Экологическая устойчивость чернозема выщелоченного при различных системах зяблевой обработки почвы в условиях лесостепи Поволжья

Одним из главных элементов системы земледелия, определяющим ее эффективность, является правильная обработка почвы, учитывающая местные природные условия (66).

За последние несколько десятков лет в мире произошло переосмысление роли механической обработки почвы, ее назначения, функций и, в особенности, негативных последствий.

Механическая обработка разрушает природное строение почв, которое часто является оптимальным для тех или иных культур. Лишение почвы природной мульчи (войлока, дернины), распыление верхнего слоя создает предпосылки для усиления стока, эрозии, дефляции. Вследствие механической обработки почвы происходит разрушение почвенных зооценозов, сокращение зоо-населения, разрушение ходов червей и корней, снижение способности к биологическому саморыхлению.

При интенсивной обработке происходит минерализация органического вещества почвы, возрастает непроизводительный расход гумуса.

Основными задачами зяблевой обработки почвы в лесостепи Среднего Поволжья является сохранение и накопление влаги. В хозяйствах Пензенской области достижения научного земледелия, к сожалению, не находят должного применения при зяблевой обработке почвы. Она по существу сведена к одной вспашке, которую к тому же проводят с большим разрывом от уборки предшествующих культур. В результате поля зарастают сорняками, а почва иссушается. Глубина вспашки в полях севооборотов не дифференцируется. При низком агротехническом эффекте такая зяблевая обработка энергоемка и малопроизводительна.

Вследствие этого не только растягиваются сроки, но и многие хозяйства из года в год на значительных площадях просто не успевают провести зяблевую обработку почвы. 5

В производственных масштабах выбор оптимальной системы обработки почвы лежит в широком диапазоне всевозможных решений от традиционной отвальной до нулевой обработки через множество вариантов безотвальных, плоскорезных, минимальных, отвальных и их комбинаций. Этот выбор помимо экологического разнообразия условий в большей мере определяется уровнем интенсификации производства, в частности, обеспеченностью агрохимическими ресурсами.

Обработка почвы требует больших материальных и энергетических затрат. На принятие решений выбора способа обработки почвы помимо научных рекомендаций в большей степени должны учитываться местные природно-климатические условия. В последние годы наукой и практикой установлено, что основой ресурсосберегающей технологии возделывания зерновых культур в лесостепи Среднего Поволжья является комбинированная обработка почвы, сочетающая вспашку с безотвальным рыхлением.

Выводы многих отечественных и зарубежных ученых склонны к тому, что при переходе от традиционной вспашки к безотвальной и поверхностной системе обработки наблюдается увеличение численности видового состава сорняков, а также рост засоренности посевов и почвы.

Применение минимальной обработки почвы под третью и четвертую культуры после пара способствовало уже к заметному увеличению засоренности многолетними сорняками в исследованиях Н. А. Максютова, особенно там, где три года не проводили глубокую основную обработку. Засоренность этими сорняками возросла в 3,5 раза. Что привело к снижению урожайности ячменя на 4,7 ц/га. (118).

В 1992;1996 гг. в опыте В. П. Гудзя изучали влияние четырех вариантов основной обработки почвы на урожайность озимой пшеницы.

Важный фактор эффективности систем обработки почвы — уровень засоренности полей. Учет количества сорняков показал, что к уборке озимой пшеницы после разных предшественников на фоне поверхностной и плоскорезной систем обработки их было значительно больше чем при отвально-плоскорезной. Аналогичная закономерность отмечена и в фазе весеннего кущения озимой пшеницы (49).

Наибольшее влияние оказали способы основной обработки почвы на засоренность посевов. Вспашка во всех случаях обеспечивала более низкий, чем поверхностная и безотвальная обработка почвы уровень засоренности посевов яровой пшеницы (148).

По мнению А. В. Королева в большинстве опытов, производившихся в разных зонах страны, где обычная обработка заменялась мелкой, наблюдалось увеличение засоренности посевов и снижение урожайности сельскохозяйственных культур. И только после пропашных культур на полях сравнительно чистых от сорняков, в условиях достаточного применения удобрений поверхностная обработка (10−12 см) может быть допустимой (100).

