Влияние полевых севооборотов на плодородие почв и продуктивность пашни в умеренно-засушливой колочной степи Алтайского края

В решении поставленных задач большое значение имеют разработка и внедрение в производство научно обоснованных зональных систем земледелия, одной из основных частей которых является введение и освоение севооборотов, обеспечивающих рациональное использование каждого гектара пашни, повышение её плодородия для достижения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Севооборот оказывает влияние на все факторы жизни растений и процессы, происходящие в почве.

Результаты научных исследований, проведенные в нашей стране и за рубежом, а также опыт передовых хозяйств, где интенсификация достигла высокого уровня, показывают, что ни удобрения, ни орошение не могут заменить севооборот. В севообороте наиболее эффективно регулируются водный и пищевой режимы, применяются современные средства борьбы с сорняками, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур.

В условиях специализации в степных районах Западной Сибири и Северного Казахстана с высоким удельным весом зерновых культур в структуре посевных площадей были введены и освоены зернопаровые севообороты о короткой ротацией, обеспечивающие наибольший выход зерна с высоким качеством.

В последние годы в Алтайском крае площадь чистых паров значительно увеличилась и составляет около 950 тысяч гектаров, или 13 процентов пашни, йяесте с тем, ряд ученых отмечает снижение содержания гумуса в почве, в том числе и за счет более интенсивного разломендя органического вещества в паровом поле" Неодинаковые удельный вес пара в севооборотах и набор культур по разному сказываются и на затратах труда и средств" производства растениеводческой продукции.

Таким образом, изучение влияния различных севооборотов на плодородие почвы я продуктивность пашни в конкретных почвенно-климатйческах условиях имеет актуальное значение.

Цель исследования: Определять влияние чередования полевых культур и чистого пара в различных видах полевых севооборотов на плодородие почвы и продуктивность пашня в условиях колочной степи Приобья Алтая.

В задачи исследований входило: I) выявить влияние различных видов полевых севооборотов и применения минеральных удобрений на накопление и разложение органических остатков в почве" содержание гумуса и элементов питания растений, водно-физические свойства почвы и засоренность яровой пшеницы;

2) изучить влияние чередования культур и минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы в паровых звеньях различных севооборотов;

3) дать агроэкономяческую оценку изучаемых севооборотов.

Новизна исследова н я я. Изучались 5 схем полевых севооборотов: 7-польный зернопаротравяной, 7-польный зерно-паропропашной, 3-польный с занятым паром, 3-польный зернопаровой, 2-польныЙ зернопаровой и 7-польвдЙ зернопаропропашной на фоне минеральных удобрений, их шляние на элементы плодородия почвы, форшь рование урожая яровой пшеницы и его качество я продуктивность пашни.

В условиях колочной степи Лряобья Алтая частое парование почвы приводят к значительному снижению содержания органического вещества ухуднеет структурное состояние почвы. Содержание гумуса в двухя трехпольных севооборотах в слое почвы до 40 см снижается до 3,29 и.

3,47 $ при 3,80 $ в семипольных севооборотах.

Наивысший выход зерна с гектара пашни получен в трехи четырехпольных севооборотах с чистым паром -9,7 ц/га, кормовых единиц — в севооборотах с кукурузой на силос и горохо-овсяной смесью на сено, переваримого протеина — в севообороте с занятым паром и в зернопаротравяном севообороте.

На защиту выносятся следующие научные положения: I) Влияние различных видов полевых севооборотов на динамику запасов органических остатков, содержание гумуса, динамику запасов продуктивной влаги, структуру, засоренность посевов, формирование урожая яровой пшеницы в паровых звеньях.

2) Агроэкономическая оценка продуктивности разлияных полевых севооборотов в условиях колочной степи Алтайского края.

Пути реализации. Результаты исследований внедрены в производство в колхозе им. Громова Каменского района, в 1987 году на площади 7498 га экономический эффект составил 187,2 тыс, рублей.

