Диплом: Влияние способов основной обработки почвы

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
                        

Агрономический факультет

УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой растениеводства, профессор ________________Н.Г. Малюга. л___ ________________2003г.

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

на тему: лВлияние способов основной обработки почвы на урожайность озимой пшеницы после предшественника сахарная свекла в условиях центральной зоны Краснодарского края Студент Руководитель, доцент Консультанты: по экономической части, профессор по безопасности жизнедеятельности, ст. преподаватель Нормоконтроль, доцент Краснодар 2003 СОДЕРЖАНИЕ. ВВЕДЕНИЕ. 5 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. 7 1.1 Влияние способов основной обработки почвы на урожайность озимой пшеницы.. 7 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА. 15 2.1. Характеристика хозяйства... 15 2.2. Почвенно-климатические условия... 18 2.2.1. Почвы.. 18 2.2.2. Климат.. 20 2.2.3. Агрометеорологические условия в год проведения опыта (2000-2001) 22 2.3. Схема, методика и агротехника в опыте... 23 2.3.1. Схема и методика опыта... 23 2.3.2. Агротехника в опыте.. 23 2.3.3. Характеристика используемого сорта.. 23 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. 23 3.1. Влияние способов основной обработки почвы на рост и развитие растений озимой пшеницы по предшественнику сахарная свекла... 23 3.2. Структура урожая озимой пшеницы в зависимости от способов основной обработки почвы... 23 3.3. Влияние способов основной обработки почвы на урожайность зерна озимой пшеницы... 23 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД ОЗИМУЮ ПШЕНИЦУ. 23 5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. 23 5.1. Организация службы безопасности жизнедеятельности на производстве и анализ ее деятельности... 23 5.2. Идентификация опасных и вредных производственных факторов, их влияние на безопасность жизнедеятельности рабочего, а также мероприятия, направленные на уменьшение опасностей и вредностей и их устранение. 23 5.3. Мероприятия, направленные на улучшение экологического состояния при производственной деятельности... 23 ВЫВОДЫ. 23 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. 23 ПРИЛОЖЕНИЕ. 23

ВВЕДЕНИЕ.

Важнейшей задачей сельскохозяйственного производства является получение достаточного количества продуктов питания для населения и сырья для промышленности. Эта задача очень сложная и в нашей стране до сих пор не решена. Основной продовольственной культурой в нашей стране является озимая пшеница. Пшеница - основная хлебная культура большинства стран мира - широко возделывается от северных полярных районов до южных пределов. Озимая пшеница принадлежит к числу ценных и высокоурожайных культур. Зерно богато клейковинными белками и другими ценными веществами, понэтому широко используется для продовольственных целей, в особенности хлебопечении и кондитерской промышленнонсти, а так же для производства крупы, макарон и других продуктов. Пшеничные отруби высококонцентрированный корм для животных. Солома и мякина имеют большую кормонвую ценность; в 100 кг соломы содержится 20-22 кормовые единицы и 0,5 переваримого протеина. Озимая пшеница возделывается на 18 млн. га в СНГ, 10 млн. га находится в России, на Кубани она высевается на площади 1,4 млн. га, что составляет более 30% пашни. При неизменности площадей главный путь увеличения валового производства зерна этой культуры предусматринвается в основном за счет ее урожайности. Это решается путем внедрения прогрессивных технологий выращивания сильных и ценных пшениц на основе высокой культуры земленделия, освоения зональных научно-обоснованных систем землепользования, ведения сельского хозяйства в больншинстве районов страны можно получать по 40-50 ц зерна с 1 га и более (4, 9). В настоящее время в аграрном производстве в качестнве первоочередной задачи выдвигается, внедрение ресурсосберегающих экологически безопасных технологий возденлывания сельскохозяйственных культур к ним относятся технологии с минимальной, так называемой нулевой обранботкой почвы. Использование этих технологий при возделывании сельскохозяйственных культур. Дает возможность существенно снизить затраты энергии на единицу произвондимой продукции. В связи с этим в 1999-2001 году были заложены опыты в учхозе лКубань Кубанского государственного аграрного университета по изучению энергосберегающих и нулевых обработок почвы по предшественнику сахарная свекла