Одним из главных препятствий широкого применения в практике земледелия безотвальных способов обработки почвы в Пензенской области считают рост засоренности посевов В. Ф. Огарев, А. В. Бойко, М. А. Сизова. Они отмечают рост численности сорняков на плоскорезной обработке по сравнению со вспашкой и снижение ее до уровня вспашки при проведении предварительного лущения (139).

Различные, а зачастую и противоречивые мнения высказываются исследователями в отношении видового состава и развития сорняков. Одни авторы указывают на то, что поверхностные обработки и глубокое безотвальное рыхление ведут к распространению в посевах корнеотпрысковых сорняков — бодяк полевой, осот полевой, вьюнок полевой. Ф. З. Валеев отмечает, что отсутствие оборота пласта слабо нарушает геополярную ориентацию вегетативных органов корнеотпрысковых сорняков, находящихся в пахотном слое (32).

На основе опытов и широкомасштабного внедрения бесплужной обработки в Полтавской области Н. К. Шикула и Ф. Т. Моргун пришли к выводу о том, что бороться с сорняками при систематической безотваной обработке гораздо легче, чем при вспашке. А по данным И. Е. Щербака, Н. К. Мороза, Н.В. Пана-сенко на 4−5 год применения бесплужной обработки поля освобождаются от сорных растений (129).

В стационарных опытах (1983;1997гг.) И. А. Чуданова, Л. Ф. Лигастаевой, Е. А. Борякова безотвальная обработка паров осенью культиваторами — плоскорезами на глубину 8−10 см имела ряд преимуществ по сравнению со вспашкой. Все свежеосыпавшиеся семена сорных растений после рыхления плоскорезами располагаются в верхнем слое и дают в следующем году на 40−50% всходов больше, чем на вспаханном поле, и уничтожаются при весенне-летнем уходе за паровым полем (190).

Противоположного мнения придерживаются B.C. Мокшин, А. Г. Таскаев, А. С. Тараторин и др., отмечая в своих исследованиях увеличение засоренности посевов при плоскорезной и поверхностной обработке почвы без применения гербицидов (177,179).

На Ульяновской опытной станции плоскорезная обработка увеличивала засоренность посевов на 30−50% по сравнению с отвальной вспашкой в условиях Северной лесостепи Среднего Заволжья (64).

В исследованиях А. В. Фисюнова, Ф. З. Валеева, Н. З. Милащенко и др. почвозащитные приемы обработки почвы приводили к увеличению засоренности посевов корнеотпрысковыми сорняками в 2−2,5 раза по сравнению с традиционной технологией (32,123,184).

Исследованиями И. А. Чуданова, Н. В. Светкиной, Л. Ф. Лигастаевой, Е. А. Боряковой по изучению почвозащитной обработки в севообороте показали, что наряду с положительными выявлены и негативные моменты, а именно, увеличение засоренности посевов и рост численности некоторых вредителей (189,190).

Преимущество систем обработки почвы в сравнении с одновременными обработками различными орудиями доказано, и в исследованиях Х.Х. Хабиб-рахманова и М. М. Ильясова на основе которых авторы дают заключение о том, что дискование перед плоскорезным рыхлением обеспечило лучшее прорастание сорняков с осени и последующее их уничтожение, что в итоге привело к уменьшению на 43,3% количества семян сорняков в верхнем слое почвы. Дополнительная (трехкратная) обработка зяби усилила очищение верхнего слоя почвы от семян сорняков на 45,6% по сравнению с однофазной обработкой плоскорезом и повысила эффективность безотвальной обработки до уровня традиционной вспашки (186).

В исследованиях И. Г. Пыхтина и др. наибольшее влияние оказали способы основной обработки почвы на засоренность посевов. Вспашка во всех случаях обеспечивала более низкий, чем поверхностная и безотвальная обработка почвы уровень засоренности посевов яровой пшеницы (148).

Минимальная обработка в отличие от вспашки снижает количество круп-носемянных широколистных сорняков, тогда как засоренность мелкосемянны-ми, особенно злаковыми сорняками, возрастает (60,64,85).