Апробация диссертации: материалы дисерта-ции доложены на научной конференции преподавателей агрономического факультета Алтайского сельскохозяйственного института в 1978 1981, 1983, 1986, 1988 гг.- на научной конференции преподавателей Омского сельакохозяйственного института в 1981 г.- на научной кон ференции слушателей факультета повышения квалификации в Ленинград ском сельскохозяйственном институте в 1980 г.- на региональной научной конференции по вопросам химизации сельскохозяйственного производства Западной Сибири в г. Барнауле в 1981 г.- на конференции молодых ученых Алтайского НИИЗиС в 1980 г.- на заседаниях ученого совета АНИИЗиС в 1878—1980 гг.- на заседании методического совета Алтайского сельскохозяйственного института в 1988 г.- а также опубликованы в трудах АСХИ (вып.33, 1979), тезисах докладов: «Вопросы химизация сельскохозяйственного производства Западной Сибири» (Барнаул, 1981), «Задачи молодых ученых и специалистов края по ускорению научно-технического прогресса в XI пятилетке в свете решений ХХУ1 съезда КПСС» (Барнаул, 1981), сборниках: «Агротехнические приемы повышения урожайности сельскохозяйственных культур в условиях Алтайского края» (Барнаул, 1981), «Биология, агротехника и селекция полевых культур» (Омск, 1982), «Земельно-оценочные проблемы и рациональное использование земли в Алтайском крае» (Барнаул, 1986), «Приемы эффективного применения удобрений в Алтайском крае» (Новосибирск, 1981), «Урожай по программе» (Барнаул, 1987).

По результатам диссертации защищено более 30 дипломных работ, 6 из которых рекомендованы Государственной экзаменационной комиссией к внедрению в производство.

Исследования выполненыв Алтайском сельскохозяйственном институте на опытном поле в учхозе «Пригородное» в I976−1985 гг. В I97I-I975 гг. урожайность культур учитывалась В. Я. Метелевым.

Соискатель принимал непосредственное участие во всех полевых исследованиях, выполнил многие лабораторные анализы, обработал данные материалов исследований. Автор искренне благодарен сотрудникам кафедры почвоведения и агрохимии Алтайского сельскохозяйственного института и лаборатории технологии и биохимии зерна Алтайского НЙИЗиС за оказанную помощь в проведении анализов почв и зерна и выражает признательность студентам АСХИ за оказанную помощь в проведении исследований.

I. МЕСТО СЕВООБОРОТА И ЧИСТОГО ПАРА В ИНТЕНСИВНОМ ЗЕМЛЕДЕЛИЙ.

Основой рационального использования пашни являются научно обоснованные севообороты, определяющие характер всех главных элементов системы интенсивного земледелия.

Под севооборотом понимается «научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур и паров во времени и на территории или только во времени» (ГОСТ 16 250−80).

Севооборот является основой для всех агрономических мероприятий, так как он представляет перспективный план размещения посевов на территорий хозяйства (С.А.Воробьев, Д. И. Буров, A.M. Туликов, 1977).

0 значении севооборота А. Т. Болотов еще в 1771 году в своем руководстве по введению севооборота и организации сельскохозяйственной территории «0 разделении полей» писал: «Разделение полей может по справедливости почесться наиважнейшим пунктом в сельском домостроительстве.(1952, с.68).

0 положительном влиянии чередования культур на улучшение почвенного плодородия указывалось в работах классиков русской агрономической науки И. В. Якушкина (1928), Д. Н. Прянишникова (1945), B.C.Дмитриева (1947), А. В. Советова (1950), И. А. Стебута (1957), А. К. Тимирязева (1965).

Теория о севообороте, или закон о плодосмене, основывается на учении о единстве и взаимосвязи растений в условиях внешней среды. Д. Н. Прянишников (1963) выделял четыре группы факторов, обуславливающих преимущество чередования культур на полях по сравнению с их бессменным возделыванием: химические, биологические, физические и организационно-экономические,.

В более поздний период теоретические основы севооборотов получили дальнейшее развитие в трудах В. С. Косинского (1959, 1970), С. С. Сдобникова (1964, 1979), С. А. Воробьева (1965, 1968, 1969, 1972, 1979 а, б, 1982), Е. Ф. Степанова и В. И. Зенкевич (1966), Н. В. Скляднева (1967), Г. Т. Руденко (1969, 1972, 1979), В.А.Юфе-рова (1970), Б. А. Доспехова (1967 а, б, 1972, 1976 а, б), В. Е. Егорова (1972 а, б), П. Е. Прокопова (1973), М. Ф. Стихина (1974), К. Г. Шульмейстера (1975, 1978 а, б), А. И. Бараева (1975, 1977, 1978), А. Д. Бекетова (1978, 1979), П. И. Хлебова (1978), Н. З. Мялащенко (1980), А. Ф^Некщодова (1980) я др.

