Технологические приемы возделывания полевых культур

Способ возделывания полевых культур.

Внедрение в сельскохозяйственное производство энергосберегающих технологий предполагает замену механических обработок на обработку полей гербицидами. При этом возникает очень много вопросов, в частности, изменение воднофизических свойств почвы и особенно ее водопроницаемости. С уплотненной почвы весной наблюдается повышенный сток воды, так как она не успевает просочиться вниз из-за отсутствия больших промежутков между частицами почвы. На весеннюю водопроницаемость и величину стока в огромной степени влияет уровень насыщенности влагой верхнего слоя почвы. Если с осени идут дожди и почва переувлажнена, то весной будет наблюдаться повышенный сток воды. Сухая почва, даже уплотненная, в состоянии поглотить большое количество влаги.

Повышение водопроницаемости можно добиться механическими или биологическими методами, с помощью стержнекорневых растений. В сельскохозяйственной науке России существовал термин «корнеоборот» растений, который предполагал чередование в севообороте культур с разными типами корневой системы, в том числе по строению и глубине проникновения. Но применение отвальной обработки в качестве основной по всем зонам России уменьшил значение чередования культур с различными типами корневой системы на процессы формирования водного режима почвы. Вернулись к данному вопросу в 60-70 годы, когда широко начали внедрять в производство плоскорезную, безотвальную и нулевую обработки почвы. Минимализация обработки почвы приводила к повышению стока воды с поверхности полей и снижению продуктивности возделываемых культур.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому эффекту может быть способ восстановления плодородия почвы (авторское свидетельство № 1152539) на фонах мульчи при участии различных стержнекорневых растений (люцерна, клевер, донник, рапс). Он позволяет улучшить водопроницаемость почвы путем посева стержнекорневых растений, после отмирания которых создаются каналы для проникновения воды в ее глубокие горизонты. Однако для стабилизации водного режима почвы в условиях замены основной механической обработки гербицидной, необходимо системное применение корнеоборота.

Целью изобретения является создание способа оптимизации водного режима почвы при замене механической обработки на гербицидную.

Поставленная цель достигается тем, что способ возделывания полевых культур включает чередование в зернопаровом севообороте, механической и гербицидной обработки полей, посев, уход за посевами и уборку урожая. Способ отличается от других тем, что чередуются культуры с разными типами корневой системы (стержневая и мочковатая). При этом в замыкающем поле севооборота под основную зерновую культуру подсевают донник, который в паровом поле во время его бутонизации измельчают, а пар обрабатывают общеистребительными гербицидами.

Осуществляется способ следующим образом. В четырехпольном севообороте яровая пшеница чередуется с культурой, имеющей стержневую корневую систему (горох, гречиха). Например: пар, пшеница, горох, пшеница + донник. Донник высевают в замыкающем поле севооборота вместе с пшеницей с нормой высева 20 кг/га. Технология возделывания культур в замыкающем поле севооборота типична для данной зоны, но при этом нужно учитывать, что донник может погибнуть от использования гербицидов типа 2,4 Д. А также нельзя сволакивать солому на поле тросовыми волокушами, которые повредят слабые растения донника. Солому лучше изрезать и разбросать на поле в виде мульчи.

На следующий год весной донник начинает вегетировать, быстро формирует надземную массу и заглушает сорные растения. В фазу бутонизации-цветения донник измельчают, например, агрегатом КИР-1,5 и разбрасывают на поле. После скашивания донника сорные растения начинают отрастать и их уничтожают общеистребительными гербицидами типа раундап. В данном случае поверхность поля защищена от воздействия водной, ветровой эрозии. Мульчирующий слой удерживает ливневые осадки, а образовавшиеся ходы от разлагающейся стержнекорневой системы пропускают воду в глубокие горизонты почвы.

Применение предлагаемого способа возделывания полевых культур позволит выращивать яровую пшеницу с использованием ресурсосберегающих технологий и одновременно увеличить водопроницаемость почвы.