Ряд авторов (П.Ф. Бараков, 1905; П. У. Бахтин, 1989; Г. Д. Белов, Г. В. Сим-ченко, 1980) считают, что увеличение засоренности посевов при бесплужной обработке происходит из-за нарушения технологии и особенно несвоевременного проведения или недостаточного числа поверхностных обработок. Послойная культивация стрельчатыми и ножевидными лапами в сочетании с боронованием (дискование), особенно в системе пара или полупара, является эффективной альтернативой химической борьбе с сорняками.

Минимальная обработка почвы в степной зоне может способствовать увеличению засоренности посевов вследствие улучшения водообеспеченности растений, поскольку верхний слой почвы иссушается меньше, чем при отвальной обработке. Вместе с тем минимизация обработки служит эффективным средством снижения засоренности почвы семенами сорняков (41).

Таким образом, минимизация обработки почвы может обострять фитоса-нитарное состояние посевов, особенно в первые годы, в регионах достаточного увлажнения, когда увеличение засоренности и пораженности болезнями полевых культур происходит на фоне недостаточной гумусированности почвы и неблагоприятных ее физических свойств. Длительная безотвальная обработка способствует размножению многолетних сорняков и провокационному истощению запасов семян малолетних в почве, что не исключает периодически (во влажные годы) вспышек засоренности малолетними злаковыми сорняками. Для успешной борьбы с корневищными сорняками на легких почвах можно ограничиться поверхностной обработкой, а на посевах средней и тяжелой структуры требуется вспашка на глубину не менее 15 см. Накопление растительных остатков в поверхностном слое почвы и появление устойчивых к общепринятым пестицидам сорняков, фитопатогенных микроорганизмов и вредителей обусловливают необходимость увеличения доз препаратов и разработку их новых видов, что ставит под вопрос целесообразность химического метода, как с экологической, так и экономической точек зрения. Необходимо сочетание минимальной обработки с периодической вспашкой, оптимальным удобрением и биологическим подавлением сорняков и болезней в севооборотах, особенно насыщениями промежуточными культурами.

На основе опытов и широкомасштабного внедрения бесплужной обработки почвы в Полтавской области, Н. К. Шикула, Ф. Т. Моргун приходят к выводам, что бороться с сорными травами при систематической бесплужной обработке значительно легче, чем при вспашке (130).

В исследованиях Г. И. Казакова любые поверхностные и особенно «нулевая» системы обработки почвы в зернопаропропашных севооборотах лесостепной части Среднего Поволжья способствуют увеличению численности сорняков по сравнению со вспашкой.

В зернопаровых же звеньях севооборота засоренность посевов культур была или равной со вспашкой или даже несколько ниже на беспахотных обработках.

В севообороте без чистых паров бесплужные обработки увеличивают засоренность посевов культур в 2 и более раз по сравнению со вспашкой.

При постоянных бесплужных обработках увеличивается засоренность многолетними корнеотпрысковыми и малолетними сорняками.

Эффективность систем обработок почвы в севообороте в значительной степени зависит от погодных условий весны и лета: в засушливые годы засоренность посевов сельскохозяйственных культур намного уменьшается и бывает практически равной на разных обработках почвы, а во влажные и средние по увлажнению — она увеличивается на плоскорезных, поверхностных и особенно нулевой обработках.

Вспашка, а также сочетание ее с плоскорезной обработкой способствуют равномерному распределению семян сорняков по всему пахотному слою.

Постоянные и длительные плоскорезные, поверхностные обработки ведут к уменьшению запасов семян сорняков в пахотном слое по сравнению с плужной обработкой за счет очищения от них нижних слоев почвы. Здесь семена сорняков сосредотачиваются в основном в слое почвы 0−5-10 см.

Из изложенного следует, что в лесостепи Поволжья с точки зрения более эффективной борьбы с сорняками в зернопропашных звеньях полевых севооборотов и на всех полях севооборотов без чистых паров следует применять разноглубинную отвальную систему обработки почвы. В зерновых же звеньях этих севооборотов равные или лучшие результаты в борьбе с сорнякам достигаются при беспахотных обработках почвы.

