов разио-
глубинности, минимализации, почвозащитной целесообразности и экологи-
ческой адаптивности приёмов и технологий обработки почвы, построения
систем обработки почвы, особенно для эрозионных агроландшафтов, осе-
нью 1989 года стационарный полевой опыт был модернизирован по схеме :
' Система обработки (фактор А): вспашка на 20.J22 см, вспашка + щелева-
ние на 40...50 см, плоскорезная на 18...20см + щелевание, плоскорезная +
чизелевание на 38...40см, поверхностная на 8... 10см + щелевание, поверх-
ностная; Крутизна склона: 4°, 8°(фактор Б). ' ' »
ЦпНТРАЛЬНАЯ . . | .'-НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА5Л>ск. соль -.. о -оз. академии
им. К. А.. IV
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4
Предпосевная обработка почвы под изучаемые культуры, за исклю-
чением многолетних трав, включает дискование тяжелыми дисковыми бо-
ронами (БДТ-3), культивацию и обработку РВК - 3,6 на глубину заделки
семян. На вариантах вспашки со шелеванием и поверхностной со шелева-
нием нарезание шелей проводили при устойчивом промерзании почвы на
глубину 3...5 см.
На вариантах, включающих плоскорезную обработку в сочетании со
шелеванием и чизелеванием, основная обработка почвы проводилась в
обычные сроки комбинированным агрегатом ПЩН - 2,5.
Для усиления противоэрозионной эффективности поверхностной об-
работки после I укоса многолетних трав 2-го года пользования применяли
чизелевание на глубину 38...40 см плугом ПЧ - 4,5 М.
Общая площадь делянок 1-го порядка -11,5 X 240 =2760 м2, учетная -
4,2 X 240 = 1008 м2; 2-го порядка - общая - 11,5 X 120 = 1380 м2, учетная -
4,2 X 120 = 504 м2. Для изучения внутрипочвенного стока заложены водоба-
лансовые площадки (200 м2).
Наши исследования охватывают второй период стационарного по-
левого опыта( 1996... 1998 гг) четвертой ротации изучаемого почвозащитно-
го севооборота: овес, яровая пшеница с подсевом многолетних трав, много-
летние травы I гл., многолетние травы 2 т.п., озимая пшеница.
Полевые наблюдения и анализы проводили в соответствии с мето-
диками, принятыми в научно-исследовательских учреждениях.
Программа исследований включала: измерение мощности снежно-
го покрова н количества влаги в нем, глубины промерзания и оттаивания
почвы, учет поверхностного и внутрипочвенного стока, определение смыва
почвы по мутности стоковой воды и объему водороин, содержание в про-
дуктах твердого и жидкого стока питательных элементов, а также определе-
ние макро- и микроагрегатного составов, плотности, влажности, водопро-
ницаемости почвы, засоренности посевов, урожайности, биоэнергетической
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
s
эффективности противоэрозионных обработок почвы. Образцы отбирали
по горизонтам 0... 10,10...20,20...30 и 30...40 см.
Роль метеорологических условий в развитии водной эрозии почвы
В годы проведения исследований основное влияние на формирование
поверхностного стока талых вод и смыв почвы оказали температура возду-
ха и осадки, изменения которых нарушали взаимосвязь факторов стока, их
количественные и качественные характеристики, что и определяло условия
его формирования и прохождения. , .
Зимние периоды 1996... 1998 пг. характеризовались как неустойчи-
вые, с частыми положительными температурами и глубокими оттепелями. В
среднем за годы исследований температура воздуха зимних периодов была
на 5°С выше, а количество выпавших атмосферных осадков на 20 мм ниже
нормы. ... .
В таблице 1 дана сравнительная характеристика показателей поверх-
ностного стока и смыва почвы двух периодов: 1983... 1988 гг., когда зимы
были относительно благоприятными и за • исследуемый, когда зимы были
неустойчивыми. Так промерзание почвы и запасы воды в снеге за исследуе-
мый период были в два раза меньше, чем в зимние периоды с устойчивым
характером погодных условий. Большая амплитуда колебаний температуры
воздуха в суточном ее ходе во время весеннего снеготаяния 1996..98 гг. об-
условила существенное снижение объема поверхностного стока талых вод и
его слабое эродирующее воздействие на почву.