Характеристика предшественников. Определяющим фактором при выращивании сельскохозяйственных культур служит предшественник, в характеристике которого отражаются все положительные и отрицательные качества для роста и развития растений. В сельскохозяйственной литературе данному вопросу уделяется огромное внимание, подробно описываются достоинства и недостатки парового поля, пропашных, зерновых и зернобобовых культур. Определен примерный уровень продуктивности яровой пшеницы в зависимости от предшественника.

Но от уровня агротехники значение предшественника для роста и развития зерновых культур существенно меняется. Одни авторы рекомендуют шире использовать паровые поля для стабилизации продуктивности яровой пшеницы, другие рекомендуют заменить их пропашными культурами или однолетними травами, и каждый из них по-своему прав. Один и тот же предшественник при разном уровне агротехнического обслуживания и сложившихся погодных условий будет характеризоваться различными показателями (неодинаковыми запасами влаги, элементов питания, засоренностью) и могут складываться такие условия, когда паровое поле по своим характеристикам будет уступать предшественникам после кукурузы или гороха. Оценивая значение предшественника, необходимо иметь полное представление обо всех основных оценочных показателях.

В биологии развития культурных растений можно выделить основные и сопутствующие факторы роста и развития. И вся эта многофункциональная система определяет величину урожайности согласно закону минимума. Если в поле мало влаги, то уровень урожайности будет определяться ее запасом. При этом необходимо принимать во внимание и взаимодействие факторов. Например, если в почве много азота, то существенно увеличивается эффективность использования растениями фосфора из труднодоступного состояния. Взаимовлияние факторов наблюдается по всем ведущим характеристикам роста и развития.

Эффективность предшественников во многом зависит от хозяйственной деятельности человека. Использование научных достижений в корне изменяет параметры основных условий роста и развития растений, что приводит к изменению надежности предшественников в формировании продуктивности мятликовых культур. Применение минеральных удобрений, средств защиты растений от сорной растительности, вредителей, болезней позволяет плохие предшественники поднять до уровня хороших и получить высокий урожай. В этом случае решающую роль играет экономическая целесообразность подобных вложений. Чему отдать предпочтение: естественному процессу поддержания эффективного плодородия, применению высокотехнологических средств поддержания плодородия или разумного сочетания тех и других приемов - зависит от агронома.

Пар во все времена служил мощным средством повышения эффективности плодородия почвы и позволял стабилизировать зерновое производство. В паровом поле проводится уничтожение сорной растительности, накопление элементов питания и повышение запасов влаги, особенно в нижних слоях почвы. Все это позволяет получить гарантированный урожай, в меньшей степени зависящий от капризов природы. Но пар не является идеальным предшественником, особенно с экологической точки зрения.

Предложена новая методика оценки потенциальной продуктивности предшественника, которая позволяет провести сравнительный анализ полей из- под различных культур и тем самым избежать непроизводительных затрат на подготовку полей под будущий урожай. Расчет возможной продуктивности проводится по формуле:

Зп+Зо Нп-Нс Рп-Рс

Уп=(---------------------+--------)*0,5*К - (Вс*Мс*Кг)- (Вб*П)*Кст =, где:

Км Кп Кр

Уп - продуктивность предшественника, ц/га;

Зп - запас влаги в почве, мм;

Зо - осадки за вегетационный период, мм;

Км - расход влаги на 1 ц зерна, мм;

Нс - запас азота в почве, кг/га;

Нп - потребность в азоте, кг/га;

Кп - расход азота на 1 ц зерна, кг;

Рс - запас фосфора в почве, кг/га;

Рп - потребность в фосфоре, кг/га;

Кр - расход фосфора на 1 ц зерна, кг;

К - коэффициент соотношения азота и фосфора;

Вс - коэффициент регрессии сорной растительности;

Мс - масса сорняков, г/см2

Кст - коэффициент структуры почвы;

Вб - коэффициент регрессии сопутствующих заболеваний;

П - заболеваемость растений, %;

Кг - коэффициент уничтожения сорной растительности.