В степных условиях, где способы обработки не оказывают заметного влияния на изменение засоренности полей в зернопаровых с/о с короткой ротацией более эффективной по комплексу условий для растений оказывается безотвальная обработка почвы на переменную глубину (66).

Поверхностная и нулевая обработки увеличивали засоренность посевов в исследованиях С. А. Наумова, особенно это отмечалось к концу ротации севооборота по нулевым обработкам, где без гербицидов на 1 м было 12 многолетних сорняков, по плужной и плужно-поверхностным обработкам — 2−3. Плужно-поверхностная обработка, проводимая на разную глубину, способствовала значительному (более чем в 1,5 раза) снижению засоренности посевов (133).

Применение бесплужной и плоскорезной систем зяблевой обработки почвы после озимой ржи под посевы яровой пшеницы способствовало увеличению воздушно-сухой массы малолетних сорняков на пятый год исследований в 3,5 раза относительно контроля — вспашки. Применение вспашки после кукурузы положительно сказывалось на увеличении урожайности зерна яровой пшеницы и сдерживании роста засоренности посевов (91).

В опытах П. Д. Кошкина лущение стерни не способствовало уменьшению численности сорняков на единице площади. Вероятно, за короткий период времени между лущением и вспашкой их семена не успели прорасти, и не уничтожались последующей обработкой осенью.

Наблюдения показали, что засоренность посевов по всем вариантам опыта была не одинаковой. Плоскорезная, мелкая и фрезерная обработки почвы способствовали увеличению засоренности посевов.

Систематическая обработка почвы плоскорезом увеличивала количество сорных растений по сравнению с обычной вспашкой на 98,8%. Такую же закономерность наблюдали и в конце второй ротации. В 8-ом поле севооборота в середине вегетации овса при длительной обработке почвы плоскорезом сорняков было в 2,8 раза, а при мелкой в 2,2 раза больше, чем после отвальной вспашке на 22−24 см. при мелкой обработке, которая проводилась после глубокой вспашки под предшественник, количество сорняков было значительно меньше, чем при ежегодной обработке и на 20,8% больше по сравнению с отвальной вспашкой (105).

Учет сорняков, проводимый В. М. Новиковым показал, что посевы проса интенсивнее засорялись при мелкой и плоскорезной обработках по сравнению с отвальными. В среднем за три года при отвальных обработках на глубину 20,10 и 30 см без применения гербицидов засоренность составила 33−34 шт./м, при плоскорезной и мелкой сорняков было в 2,2−2,5 раза больше, масса сорняков увеличилась в среднем в 3,3 раза (137).

Чередование отвальной и плоскорезной обработок, а также разноглубинная отвальная обработки почвы в севообороте снижали засоренность посевов и повышали продуктивность.

Наблюдения В. М. Новикова, А. П. Исаева показали, что наиболее полную информацию давал учет засоренности перед уборкой урожая, поскольку в этот момент видны результаты конкурентоспособности развития сорнякам. В изучаемом севообороте менее конкурентоспособными к сорнякам оказались просо, горох, гречиха, которые к уборке были засорены более чем в 3 раза больше по сравнению с зерновыми колосовыми культурами. Учет засоренности посевов перед уборкой также показал, что разные системы основной обработки почвы влияли на изменение количества сорняков, как и их массы (136).

Многолетние исследования по влиянию систем зяблевой обработки почвы на фитосанитарное состояние посевов проводились в Пензенской государственной сельскохозяйственной академии (1991;1996) на базе восьмипорльного зернопаропропашного севооборота. Исследованиями было установлено, что наименьшая засоренность была отмечена на контроле (вспашка на 25−27 см) на втором варианте, где проводилось безотвальное рыхление на ту же глубину, засоренность многолетними сорняками увеличивалась на 5,9%, а многолетними на 28,6%.

На 4 и 5 вариантах, где увеличивалось насыщение минимальными обработками, возросла засоренность малолетними на 13,3−26,5%, а многолетними сорняками на 42,8−57,1% (88).