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Влияние способов основной обработки почвы на урожайность озимой пшеницы

При создании рациональной системы обработки почвы необходимо иметь точные представления о роли плотности ее сложения в жизни сельскохозяйственных растений. Обобщая результаты многолетних исследований Агрофинзического научно- исследовательского института по вопронсу физики почв, И.Б. Ревут, В.Г. Лебедева и А.И. Абранмов так писали о значении плотности сложения почвы: лПлотность почвы является первичным и определяющим факнтором всей физики почв. С ней непосредственно связаны водный, тепловой и воздушный режимы в почве... плотность является наиболее значительным фактором ее плодородия... (20) . Величина плотности зависит от способа обработки почвы. Различные способы обработки почвы влияют на ее структурное состояние, строение пахотного слоя, водно-воздушный, пищевой и тепловой режимы, тем самым оказынвают влияние на условия роста растений, что сказывается на их урожайности. Одна из важных агрофизических свойств является ее структура, исследованиями Б. И. Тарасенко установлено, что большая плотность пахотного горизонта на пропашных предшественниках затрудняет их вспашку, приводит к знанчительной глыбистости, которая иногда достигает 70%. Глыбистая почва теряет продуктивную влагу, затрудняется посев и заделку семян в почву, их контакт с почвой, снижается всхожесть и в итоге снижается урожай озимой, пшеницы (24). В последние годы большое внимание уделяется изученнию обработки почвы под озимую пшеницу после пропашных, с использованием тяжелых дисковых борон, плоскорезом, фрезы комбинированных почвообрабатывающих агрегатов, сочетающих в себе рабочие органы плоскореза, дисковой бороны и катка. Чтобы обеспечить своевременные всходы озимых, оптимальное снабжение растений влагой и питательными веществами на протяжении всей вегетации нужно приемами обнработки почвы создать такое строение почвы, которое понзволило бы превратить потенциальное плодородие почвы в эффективное (10). По данным Б.И. Тарасенко механическая обработка почвы оказывает большое влияние на плотность сложения почвы, которая приобретает большое значение в обеспеченнии растений основными факторами жизни на почвах с тяжелым механическим составом в условиях избыточного увнлажнения (24). Исследованиями Б.Н. Вербова на выщелоченных чернонземах Кубани установлена оптимальная плотность для озинмой пшеницы 1,20-1,26 (7). И.Б. Ревут отмечает, что при фрезной обработке почнвы она прекрасно крошится на мелкие комки без распыленния при полном отсутствии глыб (20). Применение фрезной обработки после не паровых предншественников по сравнению со вспашкой как указывает Л.Рындыч способствовало созданию более благоприятного сложения обрабатываемого слоя почвы, хорошей заделке семян и повышения их всхожести (21). По данным Б.А. Доспехова применение фрезерных орундий позволяет на 50-70% сократить число обработок почвы при ее подготовке к посеву зерновых культур, повысить качество обработки почвы в условиях недостатка влаги (13). Механическая обработка почвы способствует регулиронванию водно-воздушного режима, который имеет большое значение для растений озимой пшеницы (12). Исследованиями А.П. Царичанского, Н.В. Добродомова в 1990-92 гг. изучали влияние предпахотного рыхления почвы щелерезом кротователем крот 1000 на глубину 80 см с интервалом перехода ножа - дренера через 1м. В результате условия произрастания кукурузы улучшились. Водный режим почвы и ее строение были более благоприятнными. Урожайность зеленой массы кукурузы возросла на 14,5-15,8% (31). В 1992-93 гг. на опытном поле КГАУ (выщелоченный чернозем) изучалось три способа основной обработки почнвы под сахарную свеклу на четырех уровнях плодородия. Способы основной обработки почвы не оказали существеннного влияния на накопление влаги в слое 0-200 см. Наинболее продуктивно расходовали