Например, Зп - 160 мм, Зо - 130 мм, Км - 10 мм, Нс - 90 кг/га, Нп - 75 кг/га, Рс - 20 кг/га, Рп - 25 кг/га, Кп - 3 кг/га, Кр - 1,2 кг/га, К - 0,9, Вс - 0,03, Мс - 20 г, Кт - 1, Вб - 0,01, П - 10 %, Кст - 1.

160+130 75-90 25-20

Уп=(/-------------/---------+--------/*0,5*0,9 - /0,03*20*1/-/0,01*10/)*1,0=

10 3 1,2

=29-1,9-0,6-0,1=26,4 ц/га.

Использование новых оценочных показателей из математической статистики расширяет возможности проведения расчетов по оценке эффективности предшественника при возделывании полевых культур и делает их более надежными.

В многофункциональной системе при идентичных оценочных показателях, но различном их сочетании, можно получить совершенно противоположные результаты. При формировании урожая яровой пшеницы решающее значение имеет изменчивость климатических составляющих, водного и теплового режимов, которые изменяются согласно общим циркуляционным процессам с определенной последовательностью.

Оцените эффективность предшественников в 5-и- польном зернопаровом севообороте по следующим параметрам (таблица 75).

Таблица 75 - Оценка эффективности предшественников

Параметр

Предшественник

пар

пшеница

пшеница

ячмень

Запас влаги в почве, мм

Осадки за вегетационный период, мм

Запас в почве: азота

-фосфора

-калия

Засоренность, г/см2

Заболеваемость растений, %

Коэффициент уничтожения сорняков

Продуктивность предшественника

Оценка эффективности севооборотов. Значение любого сельскохозяйственного приема для зернового производства определяется возможностью его широкого применения. Если внедрение затруднено какими-либо факторами, то эффективность его воздействия существенно снижается. Разработанные и рекомендуемые для применения в производстве севообороты имеют много недостатков: громоздкость, сложность введения и сохранения в заданном режиме. Четырех- и пятипольные зернопаровые севообороты наиболее эффективны для основных районов Западной Сибири. Они в течение многих десятилетий осваивались на полях колхозов и совхозов. И, несмотря на жесткий контроль, редко где выдерживались. Хозяйственная необходимость постоянно вынуждала изменять структуру посевных площадей и тем самым нарушалось установленное чередование культур.

Еще в меньшей степени приспособлены рекомендуемые севообороты к современному уровню ведения сельскохозяйственного производства. Образуются мелкие и средние хозяйства с различной степенью насыщенности техникой и технологическими средствами обеспечения эффективного плодородия почвы, которые просто не в состоянии освоить экономически обоснованные севообороты и выдерживать схему ротации. Многочисленные исследования показывают, что вольная система земледелия без учета значимости предшественника не дает должного результата.

Необходимо для каждого уровня ведения сельскохозяйственного производства подбирать соответствующий ряд культур, предшественников и степень интенсификации производства. На основе этого рассматривать и вопросы целесообразности выращивания мятликовых культур. Старая схема построения севооборотов и их оценки наиболее соответствует крупным хозяйствам социалистического типа и мало отвечает требованиям мелкого и среднего товаропроизводителя.

Нужны новые подходы к решению данной проблемы, позволяющие более детально группировать и анализировать оценочную информацию при различной степени интенсификации производства зерна. Современный уровень знаний позволяет создать программы, с помощью которых легко рассчитать реальную возможность получения прибыли при любой структуре посевных площадей и обеспеченности материальными ресурсами.

Исходной информацией является продуктивность предшественников для ведущей культуры, в зависимости от зоны возделывания, климатических факторов и экономической устойчивости хозяйства. На основе оценочных показателей эффективности предшественников для отдельной зоны расчеты проводятся по следующей формуле:

(/Па*Уа)+...(Пх*Ух)

В=----------------------------= где:

Г

В - урожайность, ц/га;

У а.. .Ух - урожайность по полям севооборота, ц/га;

Па.. .Пх - % содержание культуры в севообороте;

Г - площадь пашни или зерновых культур, %.