1.5. ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Изучение влияния различных систем зяблевой обработки почвы на ее физические свойства, режим влажности и эрозионные процессы, влияния обработки на почвенную микрофлору, почвоутомление, пищевой режим и засоренность обрабатываемого слоя почвы, рассмотренного в предыдущих подразделах настоящей главы определяет прямую связь с конечным результатом, то есть урожайностью сельскохозяйственных культур.

Изучая использование плоскорезов в системе зяблевой и паровой обработки почвы в южной части лесостепи Заволжья, Д. И. Буров, И. А. Чуданов, Г. И. Казаков в 1966;1968 годах пришли к заключению о равноценности плоскорезного и отвального пара для озимой пшеницы в благоприятные по увлажненности годы, а в условиях недостаточного увлажнения урожай первой культуры после чистого и занятого пара зависит от весенних запасов влаги в почве. Урожай озимой пшеницы по гороху в таких условиях был больше по плоскорезной обработке и составил 1,94 т/га при 1,56 т/га по вспашке (31).

Положительно оценивают влияние безотвальной обработки почвы на ее плодородие и урожайность сельскохозяйственных культур Ф. Т. Моргун и Н. К. Шикула (1984). Авторами отмечается, что урожайность такой важной зерновой культуры, как озимая пшеница, как отдельно по годам, так и в среднем за 19 751 978 годы была выше по безотвальной системе обработки почвы по отношению к отвальной, а самую большую прибавку дал вариант мелкой плоскорезной обработки на глубину 10−12 см с предварительной обработкой игольчатой бороной БИТ — 3 в два следа. Предшественником озимой пшеницы был горох. Аналогичные результаты получены и при размещении озимой пшеницы по кукурузе на силос (130).

Б.П. Гончаровым и др. При изучении влияния глубины основной обработки серой лесной почвы на урожай зернобобовых культур в севообороте установлено, что их урожай по всем изучаемым вариантам глубины основной обработки оказался практически одинаковым (43,44).

Исследования, поведенные в Северном Казахстане (А.И. Бараев 1974, 1977), Западной Сибири (А.Н. Каштанов 1983) показали, что почвозащитная и бесплужная система обработки по сравнению с обычной вспашкой способна увеличивать урожайность зерновых культур от 4 до 8 ц/га причем больший эффект от применения системы безотвальной обработки наблюдается в засушливые годы (13,14,82).

По данным В. А. Корчагина и И. Г. Карандаева (1976) урожайность яровой пшеницы в засушливые 1966 и 1969 годы при плоскорезной обработке была в среднем на 7,0 ц/га выше, а во влажном 1968 году, наоборот, на 3,0 ц/га ниже, чем при отвальной обработке.

Необходимо отметить и тот факт, что положительное влияние безотвальной системы обработки отмечают авторы, как правило, для засушливых регионов Российской Федерации и районов с продолжительным вегетационным периодом и большим разрывом между уборкой и наступлением заморозков, позволяющим бороться с сорняками.

Несколько иначе обстоит дело с регионами, обеспеченными влагой и коротким послеуборочным периодом, где безотвальная обработка сводится, как правило, к однократному воздействию на почву применяемых почвообрабатывающих агрегатов. В таких условиях часто наблюдается резкий рост засоренности полей, а почвы семенами сорных растений, особенно верхнего слоя 0−10 см, на что указывал Т. С. Мальцев, начиная работать над бесплужной системой обработки почвы. Однако, сочетание безотвального рыхления с интенсивной обработкой дисковыми орудиями вначале заставляет сорняки взойти, а в последствии и уничтожить и не позволяет их семенам проникать в более глубокие слои, как правило при отвальной обработке.

С самого начала внедрения системы обработки почвы Т. С. Мальцев ставил вопрос и о сокращении затрат на ее проведение, то есть о ресурсосбережении, что в настоящее время еще более актуально.

В исследованиях P.M. Балабаева и К. А. Кострова обработка проводилась по следующей схеме: 1. Вспашка на 20−22 см с боронованием. 2. Фрезерование на 10−12 см. 3. Фрезерование на 18−20 см. 4. Плоскорезная обработка на 10−12 см. 5. Дискование на 8−10 см.