• Однако, интенсивное таяние снежной массы в зимние оттепели, фор-
мирование внутриснежных промежуточных стоков способствовало допол-
нительным потерям влаги и. заметному снижению стокорегулирующих
свойств изучаемых агротехнических приемов обработки почвы. „
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 1Влияние противоэрозионных обработок на поверхностный сток талых
вод и смыв почвы.
Вариантыafjafrra
П»ми*]шпкпгаы • на-чалу ггмса,
смIMJ-ипгг.
1MSГГ.
Запасы и д и 1снег» + «сад-
ка, мм
Ш З -1»SSгг.
1»8гг.
Стм.мм
1»»J-1NSгг.
\т-19»гг.
К'эффнцнгкгстака
Ш } -1J88гг
l»t-1»»Sгг
Скынитеы,т/га
1»»*-1»88гг
1»»«_1»»«гг.
Крутизна склона—4°ВспашкаВспашка*щелсжанже
Пмсах-я*стям
63 049.0
5 6 0
3 0 03 2 0
29.0
110.71083
1113
51.051.5
52.6
17.79.4
183
2 43Z23
337
0 1 60.09
0.16
0070.06
0 0 9
0090.04
0.09
0 010.01
—
Крутизна склона—8°ВспашкаВспашка*щел»ашк
Hntyx—настняа
68.057.0
60.0
37 034.0
32.0
1037102.1
105.5
5 2 351.5
50.9
34.019.3
43.7
7.576.33
800
0 330.19
0.41
0.150.14
0.18
0310.14
0.49
0.060.01
0 0 2
Влияние противоэрозионных обработок на поверхностныйсток и смыв почвы
В сложных почвенно-климатических условиях формирования по-
верхностного стока талых вод изучаемые противоэрозионные обработки
почвы не оказали заметного влияния на количественные и качественные ха-
рактеристики эрозионного процесса (табл. 2).
Частый возврат положительных температур воздуха в зимние пе-
риоды способствовал закреплению твердых осадков на изучаемых вариан-
тах, обуславливая более равномерное распределение снежной массы на по-
верхности почвы склона, что снижало возможность ее смыва и размыва.
Разница между вариантами (в т.ч. и по элементам склона) по высоте снега и
запасов воды в нем не превышали ! ...2 см и 1 ..3 мм соответственно.
Стокорегулируюшие и почвозащитные свойства изучаемых агротех-
нических приемов в условиях высокой степени промерзания почвы суще-
ственно не различались. Определенное положительное влияние на перерас-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
пределение стока талых вод и смыв почвы оказало лишь проведение щеле-
вания при вспашке и поверхностной обработках.
Влияние рельефа местности было более заметным, гае гораздо ак-
тивнее процессы эрозии проходили на склоне крутизной 8°. Так, макси-
мальный сток талых вод (9,2 мм), при коэффициенте стока 0,18 и смьш поч-
вы (0,04 т/га) отмечен при плоскорезной обработке в сочетании с щелевани-
ем. В целом, с увеличением крутизны склона с 4 s до 8° сток талых вод воз-
растал в 2-3 раза, а смьш почвы - 2,8 раза.
Таблица 2
Влияние противоэрозионных обработокна поверхностный сток и смыв почвы в среднем за 199б-1998гг.
Варианты tfpaf « nПрмирза-minni,
см
Запасы •»-дыапкг»,
ми
Спя, мм к«+н-внтттка
Скыав»*-«ы, i/ra
Крутизна склона-4°ВспашкаВспашка+пелеваниеПлвскорыная+щслсвавиеПлоасоретаа+чюелеваниеПовсрхностав+щслсвашкПаасрхнаспшя
30.032.0
29.0
29.0
28.0
29.0
51.051.5
51.6
52.2
51.5
52.6
2.432.23
3.20
3.10
3.07
3.37
0.070.06
0.Q9
0.08
0.08
0.09
0.010.01
0.01
0.01
—
—Крутизна склон»-8о
ВспашкаВспашка*щслевание 'Плоскррсзнав+телевантПл*скорепмп+чтслсааивсПоаерки<ктная+щелеваниеПоверхностнаяHCPos A
В
37.034.0
31.0
30.0
31.0
32.0
51.351.5
52.7
53.1
5Z8
50.9
7^76.33
9.17
7.60
7.80
8.001.4 .2.4
0.150.14
0.18
0.16
0.16
0.18
0.060.01
0.04
0.02
0.02
0.020.010.02
Таким образом, в период исследований 1996-1998 гг., основное
влияние на активность процессов разрушения почв склонов талым стоком
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
оказали природные факторы (температурные параметры зимне-весенних
периодов, осадки и рельеф местности). Роль антропогенных факторов
(агротехнические приемы, культуры почвозащитного севооборота) была
незначительной.