Расчет проводится следующим образом. Допустим, урожайность яровой пшеницы по предшественникам представлена следующими величинами: пар -18,4; первая культура после пара -13,1; вторая культура после пара - 10,7 и бессменный посев - 6,8 ц/га. Содержание пара - 5 %.

(5*18,4)+(5*13,1)+(5*10,7)+(80*6,8)

В=----------------------------------------------= 7,9

95

Урожайность зерновых культур составит 7,9 ц/га.

При наличии информации о потенциальной продуктивности основных предшественников для яровой пшеницы, в зависимости от степени интенсификации сельскохозяйственного производства и имеющихся материальных ресурсов, создается возможность рассчитать урожайность и валовой сбор зерна при различном сочетании паровых и непаровых предшественников.

В степной зоне при экстенсивном ведении зернового производства наибольший валовой сбор зерна имеет место при 25-30 % содержании пара. Эффективен, с точки зрения общей продуктивности, зернопропашной севооборот с 10 % кукурузы и 20 % пара. В этом случае мы имеем высокую урожайность яровой пшеницы, сбор зерна с 1 га пашни в пределах 7,3 ц/га и продукцию для животноводства.

Внесение минеральных удобрений практически не изменяет общей закономерности формирования валовых сборов зерна в зависимости от общего содержания пара и непаровых предшественников в структуре посевных площадей. Остается высокая эффективность зернопарового севооборота с 25 % пара.

Насыщение хозяйства средствами защиты от сорной растительности позволяет снизить зависимость валовых сборов зерна от содержания пара в структуре посевных площадей. Но это не столь значительно. По-прежнему наиболее эффективным, с точки зрения валовых сборов зерна, остается 4-х-польный зернопаровой севооборот. На высоком агротехническом фоне вполне можно вести хозяйство с минимальным содержанием пара (таблица 76).

Таблица 76 - Урожайность зерна в зависимости от структуры посевных площадей, ц/га

Структура посевных площадей, %

Без удобрений

Удобренный фон

Гербицидн. фон

на 1 га пашни

на 1 га зернов.

на 1 га пашни

на 1 га зернов.

на 1 га пашни

на 1 га зернов.

Пар 5

5,6

5,9

7,5

7,9

10,5

11,1

Пар 10

6,2

6,8

8,3

9,2

10,9

12,1

Пар 15

6,7

7,9

9,0

10,6

11,2

13,2

Окончание табл. 76

Пар 20

7,3

9,1

9,8

12,2

11,6

14,4

Пар 25

7,7

10,3

10,5

14,0

11,9

15,9

Пар 30

7,6

10,9

10,5

15,0

11,5

16,5

Бессмен. посев

5,1

5,1

6,8

6,8

10,2

10,2

Кукуруза 10

5,2

5,7

6,9

7.7

9,9

10,9

Горох 10

6,0

6,0

7,9

7,9

11,1

11,1

Кук. 10, гор. 10

6,3

7,8

8,4

10,5

10,6

13,2

Гор. 10, пар 10

7,1

7,9

9,4

10,5

11,8

13,1

Кук. 10, пар 15

6,8

9,0

9,2

12,2

10,9

14,5

Кук. 10, пар 20

7,3

10,4

9,9

14,2

11,3

16,1

Кук. 10, пар 25

7,2

11,1

9,9

15,2

10,9

16,8

Часть площадей при этом рекомендуется отводить под зернобобовые культуры, что позволит иметь высокую урожайность зерновых и валовой сбор зерна на уровне 4-польного зернопарового севооборота.

Роль предшественников для формирования урожая яровой пшеницы многообразна. Для построения эффективного, с экономической точки зрения, севооборота основное значение имеет прибавка урожайности, которую можно получить в производственных посевах. В засушливых районах Западной Сибири основным приемом для создания оптимальных условий роста и развития полевых культур может быть поддержание поля в течение лета в чистом от сорняков состоянии. Созданное эффективное плодородие почвы позволяет в течение нескольких лет получать высокий урожай зерновых культур. Эффективность зернопаровых севооборотов будет определяться превышением урожайности парового поля над непаровыми предшественниками. Но, к сожалению, эта величина очень динамична и существенно изменяется под влиянием климатических составляющих и хозяйственной деятельности человека.