Урожайность озимой пшеницы в опыте 1981 г. коррелировала с выравнен-ностью поля. Более высокой она была на вариантах с фрезерованием, лучших по выравненное&tradeпочвы. Так, по кормовым бобам урожайность озимой пшеницы при вспашке составила 1,98 т/га, фрезеровании на 10−12 см — 2,59- фрезеровании на 18−20 см — 2,24- плоскорезной обработке — 2,55 и дискование на 8−10 см-2,22 т/га (10).

Неодинаковое влияние способов основной обработки прослеживается в севообороте и под различные культуры. Так, по данным В. Д. Кострова (1994), урожай кукурузы на зерно в большей степени зависит от применяемой обработки почвы по сравнению с зерновыми культурами и озимой пшеницы, в частности. Во все годы исследований получено достоверное превышение урожая зерна кукурузы при плужной обработке по сравнению с плоскорезной, чизельной и минимальной обработками. В 1989 году превышение составило 1,23−2,18 т/га, в 1990 — 2,04−2,59 т/га, в 1991 — 0,90−1,52 т/га (103).

Из этого следует, что постоянные мелкие обработки и полное их исключение осенью под все культуры севооборота ухудшает условия их произрастания, увеличивает засоренность и в конечном счете снижает урожайность зерновых культур и зеленой массы кукурузы.

Исследования, проводимые в отделе земледелия НПО «НИВА» в конце 50-х-60-х годов показали, что урожайность озимой ржи по гороховому и вико-овсяным парам при поверхностной обработке почвы дисковыми лущильниками на 0,11−0,24 т/га выше, чем по вспашке (90,91). В опыте с озимой пшеницей на фоне 30 т /га навоза урожайность по дискованию на 0,15−0,27 т/га превышала показатели по вспашке (102).

В среднем за 10 лет при возделывании яровой пшеницы по минимальной обработке в исследованиях В. Г. Холмова урожайность была на уровне отвальной технологии (2 т/га), но с более устойчивым уровнем производства зерна и лучшими экономическими показателями (188).

Применение вспашки после кукурузы положительно сказывалось на увеличении урожайности зерна яровой пшеницы и сдерживании роста засоренности посевов. Бесплужная обработка не снижает урожайность зерна яровой пшеницы на 5-ый год проведения исследований относительно контроля — ежегодной вспашки с оборотом пласта (91).

Для условий ТАССР по урожайности озимой ржи и экономической эффективности возделывания лучшим способом обработки почвы сразу после уборки вико-овсяной смеси оказалось одновременное сочетание приемов: дискования БДТ-7 на 8−10 см и плоскорезного рыхления КПГ -250 на 18−20 см (113).

В исследованиях П. Д. Кошкина урожайность озимой пшеницы по мелкой и плоскорезной обработке почвы в среднем за 4 года снизилась на 2,1−2,6 ц/га по сравнению с вспашкой без лущения.

Урожайность ячменя после озимой пшеницы в значительной мере зависела от условий вегетации в летний период, а также от способа обработки почвы под предшественник. По сравнению с обычной вспашкой на 22−24 см (после глубокой) в засушливый год длительная обработка почвы плоскорезом снизила урожай зерна на 9,4 ц/га. В год с достаточным увлажнением бессменная обработка почвы плоскорезом, наоборот увеличивала урожай зерна в зависимости от обработки почвы под предшественник на 5,3−7,3 ц/га (105).

По данным исследований Кинельской селекционной станции в условиях лесостепи Заволжья урожайность озимой пшеницы за 1977;1989 годы в зерно-паропропашном севообороте почти не зависела от способов и глубины основной обработки черного пара. Лишь отсутствие основной обработки привело к небольшому снижению ее урожайности. Также отмечается, что урожайность яровой пшеницы, идущей по озимой, была равной по вспашке и плоскорезной обработке на одинаковую глубину и снижалась на дисковании и нулевой обработке от 1,3 до 5,0 ц/га, а наиболее продуктивными оказались севообороты, в которых применялись отвальная и комбинированная системы зяблевой обработки почвы по сравнению с нулевой обработкой и минимизированной зябью (64).