влагу растений сахарной свеклы на варианте с отвальной обработкой (на 30-32 см) с глубоким рыхлением (на 60-70 см) в 1992 и рекомендонванной обработкой (послойная со вспашкой на 30-32 см) в 1993 г. при повышении уровня плодородия коэффициент водопотребления снижается. В 1992 г. он был наиболее низким на Фоне с 60 кг/га Р205 и 200 тонн на 1 га навоза(15). Прямое и косвенное действие обработки почвы связано с регулирование доступности питательных веществ, возндействием на отдельные компоненты плодородия почвы. Обнработка почвы влияет на размер почвенных агрегатов, форму их расположения с учетом их гранулометрического состава, что обеспечивает лучшее состояние объемов твердой, жидкой и газообразной почвы, а в итоге регулинрует физико-химические, химические и биологические пронцессы в почвенной среде и обеспечивает ускорение или замедление процессов синтеза или разрушения органиченского вещества (6). По данным В.В. Терещенко миниализация обработки черного пара без существенного снижения урожайности бынла целесообразна лишь в одном звене системы при весенне-летнем уходе. Применение минимализации как в системе основной обработки, так и при уходе за паром привадило к значительному (6,6- 7,1 ц/га) снижению урожайности озимой пшеницы (25). Самая высокая урожайность зерна озимой пшеницы была на варианте с поверхностной обработкой по предшественннику кукуруза на зерно. Достоверная прибавка урожайнонсти в сравнении со вспашкой на 20-22 см здесь составила 3,1 ц/га. Такое повышение урожайности обусловлено в оснновном большей полнотой всходов и густота стояния раснтений на 1 м кв. при примерно одинаковой продуктивности одного колоса (засушливый год) в благоприятном по влагообеспеченности году лучшее весеннее развитие растений и более продуктивный колос озимой пшеницы формировался на вспаханных участках. Превышение сбора в сравнении с поверхностной обработкой здесь составила 1,4 ц/га (26, 33). В Брянской области на серо-лесной почве озимую пшенницу выращивали в условиях проведения основной обработнки почвы путем вспашки на глубину 23-25 см, плоскорезнной обработки почвы на глубину 8-10 см. Перед уходом в зиму наибольшая кустистость и подземная масса отмечанлась в вариантах с поверхностной обработкой. Наибольшая урожайность озимой пшеницы наблюдалась на участках понсле проведения поверхностного рыхления 42,1 ц/га (28). В опытах С.И. Савельева на каждый сантиметр глубины заделки семян узел кущения углубляется на 0,2-0,3 мм. Таким образом, залегал на достаточной глубине, необхондимо добиться равномерного распределения семян озимой пшеницы на глубине в период посева (21). Одним из первых на Кубани глубину и способы основнной обработки почвы под озимую пшеницу использовал Н.Н. Пушкарев. В его отчетах говорится, что углубление вспашки после подсолнечника под озимую пшеницу на Кубани дает отрицательный результат. В среднем за два года более высокий урожай озимой пшеницы был получен при вспашке на глубину до 15 см (19). Исследование многих ученых (2, 3, 4, 5) показали, что применение поверхностной обработки почвы после пронпашных предшественников выгодно и затраты значительно меньше. Они более чем в 1,5 раза ниже плужной обработки и последующей раздельной пашни. Как правило, к подобному выбору о преимуществе понверхностных обработок в сравнении с более глубокими, прошло большинство исследований, которые возделывают озимую пшеницу в условиях недостаточного или умеренного увлажнения, а также на легких по механическому составу почвах, имеющих равновесную плотность сложения близкую к оптимальной для роста озимой пшеницы. Однако при вознделывании озимой пшеницы в районах с избыточным увлажннением на тяжелых глинистых почвах, очень сильно уплотнняющих, к критическим фазам роста растений, многие ученные говорят о преимуществе вспашки и даже боле глубонкой, чем обычная, в сравнении с поверхностной обработкой. В результате