Влияние противоэрозионных обработок на агрофизическиесвойства почвы.
В годы проведения исследований на водно-физические свойства поч-
вы влияние оказали, прежде всего, метеоусловия осенне-зимних и вегетаци-
онных периодов(табл. 3).
Таблица 3Влияние противоэрозионных обработок на агрофизические свойства
почвы, в среднем за 1996-1998 гг.
Вариантыобработки
Плот-ность,г/ем1
ВспашкаВспашка*•целеаан»ПлммаспииИ-шмнпоиПл»ск»>ннаа+ЧНЗСЛГ1ШШС
rUitiimrraan-щслпашпn««t>XH*mnn
ВспашкаВспашка*шслснннеПл«ех«>с1ка*+щ«л«шпмПЛ1ск»«ннаа+•ппслпаянсП»1саимсттиш+иплняняеПм(»хи*спм(HCPOJ A
В
1.301.30
1.34
1.33
1.30
127
Коэффи-циент
структурности
Крутизна2 3Z3
2.4
2 5
2 7
2 9
Водопропность,
%
Содержанис пылии агрега-тов<0 25мм
Общаяпорис-тость,
•/.
Водопроницае-иость,
мм/мин
клона — 4 '
38437.1
384
37.7
40 2
44 2Крупина склона—S*
132132
1.34
1.36
136
1.370.02003
1 81.8
1.9
1.9
2 2
2 40203
3 6 0368
369
37.2
38.8
37.61628
6 66 4
7.0
6 3
6.4
7 8
5 05 0
5 4
5.2
5 0
5 6
4 9 85 0 2
48 6
49 0
50.4
5 0 0
49 649 8
48 8
48.1
4 8 2
47 7
1.71.7
1.7
2.3
2 4
2 7
1.91.8
1.8
1.7
2 4
1.90305
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
9
Обильные дожди осенних периодов 1996.. 1997 гг., значительно
уплотнивших почву и не позволивших провести основную обработку в оп-
тимальные сроки, сложная весна 1998 г. отрицательно повлияли на раз-
уплотняющую способность протнвоэрозионных обработок почвы и ее
основные агрофизические свойства. • , . * . .
Нашими исследованиями установлено существенное уплотнение поч-
вы, особенно в 1996 и 1997 гг., где величина плотности по отдельным гори-
зонтам достигала 1,51-1,65 г/см3. Лишь в 1998 году, при возделывании мно-
голетних трав 1-го года пользования, отмечено значительное снижение (до
1,1 г/см3) ее значений, обусловленное рядом причин (обильные осадки, раз-
уплотняющее действие корневой системы трав и др.).
В среднем за три года исследований структурное состояние почвы по
изучаемым обработкам было хорошим, что связано с воздельшанием в се-
вообороте многолетних трав. Наибольшее количество агрономически цен-
ных агрегатов содержалось при поверхностной обработке почвы обоих
склонов (2.9 и 2,4), что на 15-25% выше, чем на других изучаемых вариан-
тах обработки. С увеличением крутизны склона отмечено снижение коэф-
фициента структурности в 1,3 раза. .
Изучаемые противоэрозионные обработки оказали различное влия-
ние на водопрочность почвенной структуры. Исследованиями установлено,
что наиболее устойчива к воздействию влаги почва при поверхностной
обработке на склоне крутизной 4° (44.2%) и при поверхностной со щелева-
нием на склоне крутизной 8° (38.8%), что соответственно на 1О...19.5% и
3.2....7.8% выше, чем на других изучаемых вариантах. С увеличением кру-
тизны склона количество водопрочных агрегатов • уменьшалось на
1.0—6.6%, при максимальном их снижении (до 17.6%) на поверхностной об-
работке, что является следствием более интенсивного поверхностного стока
и смыва почвы на склоне крутизной 8°. •.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10
Исследования показали, что на величину водопроницаемости оказа-
ли влияние влажность и плотность почвы. На склоне крутизной 4° при по-
верхностной обработке скорость впитывания воды была на 41% выше, чем
при обычной вспашке. Хороший эффект водопогпашения как на склоне
крутизной 4°, так и на склоне крутизной 8° дала поверхностная обработка
со шелеванием.
Влияние агрофизических факторов (водопрочность, водопроницае-
мость, коэффициент структурности и др.), определяющих противоэрозион-
ную устойчивость почвы, на урожайность возделываемых культур почво-
защитного севооборота было невысоким: множественный коэффициент
корреляции составил - 0,75.
Влияние противоэрозиоиных обработокна сорный компонент склоновых земель
Одним из важных элементов почвозащитной системы земледелия яв-
ляется борьба с сорными растениями.
В своих исследованиях мы проследили засоренность посевов ячменя с
подсевом многолетних трав в динамике за 3 ротации зернотравяного сево-
оборота: 1982, 1992 и 1997 годы и распространение сорных растений по
элементам склона различной крутизны на фоне изучаемых обработок.
Анализ учета засоренности посевов яровой пшеницы с подсевом мно-
голетних трав в 1997 году показал, что на количество сорных растений ока-
зывали влияние крутизна склона, его форма и варианты обработки почвы.
Выявлены определенные закономерности в распределении сорняков по
склонам (табл. 4).
Так на склоне крутизной 4° наибольшая засоренность посевов как
многолетними, так и малолетними сорняками была на варианте вспашки в
сочетании с шелеванием - 108 шт/м^ в том числе многолетних 5 шт/м2), что
выше чем в контроле (вспашка) соответственно на 14 и 67% . Наименьшая -
отмечена при поверхностной обработке с шелеванием - 74(1) шт/м2. Коли-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
чество сорняков по изучаемым вариантам обработки почвы к середине
склона увеличивалось, а затем уменьшалось в нижней его части.
На склоне крутизной 8° максимальная засоренность - 87(15) шт/м2
отмечена при поверхностной обработке, минимальная - на варианте плос-
корезной обработки в сочетании с чизелеванием - 62 (12) шг/м2 . При этом
общее количество сорняков вниз по склону устойчиво увеличивалось.
Таблица 4
Влияние протнвоэрозионных обработок на засоренность посевов яровойпшеницы с подсевом многолетних трав, 1997 г. Числитель — всего шт. м1,
знаменатель—многолетние шт. м1
Варианты обработки Часть склонаВерхняя Средняя Нижняя
В среднемпо склону
Крутизна склояа—4°Вспашка
Вспашка + шелевание
Плоскорезная*щелеванне
Плоскорезная-)-чизелевание
Поверхности ая+щелеванне
Поверхностная
212
106
862
25
88
252
Ш2
1317
1227
1122
2Q1
Ш1
754
877
354
647
463
683
253
1085
814223
741
902
Крутизна склона—8°Вспашка
Вспашка + щелевание
Плоскорезная+щелевание
Плоско резная+чизелевание
Поверхности ая+щелевание
Поверхностная
85156611225
53136Q8
888
56137920899
53157114684
519
2519
1219
807
1051
10432
6412Ш17828
62
7978215
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
12
С возрастанием крутизны склона с 4° до 8° количество малолетних
сорняков уменьшалось, а многолетних увеличивалось. Где наибольшее их
число было в нижней части склона при поверхностной обработке - 32
ш т / м 2 . . ; . . ' . . • • - . . . • ' . - : " " - ;
Таким образом, прослеживается взаимосвязь распределения сорных
растений от интенсивности эрозионных процессов, обуславливающих миг-
рацию семян сорного компонента по склону как с жидким, так и с твердым
с т о к а м и . . . . ' - . • . , • .