По данным Тимирязевской СХА при высоком уровне интенсификации и культуры земледелия в Центральном районе Нечерноземной зоны в специализированных севооборотах зернового направления или в зерновых звеньях севооборотов наиболее высокий агротехнический и экономический эффект достигается при минимизации основной обработки почвы путем чередования вспашки на 28−30 см и дисковой обработки на 8−10 см через год (147).

Г. И. Казаков исследовал изменения эффективного плодородия черноземных почв в зависимости от перемешивания или оборачивания частей пахотного слоя вегетационно-полевым методом.

Весной при наступлении физической спелости почвы, на площадках 1 м имитировали следующие способы обработки: 1) культивация на 10 см — рыхление слоя 0−10 см. 2) фрезерная обработка или вспашка на 20 см — перемешивание слоя 0−20 см. 3) вспашка плугом с предплужниками на 20 см — слои 0−10 и 10−20 см меняли местами. 4) вспашка плугом с предплужниками и почвоуглубителями на 30см — слои 0−10 и 10−20 см меняли местами, а 20−30 см оставляли на месте.

Перемешивание почвы и перемешивание слоев 0−10 и 10−20 см относительно друг друга снизило урожай на 12%, а вынос слоя 20−30 см на место 0−10 см привел к уменьшению урожая на 32% (66).

В лесостепи урожайность озимой пшеницы почти не зависела от способов и глубины основной обработки черного пара. И лишь отсутствие механической осенней обработки приводило к небольшому снижению урожайности.

Урожайность яровой пшеницы, идущей по озимой была равной по вспашке и плоскорезной обработке на одинаковую глубину. Уменьшение глубины рыхления до 10−12 см способствовало некоторому снижению урожайности, а дискование и особенно нулевая обработка ежегодно приводила к достоверному снижению урожайности на 1,3−5 ц/га по сравнению с контролем.

Урожайность зеленой массы кукурузы и следующей за ней яровой пшеницы ежегодно была ниже на вариантах, где не было осенней механической обработки. Мелкие обработки увеличивали число лет, когда урожайность на них оказывалась ниже, чем на вспашке и глубоким плоскорезным рыхлением.

В замыкающем поле севооборота способы и глубины основной обработки почвы в среднем за 1977 — 1989 годы оказались одинаковыми по действию на урожайность зерна ячменя. Отсутствие же осенней механической обработки в большинстве лет вело к снижению его урожайности.

Главными причинами снижения урожайности сельскохозяйственных культур при применении постоянных мелких или исключение механических осенних обработок в полевых со лесостепи Среднего Поволжья являются некоторое ухудшение водного и пищевого режимов почвы и увеличение засоренности посевов сорняками.

Качество зерна выращиваемых культур незначительно различалось по вариантам систем обработки почвы. Имеющиеся различия в содержании протеина в зерне были в пределах ошибки определения.

Обобщенные данные в среднем за 3 года по содержанию протеина в зерне показывают лишь тенденцию по его увеличению в горохе на вспашке, а в озимой пшеницы по черному пару и ячмене на плоскорезных и нулевой обработках (66).

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Лесостепная зона Среднего Поволжья охватывает территорию Пензенской, Ульяновской, западные и северо-западные районы Самарской и Саратовской областей. По почвенно-климатическим ресурсам зона характеризуется большим разнообразием, при этом континентальность климата нарастает с запада на восток.

Сумма положительных температур выше +10°С в западных районах Пензенской области равна 2200 °C, в лесостепных западных и северо-западных районах Самарской и Саратовской областей — от 2400 до 2600 °C. Продолжительность вегетационного периода в лесостепных районах Среднего Поволжья мало различается и в отдельные годы колеблется от 120 до 150 дней.

По количеству выпавших осадков за год наиболее благоприятное положение занимают Пензенская и Ульяновская области: в Пензенской области выпадает от 420 до 470 мм (Кузнецко-Лопатинская зона), до 550 мм (Никольско-Городищенская зона), в Ульяновской — от 430 до 500 мм в южной зоне, до 490 510 мм в западной.