На основании имеющейся информации рассчитайте эффективность производства зерна в 5-польном зернопаровом севообороте со следующим чередованием культур: пар, пшеница, пшеница, ячмень.

Эффективность климатических параметров для создания урожая зерновыми культурами. При агроклиматическом выделении районов и характеристике климата должен быть использован весь арсенал агроклиматических характеристик. Практически же используется ограниченное количество показателей, наиболее доступных и простых. В настоящее время оценка климата базируется на учете температуры, влажности воздуха и количестве осадков. Эти факторы главные в формировании продуктивности культурных растений. Других показателей накоплено недостаточно, а количество солнечного света еще не лимитирует продуктивность яровой пшеницы, ячменя.

Для оценки климата как одного из факторов общей продуктивности земли в качестве критерия Б.И. Колосков (1971) предлагает биоклиматический потенциал - комплексную величину, учитывающую влияние элементов на эффективность климата.

Н

БКП= А*---------------, где:

(Е-е)*32

Н — осадки, мм;

Е-е - дефицит влажности;

А - температурный коэффициент.

Изучается возможность включения в БКП также солнечного света в виде периодичности и интенсивности освещения.

Для расчета урожая по климатическим данным целесообразно использовать величину хозяйственного транспирационного коэффициента. Из общего количества осадков часть расходуется на поверхностный сток, физическое испарение с поверхности земли. Остальная часть расходуется на транспирацию. Величина урожая может быть следующей.

Н-(О+А)

у=.---------------? где:

Т

У - урожайность, ц/га;

И - осадки, мм;

О - сток воды, мм;

А - физическое испарение, мм;

Т - хозяйственный транспирационный коэффициент.

Для Западной Сибири формула может быть представлена в таком виде.

И-130

у=-------------= ц/га

10

Данный способ расчета характеризуется большой погрешностью, так как величина стока воды и физического испарения трудно определяется и изменяется в больших пределах.

Применяя перечисленные методы расчета ресурсной урожайности яровой пшеницы, имеется возможность оценить территории с точки зрения их потенциальной продуктивности и возможности сельскохозяйственного использования. Но эффективность климатического показателя в формировании урожайности мятликовых культур во многом зависит от сопутствующих условий, и в частности, от технической и технологической оснащенности производства. Расход влаги на 1 ц зерна может изменяться от 4 до 20 мм, и все зависит от созданных условий для произрастающих растений. Полная оценка климатических ресурсов может быть рассчитана на определенный период времени с учетом производительных сил общества. Предлагается следующий подход для оценки продуктивности климата. Расчет ведется по следующей формуле.

On Оп

Пк=-----+- (------)* Кв=, где:

К К

Пк - продуктивность климата, ц/га;

Оп - осадки за период вегетации, мм;

К - расход влаги на 1 ц зерна, мм;

Кв - коэффициент вариации расхода влаги, %.

Например, на юге Курганской области за летний период выпадает 137 мм влаги, расход влаги на 1 ц зерна за 40 лет в среднем равен 13,6 мм, коэффициент вариации 57 %. Возможная продуктивность составляет 10+-5,7 ц/га. Достигнутый уровень сельскохозяйственного производства позволяет получить минимальную продуктивность - 4,3 и максимальную -15,7 ц/га.

Из агроклиматического справочника возьмите информацию обеспеченности территории осадками по различным годам и оцените продуктивность климата.

В данном случае можно использовать для расчета возможной продукивности и другие параметры, в частности, расход тепла за вегетационный период. Сумма активных температур за июнь, июль, август равна 1591 °C, потребление тепла составило 220 °C на 1 ц зерна, коэффициент вариации-157 %. Возможная продуктивность равна 7,2+- 11,3 ц/га.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >