728.влияние противоэрозионных обработок на...

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

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

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-

• 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

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

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. „

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

3 0 03 2 0

110.71083

51.051.5

17.79.4

2 43Z23

0 1 60.09

0070.06

0090.04

0 010.01

Крутизна склона—8°ВспашкаВспашка*щел»ашк

Hntyx—настняа

68.057.0

37 034.0

1037102.1

5 2 351.5

34.019.3

7.576.33

0 330.19

0.150.14

0310.14

0.060.01

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-

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,

Запасы •»-дыапкг»,

Спя, мм к«+н-внтттка

Скыав»*-«ы, i/ra

Крутизна склона-4°ВспашкаВспашка+пелеваниеПлвскорыная+щслсвавиеПлоасоретаа+чюелеваниеПовсрхностав+щслсвашкПаасрхнаспшя

30.032.0

51.051.5

2.432.23

0.070.06

0.010.01

—Крутизна склон»-8о

ВспашкаВспашка*щслевание 'Плоскррсзнав+телевантПл*скорепмп+чтслсааивсПоаерки<ктная+щелеваниеПоверхностнаяHCPos A

37.034.0

51.351.5

7^76.33

8.001.4 .2.4

0.150.14

0.060.01

0.020.010.02

Таким образом, в период исследований 1996-1998 гг., основное

влияние на активность процессов разрушения почв склонов талым стоком

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

1.301.30

Коэффи-циент

структурности

Крутизна2 3Z3

Водопропность,

Содержанис пылии агрега-тов<0 25мм

Общаяпорис-тость,

Водопроницае-иость,

мм/мин

клона — 4 '

38437.1

44 2Крупина склона—S*

132132

1.370.02003

1 81.8

2 40203

3 6 0368

37.61628

6 66 4

5 05 0

4 9 85 0 2

49 649 8

1.71.7

1.91.8

1.90305

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°. •.

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-

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

814223

Крутизна склона—8°Вспашка

Вспашка + щелевание

Плоскорезная+щелевание

Плоско резная+чизелевание

Поверхности ая+щелевание

85156611225

53136Q8

56137920899

53157114684

6412Ш17828

7978215

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"

Количество сорняков в посевах1982 г. 1992 г.

Крутизна склона —4°270

821518

147. 2 *

Крутизна склона — й°16410

76б86б

. 2220

1997 г.

641280178715

шт.м1

В среднемза 3 года

Ш112415

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

33 2281

9 5 98218 7 3

37 735 73 4 6

365Крутизна склона—8°

ВспашкаВспашка + щелеваниеПлоскорезыая +щелсваннеПлоскормная +чизелеваниеПоверхностная +щелсваннеПоверхностнаяНСРоз А

3 6 33 6 6

3 6 92.716

331315

281101.7

8 6 2834

9564.476

38 437 437 6

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

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

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.

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-

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.,

Объем 1,25 п. л Заказ 532 Тираж 100

Типография Издательства МСХА12755<\ Москва. Тимирязевой^ ул. д. 44

728.влияние противоэрозионных обработок на...

Documents

487.влияние антропогенного загрязнения на лесорастительные свойства дерново подзолистых почв

Лечебные свойства продуктов

Свойства ИТ

710.влияние приемов весенней основной обработки на плодородие дерново подзолистой тяжелосуглинистой

475.влияние агротехнических приемов на кислотность и состав обменных оснований дерново подзолистых

Удивительные свойства графена

Свойства пластовых флюидов

Чудесные свойства воды

архивы 1 SIMATIC HMI сервер - Siemens AG · 1.1.1.3 Свойства архивов 2-27 1.1.1.4 Свойства полей архива 2-29 1.1.1.5 Свойства

729.влияние противоэрозионных обработок на водно физические свойства дерново-подзолистой почвы и урожайность

Трапеция. Свойства трапеции

740.влияние различных органических субстратов на плодородие дерново подзолистых почв и продуктивность

СВОЙСТВА НА ВОДАТА

свойства организмов

Свойства знаний

свойства неметаллов

основные свойства воздуха

свойства на разтворите

свойства волокон

Основные свойства (ДОТК)