Анализ данных, полученных за 18 лет (табл. 5), показал, что много-
летнее применение противоэрозионных обработок почвы на склоновых
землях в сочетании с почвозащитным севооборотом обусловило устойчивое
снижение (в 2-3 раза) засоренности посевов во времени как на склоне кру-
тизной 4°, так и на склоне крутизной 8°. Вместе с тем, на склоне крутизной
8° отмечено увеличение(на 50%) засоренности многолетними * сорными
растениями, по сравнению с 1982 годом.
Таблица 5.
Влияние противоэрозиоиных обработок на засоренность посевов ячме-ня с подсевом многолетних трав, шт.м1, :
Варианты обработки
Вспашка
Вспашка + щелевание
- Поверхностная
. Вспашка
Вспашка + щелевание"
Поверхностная
Количество сорняков в посевах1982 г. 1992 г.
Крутизна склона —4°270
5287
821518
1214
1206
147. 2 *
Крутизна склона — й°16410
16810
1019
76б86б
. 2220
1997 г.
953
1085
902
641280178715
шт.м1
В среднемза 3 года
1 «4
175б
1517
1019
Ш112415
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
13
С увеличением крутизны склона общее количество сорняков умень-
шалось в 1,6 раза, однако возрастало в 2 раза число многолетних сорных
растений.
Применение шелевання по вспашке, за счет частичного накопления
семян сорных растений в щелях, ведет к повышению на 13% общей засорен-
ности посевов по сравнению с другими вариантами обработки почвы.
Влияние противоэрозионных обработок на продуктивность культурпочвозащитного севооборота
Противоэрозионные обработки оказали неравнозначное влияние на
урожайность овса, яровой пшеницы, многолетних трав 1 года пользования
(табл.6).
Таблица б
Влияние противоэрозионных обработок наурожайность культур в среднем за 199б-1998г.г.
Варианты опыта Урожайность культур в ц/га.
1996,овес
1997,ярлшешща
+МНГТР
1998,мног.травы
1гл.
В среднем во. корм сд.1996-98гт.
Крутизна склона—4°ВспашкаВспашка + щелеваниеП «огкормноя +щглеваниеПлоскорезная +чнзелеваниеПоверхностная +щелеввнмеПоверхностная
2883013 0 3
2 9 2
27.7
32 0
341
33 2281
27 0
27.1
284
9 5 98218 7 3
76 6
846
95 7
37 735 73 4 6
32.1
32 9
365Крутизна склона—8°
ВспашкаВспашка + щелеваниеПлоскорезыая +щелсваннеПлоскормная +чизелеваниеПоверхностная +щелсваннеПоверхностнаяНСРоз А
В
3 6 33 6 6
34.5
35.1
3 4 8
3 6 92.716
331315
27.3
251
264
281101.7
8 6 2834
100 0
80 8
97.6
9564.476
38 437 437 6
340
37.0
38 0
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
14
Максимальная урожайность овса отмечена при поверхностных об-
работках: на склоне крутизной 4° - 32,0 ц/га, на склоне крутизной 8° - 36,9
ц/га. С увеличением крутизны склона продуктивность овса возрастала на
14-26%.
Неблагоприятные условия вегетации яровой пшеницы с подсевом
многолетних трав не позволили реализовать весь биологический потенциал
продуктивности этой культуры. В этих условиях наибольший выход про-
дукции отмечен при вспашке обоих склонов: 34,1 и 33,1 ц/га соответственно.
Близкие по значению показатели получены и при вспашке со шелеванием.
По другим изучаемым вариактам'урожайность яровой пшеницы была су-
щественно ниже. . •
При возделывании многолетних трав 1 года пользования наиболь-
шую урожайность сена (2 укоса) обеспечило применение плоскорезной об-
работки со щелеванием на склоне крутизной 8° -100 ц/га.
В целом, продуктивность культур почвозащитного севооборота на
склоновых землях была на хорошем уровне и составила 34-38 ц. кормовых
единиц с 1 га севооборотной площади, при максимальном ее значении на
вариантах с применением обычной вспашки на глубину 20...22 см (37,7 и
38,4 цлсорм.едТга).
Биоэнергетическая эффективность протавоэроэионныхобработок почвы
В настоящей работе нами сделана попытка использовать специфиче-
ский метод, разработанный во Всероссийском научно-исследовательском
институте земледелия и защиты почв от эрозии ( В.М.Володин, Р.Ф.Еремина
1990,1995), позволяющий учитывать систему показателей: энергопотенциал
почвы и его изменения; количество ФАР, антропогенные затраты, потери
энергии под действием противоэрозионных приемов.
Основными показателями эффективности функционирования агро-
экосистем в экологии и агроэкологии являются показатели, определяющие
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
IS
процессы трансформации энергии и вещества. Наиболее высокий агроэко-
номическнн эффект в зернотравяном севообороте достигался при поверх-
ностной обработке почвы и вспашке в сочетании с щелеванием.
Исследованиями установлено, что в отличии от энергетической эф-
фективности, производительность АЭС на единицу ресурса при применении
противоэрозионных приемов имеет тенденцию повышаться. Так, примене-
ние шелевания по фону вспашки повысило производительность АЭС овса
на склоне 4° на 8,1% и отмечена тенденция к ее повышению при чизелевании
на фоне плоскорезной обработки.
Различные противоэрозионные приемы имеют большую эффектив-
ность на более крутых склонах ( 8°), гае производительность АЭС овса на
единицу ресурса была выше на 6-13 КДж-день/ГДж или на 8%.
Определение величины направленности воспроизводства плодородия
почвы показало, что противоэрозионные приемы повышали уровень вос-
производства ее плодородия под овсом по фону вспашки и плоскорезной
обработки на склоне крутизной 4°. На склоне же крутизной 8° это их пре-
имущество заметно только на варианте вспашки. Вместе с тем, по всем из-
учаемым вариантам выращивание овса обеспечивало расширенное воспро-
изводство плодородия почвы(у> 1,0). Однако более интенсивно процесс вос-
становления плодородия почвы протекает на склоне крутизной 8° . На
склоне крутизной 4° этот показатель составил 1,38-2,70, а на склоне кру-
тизной 8° - 1,72-2,86, что выше на 12,3%.
Выводы
В Центральном районе Нечерноземной зоны решающее влияние на
характер и направленность эрозионных процессов оказывают метеороло-
гические условия зимне-весенних периодов, особенно температурный ре-
жим воздуха во время весеннего снеготаяния (на величину увлажнения
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
16
верхних слоев почвы и запасы воды в снеге, глубину и степень промерза-
ния, сроки и особенности снеготаяния). - ' '
1. Неустойчивые зимы с частыми положительными температурами
воздуха и глубокими оттепелями способствуют дополнительным потерям
талой воды и растворенных в ней питательных веществ, что существенно
ухудшает влагообеспеченность и питательный режим культур в период веге-
тации. ' "' • ' • -. • ••• • ' • • • '• ' •••>'.• . • . . : . : • .
2. Влияние противоэрозионных систем обработки почвы и крутизны
склона (в том числе элементов склона) на высоту снега и запасы воды в нем
были несущественными (разница достигала не более 1...2 см и I..3 мм соот-
ветственно). При этом равномерное распределение снега на поверхности
почвы уменьшало возможность ее смыва и размыва. ' '• '""•'
3. В условиях высокой степени промерзания верхних слоев почвы
глубина рыхления (до 4O...5O см) не оказывала заметного влияния на стоко-
регулирующую эффективность агротехнических приемов обработки почвы.
Разница между ними по объему поверхностного стока не превышала 1...2
М М . ' . - ' • ' • ' • • • •' •' ' • • • • ' . : . , • ,, • - / - • •
4. Максимальный сток талых вод (9,2 мм) отмечен при плоскорезной
обработке с щелеванием на склоне крутизной 8°. В целом, за годы исследо-
ваний, объем поверхностного стока талых вод был незначительным и коле-
бался: на склоне крутизной 4° — от 2.4 мм по вспашке до 3.4 мм на поверх- -
' ностной обработке; на склоне крутизной 8° - от 6 3 мм по вспашке со щеле-
ванием до 9.2 мм по плоскорезной обработке со щелеванием. При этом от-
мечено и слабое эродирующее воздействие талого стока на почву, где смыв
мелкозема по изучаемым вариантам составил не более 70 кг/га.
5. Чизелевание и щелевание, как противоэрознонные приемы, усили- .
вают (до 35-40%) водопроницаемость, по сравнению с обычной вспашкой,
способствуя лучшему поглощению атмосферных осадков и дополнительно-
му (до 12 мм) накоплению запасов влаги в 0...40 см слое почвы.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
17
6. Щелевание и чизелевание по поверхностной обработке и вспашке
оказало положительное влияние на агрофизические показатели: снижало
величину плотности, улучшало структурное состояние почвы и ее водо-
прочность.
7. Многолетнее, в течении 18 лет, применение почвозащитных прие-
мов в зернотравяном севообороте обусловило устойчивое снижение (в 2—3
раза) засоренности изучаемых культур, при этом на склоновых землях раз-
вивается биоценоз, значительно отличающийся от плакорных земель. Об-
щая численность сорняков на изучаемых вариантах склона крутизной 8°
снижается почти в 2 раза. Однако возрастает, в 1,5 раза, количество много-
летних сорных растений, по сравнению с 1982 годом.
8. Распределение сорных растений по склону зависело от его крутиз-
ны и формы. При этом прослеживалась взаимосвязь их распределения с ин-
тенсивностью поверхностного стока талых вод. На склоне крутизной 4°
численность сорняков увеличивалась ( на 20 шт/м2) от верхней части склона
к середине, а затем происходило ее снижение(на 52 шт/м2). На склоне кру-
тизной 8° количество сорных растений от верхней его части к нижней воз-
растало устойчиво.
9. Продуктивность культур зернотравяного почвозащитного сево-
оборота в большей степени зависела от метеорологических условий вегета-
ционных периодов полевых культур, чем от изучаемых агротехнических
приемов. Максимальный выход растеневодческой продукции получен на
вариантах вспашки и поверхностной обработки, составивший
(ц корм ед/га): 37,7 и 38,4 - на склоне крутизной 4°, 36.5 и 38,0 - на склоне
крутизной 8°.
10. Установлено, что экологически и экономически эффективными
являются технологеи возделывания культур зернотравяного севооборота,
включающие вспашку или поверхностную обработку почвы в сочетании с
шелеванием или чизелеванием на глубину 38...40 см. Они способствуют бо-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
18
лее интенсивному восстановлению плодородия почвы, где показатель на-
правленности воспроизводства ее плодородия (V) равен 1,72...2,70 в срав-
нении со вспашкой (1,38), • ; , , ,
Рекомендации производству. 1 .На склонах крутизной до 4° целесооб-
разно чередование поверхностной обработки с щелеванием и обычной
вспашки, в зависимости от конкретных условий года и возделываемой
культуры, на склонах крутизной более 4° - применять поверхностную обра-
ботку с щелеванием на глубину 40-50 см, с расстоянием между щелями 3...4
м. •• . • . • - . : • • • • • . ' . - - . . . . .
2. В целях снижения отрицательного влияния неустойчивых зим на •
процессы эрозии почвы необходимо: . . . • • ' . .
>. - проводить нарезание щелей после устойчивого промерзания почвы
. на глубину 3...5 см; ' _ ' . . . . . . ..
- проводить дополнительные мероприятия по увеличению мощности
снежного покрова на полях. . . . - •
Работы, опубликованные по теме диссертации. ••.•••:. ' .
1. Кочетов И.С., Осипов В Л . , Белолюбцев А.И., Савоськина О А., -
Миграция химических элементов на склоновых землях Нечерноземной зо-
ны.// Химия в сельском хозяйстве, 1995, № 5 . ;
2. Макаров И.П., Кочетов И.С., Белолюбцев А.И., Савоськина О А.,
Экология и водная эрозия почв Центрального Нечерноземья России.// Меж-
дународный экологический форум, 1995, 4-8 июля г. Курск.,
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Объем 1,25 п. л Заказ 532 Тираж 100
Типография Издательства МСХА12755<\ Москва. Тимирязевой^ ул. д. 44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»