двухлетних исследований (1992-1993 гг.) установлено, что способы основной обработки почвы заметно влияли на изменение объемной массы в слое 0- 30 см на естественном фоне плодородия и там, где вносили 200 тонн/га навоза и 20 кг/га Р2О5 (2). В пахотном слое 30-60 см заметное влияние на сниженние плотности сложения почвы оказывало безотвальное рыхление на 70 см с последующей вспашкой на 30- 32 см на всех уровнях плодородия. Способы основной обработки незначительно влияли на агрегатный состав выщелоченного чернозема на посевах сахарной свеклы. Внесение больших доз органических удобрений способствовало некоторому повышению водопрочности почвенных агрегатов. А.П. Царичанский, А.Л. Гордиенко изучали различные варианты систем обработки почвы в восточной подзоне Краснодарского края. Наиболее эффективным приемом в борьбе оказалась вспашка комбинированным пахотным агренгатом. По сравнению с дискованием в 2-3 следа урожайнность зерна озимой пшеницы здесь повышалась на 11,2% (30,31). Способы обработки почвы могут влиять и на качество озимой пшеницы. По исследованиям П.п. Грищенко примененние плоскорезов способа обработки почвы под озимую пшенницу способствовало повышению урожайности данной кульнтуры. Прибавка урожая составила 1,5 ц/га. Анализ каченства зерна показал оптимальную зависимость от его спонсобов обработки почвы. Сырой клейковины в зерне озимой пшеницы содержалось на 1,2% больше при плоскорезной обнработке, чем при вспашке (11). По данным З.А. Пакудина и Л.И. Глуховской, благоданря лучшему увлажнению верхнего слоя почвы при поверхностной обработке всходы озимой пшеницы появились на 10-12 дней раньше, чем при вспашке (17). В большей мере влияют размеры почвенных агрегатов на прорастание семян озимой пшеницы. Вследствие уменьншения размеров агрегатов улучшается соприкосновение сенмян с почвой, в итоге улучшаются условия прорастания семян. На это указывается С. Л. Воробьев и Г. Баранюк (6) . При изучении различных способов обработки почвы важное значение имеет влияние их на продуктивность раснтения. По данным П.П. Лукьяненко, наиболее высокие уронжаи озимой пшеницы получаются при стеблестое, к моменту уборки на 1 кв. м - 500-600 колосьев (16). Б.И. Тарасенко указывает на формирование озимой пшеницы на вспаханных участках более продуктивного конлоса. Однако, в условиях недостаточного увлажнения в осенний период урожай по поверхностной обработке обычно бывает несколько выше за счет лучшей густоты стояния растений (23, 24). По данным Н.Э. Млащенко, Л. Л. Тихомирова, урожай зерна озимой пшеницы по фону мелкой плоскорезной обработке выше на 1,5 ц/га, по фону без осенней обработке (минимальная) на 1,8 ц/га (29). Увеличение урожайности происходит за счет более стабильного увлажнения пахотного слоя и более сбалансинрованного питания азотом и фосфором. В своих работах Б. И. Тарасенко, подчеркивает необнходимость гибкого творческого подхода к выбору приемов обработки почвы под озимую пшеницу после пропашных предшественников (23, 24). Из сказанного можно сделать вывод, что обработка почвы под озимые не может быть одинаковой для различных агроклиматических зон. В условиях Краснодарского края мало изучены приемы основной обработки почвы после пропашных культур, осонбенно минимальной и нулевой обработки (8) . В последние десятилетие во многих странах мира уденляется немало внимания вопросам теории и практики применения нулевой обработки почвы. Разработаны технологии возделывания полевых культур при нулевой обработке. Изндаются специальные журналы и руководства для фермеров накоплен производственный опыт, который дает возможнность определить реальные объемы эффективного примененния нулевой обработки (32) . Поэтому в задачу нашей работы входило, изучить влияние различных способов обработки почвы, в том числе и нулевой, на урожайность озимой пшеницы после сахарной свеклы в условиях центральной зоны Краснодарского края.

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА.

2.1. Характеристика хозяйства.

Учебно-опытное хозяйство "Кубань" КГАУ находится на территории Прикубанского района г. Краснодара, Админинстративно-хозяйственный центр учхоза расположен в станинце Елизаветинской, в 10 км от города Краснодара. Основным пунктом реализации продукции является гонрод Краснодар. Учхоз "Кубань" образовался в 1961 году. Значительную часть его занимаемых угодий занимают сельнскохозяйственные угодия - 7680 га, из них 7134 га пашня, 244 га - пастбища, под лесом 80 га, сады и ягодники - 89 га, виноградники - 40 га, приусадебные участки, сады и огороды рабочих и служащих занимают 715 га. Организация территории также имеет свою особеннность. Территория учхоза "Кубань" разбита на 4 отделенния, На территории этих отделений находится 3 цеха, 6 бригад, 3 фермы крупного рогатого скота, из них молочно-товарных Ч 2, птицеводческих одна. В предлагаемых севооборотах планируется размещение озимых хлебов после пропашных культур, зернобобовых, многолетних трав и некоторых других предшественников. Планируется расширить посевы кукурузы на зерно и зернобобовых. Размер отраслей учхоза "Кубань" приведен в таблице 1. Основные фонды сельскохозяйственного назначения в 2001 г. по сравнению с 2000 г. сократились на - 1%. Вследствие того, что происходят процессы износа основнных средств производства. За период наблюдений площадь сельскохозяйственных угодий под зерновыми и зернобобовыми культурами, увелинчилась на 21,5%, вследствие сокращения площади под одннолетними травами. Таблица 1 Размер хозяйства учхоза "Кубань и его отраслей.
Показатель

Год

20002001
Выручка от реализации продукции и услуг, тыс. руб.1136627853
в том числе: а) растениеводство542816007
б) животноводство533911292
Численность работников, чел.472502
Основные Фонды сельскохозяйстнвенного назначения, тыс. руб.5708856493
Площадь, га:
зерновых и зернобобовых17862170
в том числе риса200200
технических культур510505
овощных культур3630
садов и виноградников9136
Поголовье скота на конец года:
крупного рогатого скота219376
свиней382146
Важным показателем характеристики хозяйства являетнся землепользование и структура земельных угодий (табл. 2). Из анализа данной таблицы можно сделать заключение, что земельные угодия хозяйства интенсивно используются. Об этом свидетельствует большой удельный вес орошаемых земель и незначительный процент пастбищ. Таблица 2 Состав и структура земельных угодий в учебно-опытном хозяйстве "Кубань", 2000 г.
Вид угодийПлощадь, га
20002001
Общая земельная площадь77547845
Всего сельскохозяйственных угодий61346473
В том числе: пашня5410
Пастбища369363
Орошаемые земли1170944
Структура посевных площадей в учхозе представлена в таблице 3. Судя по таблице 3 наибольшую площадь в хозяйстве занимали зерновые и зернобобовые - 43% от общей площанди, занимаемой сельскохозяйственными культурами. Большие площади, занятые многолетними и однолетними травами по сравнению с 2000 г. сократились на 22% в 2001 году и соответственно составляют 10,8% и 12,2%. Урожайность основных сельскохозяйственных культур представлена в таблице 4. Таблица 3. Структура посевных площадей в учебно-опытном хозяйстве "Кубань"
КультураПлощадь, га
20002001
Зерновые и зернобобовые (без кукурузы)17862170
в том числе: озимые зерновые15041740
яровые зерновые251360
зернобобовые3070
Кукуруза на зерно300200
Соя200292
Сахарная свекла55
Подсолнечник505500
Картофель--
Овощи открытого грунта3630
Виноград2928
Однолетние травы780612
Многолетние травы584483
Кукуруза на зеленый корм639679
Таблица 4. Урожайность основных сельскохозяйственных культур в учхозе лКубань.
КультураУрожайность, ц/га
Озимая пшеница55,1
Яровой ячмень47,6
Горох17,5
Кукуруза на зерно30,1
Соя3,1
Сахарная свекла227,8
Подсолнечник14,0
Картофель-
Овощи111,4
Из таблицы 4 видно, что урожайность зерновых кульнтур находится в пределах средней по краю. В 2000 голу урожайность зерновых была несколько вынше средней, это связано с благоприятными климатическими условиями. Очень низкая урожайность за 1999 год была у полсолнечника и сои. Это можно объяснить тем, что формирование урожая у них приходила на довольно засушливые период.

2.2. Почвенно-климатические условия.

2.2.1. Почвы

Почвенный покров опытного участка учебно-опытного хозяйства лКубань представлен черноземами выщелоченнынми, малощелочными сверхмощными легкосуглинистыми. Мощнность гумусового горизонта 170-200 см. Содержание гумунса в пахотном слое колеблется от 4 до 6 га. Общие запасы его в двухметровое слое почвы составляют от 642 до 665 т/га. Количество перегноя с глубиной убывает и на глубине 170-200 см его содержание не более 0,8%. Содержание общего азота в верхних горизонтах достингает 0,2-0,4%, с глубиной она постепенно снимается. Сондержание же доступного азота резко колеблется в течение года, количество его возрастает в период апрель-июнь и резко уменьшается в июле, к осени несколько возрастает. Содержание валового фосфора в верхних горизонтах колеблется от 0,18 до 0,21% или 7,6-9,5 т/га. Однако почти половина его находится в недоступной для растений органической Форме. По запасу подвижных элементов Фосфора эти почвы относятся к среднеобеспеченным. Валовые запасы калия составляют 2%. Механический состав преимущественно глинистый, сондержание физической глины колеблется от 64 до 72%, а общее количество глинистых частиц составляет от 39 до 42%. Это указывает на низкую водопрочность микроорганнизмов, что приводит к заиливанию почвы во время переувлажнения. Структура почвы в пахотном слое комковантая, а в подпахотном комковато-зернистая. Сумма поглонщенных оснований изменяется от 37 до 47 мг на 100 г почвы, что несколько выше, чем у карбонатных чернозенмов. Это связано с более высоким содержанием тонкодиснперсных частиц в выщелоченных черноземах. Вскипание от действия 10% соляной кислоты наблюдается в горизонте 2 на глубине 140-170 см и ниже. Реакция почвенной среды близка к нейтральной /рН=6,8-7,1/. Объемная масса почвы 0-60 см слоя доходит до 1,29 г/см3. С глубиной она понстепенно возрастает и на глубине 200 см достигает 1,37-1,4 г/см3, общая пористость почвы колеблется в пределах 55-60% - раздельная полевая влагоемкость в пахотном слое равна 30,4%. Влажность завядания в пахотном горинзонте несколько выше - 15%. Грунтовые воды залегают на 8-10 м и почвенными разрезами не вскрыты. Таким обранзом, содержание N, Р, К, влаги и гумуса в выщелоченных черноземах высокое, но ввиду тяжелого механического сонстава низкой водопрочности агрегатов этих почв, они занплывают в период влагонакопления и интенсивного выпаденния осадков. Из приведенных выше данных можно сделать вывод, что почвы опытного участка пригодны для возделынвания всех сельскохозяйственных культур (3).

2.2.2. Климат

Учебно-опытное хозяйство "Кубань" относится к ценнтральной зоне, южной подзоне Краснодарского края. Эта зона неустойчивого увлажнения с умеренно- теплым климантом, коэффициент увлажнения 0,3-0,4. Зима умеренная, со среднемесячной температурой января -2,3