Исследования, проведенные на классических стационарах за рубежом и в нашей стране, подтверждают высокую эффективность севооборотов в повышении урожайности возделываемых культур.

Ротамстедская опытная станция в Англии продолжительное время изучала повторные посевы озимой пшеницы. Урожай ее при бессменном посеве без удобрений резко снизился — с 15,4 до 8,1 ц с I га, т. е. почти в два раза. Прямземнение удобрений несколько повысило урожайность, но вредное действие монокультуры не устранил^ (по П. Ф. Агапову, 1978).

На опытном поле в Галле (Германия) урожай ржи при бессменном посеве снизился без удобрений с 22,3 до 10,8 ц с I га. Полные минеральные удобрения повысили урожай, но тенденция к снижению осталась. Урожай уменьшился с 30,2 до 20,4 центнеров, или на 29,6 $. .—.

В опытах, заложенных в 1906 году на тяжелосуглянистом черноземе в Гроссенцерхсдорфе (Австряя) в среднем за 1960;1975 годы урожайность бессменной ржи составила без удобрений-13,9 центнера^ на фоне М[х7¹⁰⁰%50 — 27,7 я навоза 20 тонн — 23,7 а в севообороте — 24,2- 31,7- 29,6 ц с Г га соответственно. Положительное влияние севооборота особенно четко проявилось на неудобренной почве — прибавка зерна составила 43 $, применение Ж снизило эффект до 13, а по фону навоза до 22% (Б.АДоспехов, 1979).

По данным ТСХА, в опыте, заложенном Д. Н. Прянишниковым в 1,912 году, урожайность озимой ржи при бессменной культуре за 60 лет составила в среднем 9,1 ц с I га, а в севообороте — 19,9 (Б.А. Доспехов, 1976).

В исследованиях Белорусского ШШЗХ на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве при бессменном выращивании зерновых и пропашных культур получено 51,7 ц кормовых единиц с гектара, а в севообороте — 67,7 ц или на 31% больше (П.Е.Прокопов, 1873).

В опытах Мордовского госуниверсятета (Г.Г.Данилов, Й.ф.Кар-гин, 1978) прибавка урожая яровой пшеницы от возделывания в севооборотах на восьмой год составила 3,8 ц (25,3 $), а озимой ржи — 6,7 ц (Ъ2%).

Длительный опыт Северо-Западного НИЙСХ убедительно показал высокую эффективность возделывания растений в севооборотах по сравнению с их бессменными посевами. За 18-летний период (19 601 977 годы) среднегодовая продуктивность севооборота (клевер, озимая рожь, картофель, горох, кукуруза, яровая пшеница с подсевом клевера) составила 17,2 ц с I га зерновых единиц, а продуктивность тех же. культур при их бессменном возделывании равнялась 11,4 ц. Эффективность севооборота была выше на 50,9 $. Наибольший эффект севооборота проявился на зерновых культурах (Н.П.Костин, 1979).

Результаты исследований Харьковской опытной станции показывают, что севооборот, по существу бесплатное мероприятие, дает больший эффект, чем дорогостоящие удобрения. Прибавка зерна ржи от севооборота составила 10,3, от удобрений ц с I га, а от комплексного воздействия севооборота и удобрений прибавка урожая увеличилась до 20,9 центнеров (П.Ф.Агапов, 1978).

Подобные исследования проведены в Мироновском НИИ, где урожай озимой пшеницы в среднем за 12 лет при бессменном возделывании без удобрений был 14,3 ц с I га, а в комплексе севооборота с удобрениями получено 34,9 центнера (В.П, Нарциссов, 1982).

В работе «Факторы эффективности удобрений'', опубликованной в Известиях ТСХА, Б. А. Доспехов (1967 а) пишет, что в среднем дяя шестипольного плодосмена с зерновыми, картофелем, клевером и льном, севооборот и удобрения при прочих равных условиях дают равнсЙикие эффекты: 45,4 $ повышения урожаев обеспечивает чередование и 45,1 $ - ежегодное примненение удобрений.

По данным С. А. Воробьева (1978) 57 $ общей прибавки урожая озимой пшеницы и овса приходится на долю севооборота, 32−36 $ - на удобрения и 7−10 $ - на их взаимодействие. Для картофеля эти показатели составили соответственно 22, 55 и 23 $, а для кукурузы -6, 81 и 13 $. На оснований многочисленных исследований С. А. Воробьев (1972 б) приходит к выводу, что если в условиях нерегулируемого водного и питательного режимов чередование культур подчинено главным образом смягчению отрицательных последствий этих режимов, то в интенсивном земледелии первостепенное значение приобретает санитарная роль севооборота,.

В современных условиях при внесении оптимальных доз удобрений, применения химических средств, внедрении новых высокоурожайных сортов и новейшей техники урожай отдельных зерновых культур вне севооборота может быть близким к урожаю в севооборотах. В 1971 году в 23 хозяйствах Баварии в ФРГ урожайность пшеницы после кукурузы на зерно, рапса и картофеля составила 57 центнеров с гектара (100 $), при выращивании в бессменных посевах на третий и четвертый год 49,6 центнера (03 $). Однако из-за гнилей в отдельные годы урожай в бессменных посевах может составлять половину урожаев в севооборотах (СА.Воробьев, В. И. Скоблина, А. МДетвер-ня, 1978).

Исследованиями В. С. Сухиыа, И. С. Кочетова, Т. М. Шшсеева (1977), Г. Г. Данилова и И. Ф. Каргина (1978) подчеркивается, что севооборот остается неотъемлемой и важной частью перспективного плана, основой рациональной системы земледелия. Они отмечают все возрастающую роль севооборотов в современных условиях интенсификации сельскохозяйственного производства и утверждают, что нередко по агротехнической эффективности они не уступают, а по экономической даже превышают такие мероприятия, как выведение новых сортов, изменение глубины вспашки.

М.И.Сидоров (1978) считает неправомерными высказывания о снижении или вообще устранении значения севооборота при расширении объемов применения удобрений, пестицидов и т. д. Более правильно не противопоставлять удобрения и севооборот, а обеспечивать их правильное сочетание, где оба мощных фактора урожая могут проявить максимальную эффективность.

Данные опытов ТСХА (А.М.Лыков, А. Ф. Сафонов, В. М. Лапочкин, 1982) подтверждают положительную роль севооборота в интенсивном земледелии. При внесений в почву под озимую пшеницу ^200¹⁶⁰^120 и применении гербицидов в бессменном посеве получено 18,7-цент-неров зерна с гектара, в плодосменном севообороте 34,0, по ячменю соответственно 16,5 и 18,4 центнера.

В опытах Украинского НИИЗ (В.В.Куль0ида, 1979) по удобренному бессменному посеву получено озимой пшеницы 24,2−25,7 центнеров, озимой ржи 22,4−25,2, в севообороте урожайность озимой пшеницы достигала 33,7, а озимой ржи 28,7 центнеров с гектара.

Участи©севооборотного фактора в формирования урожая этих культур составила 49,1−69,2 $,.

Об агротехнической роли севооборотов и их эффективности можно судить, но росту урожайности зерновых культур в тех хозяйствах Алтайского края, где они освоены. Повышение интенсификации земледелия при освоенных севооборотах позволило совхозу «Восход» Змеиногорского района постепенно увеличивать урожайность зерновых культур: в 1961;1965 годах она составляла 10,9 центнера, в 1966;1970 годах — 17,6, в 1971;1975 годах — 22,4 центнера с гектара (А.Г.Афанасьев, 1978).

Для степного земледелия Северного Казахстана и Западной Сибири специфической особенностью севооборотов является ограниченный набор возделываемых культур. Наибольший удельный вес в структуре посевов занимают зерновые культуры (50−60 $), под кормовые отводится значительно меньше (35−40 $). Из зерновых культур преимущественное наложение принадлежит основной продовольственной культуре — яровой пшенице, из кормовых культур — многолетним и однолетним травам, из силосных — кукурузе. Кроме того, в целях сокращения затрат на перевозку кормов пропашные кормовые культуры, являющиеся неплохими предшественниками для зерновых, возделыва-ются вблизи животноводческих ферм и комплексов. На долю полевых севооборотов степных районов приходятся практически одни зерновые культуры. При такой структуре посевных площадей основным средством, прерывающим бессменные посевы зерновых, является введение в севообороты паровых полей (Г.Т.Руденко, 1968, 1Э76- А. И. Бараев, Г975, 1976; Н. З. Милащенко, 1978, 1979, 1980; П. И. Хлебов, 1978,.

А.Н.Неклюдов, 1980).- -. В центральных районах России паровая система земледелия стала применяться еще в начале ХУТ века. Она получила широкое распросгранение л оставалась господствующей вплоть до Великой Октябрьской соцяалистяяеской революция. Научные исследования по влиянию парового поля на плодородие почвы и урожайность культур в России начали проводиться с 1889 года в Херсонском земском сельскохозяйственном учидище, где изучали различные пары: черные, ранние, поздние, крестьянские, кулисные. В те же годы начали изучать влияние чистых и занятых паров на урожай на Мироновском, Богородицком, Угодненском опытных полях и Шатиловской опытной станция для районов Центрально-черноземной зонына Сумском, Полтавском я Одесском опытном полях для Украинына Балашовской, Саратовской, Еезенчукской станциях для Северного Поволжьяна Ставрополь-Кавказской опытной станция .туш южных районов Северного Кавказа. Исследования русских опытных усреждений по чистым и занятым парам продолжались многие годы (М.М.Пьяных, 1966).

Коллективизация сельского хозяйства позволила перейти от зер-нопаровой к многопольной системе земледелия, так как молодой Советской власти в трудный период голода и разрухи необходимо было поднять еельское хозяйство без существенных затрат.

С 1930 года начали усиленно внедряться по всей стране без учета почвенно-кяяматических условий я специализации хозяйств травопольные севообороты. Стремление В. Р. Вильямса распространять травопольную систему по всей стране вызвало резкое сопротявленяе со стороны таких крупных ученых как академики Д. Н. Прянишняков я Н. М. Тулайков. Д. Н. Прянишняков (1963) указывал, что в таком сложном производстве каким является сельское хозяйство, не должно быть-шаблона. Н. М. Тулайков (1963), работавший на Юго-Востоке страны, выступал как один из противников травополья в степных районах. На основании анализа данных Еезенчукской, Краснокутской опытных станций, своих исследований были сделаны выводы о спецяфике сельского хозяйства степных районов, о решающем значения борьбы за влагу в системе земледелия.

Научные исследования по разработке систем земледелия для засушливых районов нашей страны были продолжены Т. С. Мальцевым (1971), который подтвердил большое значение чистых паров и севооборотов с короткой ротацией для условий Курганской области.

Институт зернового хозяйства под руководством академика ВАСХНШ1 А. И. Барака, обобщив богатый опыт отечественного и канадского земледелия, разработал почвозащитную систему земледелия, одним из основных элементов которой является применение севооборотов с короткой ротацией и чистым паром (А.Й.Бараев, 1972, 1975, 1976, 1977, 1981).

Особенно велика роль парового поля в засушливые годы. По запасам продуктивной влагико времени посева^фовых зерновых А. И. Бараев (1972) и В. Д. Панников (1974) сравнивают паровые поля с полями, на которых проведен влагозарядковый полив.

НЛабановым и П. Космыниным (1973) в условиях Карагандинской опытной станций установлено, что водный режим лучше складывается в севооборотах с большим процентом чистого пара. В зернопаровых севооборотах, где чистый пар занимает 25−50 $ пашня, в среднем перед посевом запасы влаги составили 244−263 мм, в зернопаропро-пашном (17 $ пара) — 237. мм, в зернотравяном — 218 мм и при бессменном посеве пшеницы — только 207 мм.

Отмечая агротехническую роль чистых паров в условиях Северного Казахстана, Л. А. Вазумова (1974) делает вывод, что ко временя сева и начального роста яровых превышение запасов влагя на чистых парах по сравнению с другими предшественниками составляет 40−90 мм, а это' обеспечивает прибавку урожая пшеницы в 4−9 центнеров с гектара.

По данным Л. Д. Бекетова (1979), в засушливые годы в условиях Краеноярского края запас продуктивной влаги в метровом слое почвы в чистом пару в 1,5−2 раза больше, чем по непаровым предшественникам.

В условиях Алтайского края ко времени всходов яровой пшеницы по пару в метровом слое почвы находятся II00-I200 тонн, занятый пар накапливает 67−80 $ от запасов по чистому пару, по пласту многолетних трав всего лишь 50−60 $, кукуруза обеспечивает накопление 850−1090 тонн влаги на гектар (Г.Т.Руденко, 1976).

Отмечая положительные стороны парового поля в накоплении почвенной влаги, некоторые исследователи отмечают значительные непродуктивные потери ее в течение летнего периода. Интенсивный расход влаги верхнего полуметрового слоя в паровом поле А. Ф. Большаков (1961) объясняет «дыханием» почвы, связанным с суточными изменениями температуры. Наибольший расход влаги он связывает с более высоким количеством осадков в увлажненные годы и высокой температурой воздуха. При среднем количестве летних осадков (280 мм) на мощных черноземах Средне-Русской равнины на физическое яспареняе расходуется 350 мм влаги.

A.A.Роде (1963) указывает, что чистые пары теряют не только всю сумму летних осадков, но и существенное количество влаги из весеннего запаса.

Исследованиями Н. М-Бакаева (1974), проведенными в условиях Северного Казахстана, установлено, что за период парования почвой усваивается только 24 $ выпадающей в виде осадков влаги. К моменту посева пшеницы в чистых парах отмечается дефицит продуктивной маги в количестве 50−60 мм, в полутораметровом слоесвыше 100 мм.

Значительные потеря влаги в паровом поле в условиях Алтайского края были выявлены С. И. Долговым я соавторами (1958). В зависимости от погодных условий года они составляли: в 1955 году -222 мм, в том числе из почвенных запасов 133 ммв 1956 году -104 мм при увеличений почвенных запасов влаги за период парования на 66 ммв 1957 году суммарные потери влаги составили 233 мм, из них лишь 28 мм из почвы.

Г. И.Васильченко (1977) отмечает, что в среднем за 20 месяцев паровое поле поглощает около 22 $ выпадающих осадков. В летний период пары иногда довольно интенсивно теряют влагу, или она остается на уровне весенних. Это явление отмечается во всех зонах Алтая.

В.А.Юферов, А. ФуНеклюдов, Г. И. Новоселов (1970) пришли к выводу, что запасы влаги в паровом поле в значительной мере зависят от складывающихся погодных условий. При сухой первой и влажной второй половина лета чистые пары почти не имеют преимуществ по запасам шаги перед забью после пропашных и других культур. В благоприятные и обычные годы по количеству осадков в чистых парах накапливаются большие запасы влаги, чем по другим предшественникам. Изучая режим влажности почвы в севооборотах, они выявили, что действие предшественников на запасы влаги ограничивается одним годом, а в следующем году запасы влаги определяются урожаем первой культуры и количеством осадков после уборки урожая.

А.М.Бшшй (1971), изучая роль чистых паров в накоплении и сохранении влаги в условиях Юго-Востока в течение 13 лет, отмечал ее потери, которые в трехметровом слое составили в среднем 167 мм с колебаниями от 54 до 327 мм. В 55 $ случаев потери воды превышали ее поступление с осадкамив в среднем на 29 мм, а в 45 $ случаев почва пополнилась в среднем на 91 мм. Однако, к концу парования доля шаги в нижней части корнеобитаемого слоя увелдч&яась по сравнению с начальным весенним периодом, то есть идет ее перераспределение по глубине. Концентрация запасов вяаги в нижних слоях обеспечивает их большую сохранность и возможность использовать не только первой культурой, высеваемой по пару, но и второй.

Е.М.Зенкова (1976), определяя влияние различных севооборотов на режим влажности в условиях Казахстане, приходит к аналогичному заключению: в севооборотах, где. высокий удельный вес пара и паровое поле во времени часто повторяется в своем чередовании, промачивание почвы более глубокое. Значительные запасы недоиспользованной влаги остаются в глубинных горизонтах.

Положительная роль парового поля выражается в улучшении и пищевого режима почвы. По данным научно-исследовательского института Юго-Востока температура почвы на глубине 10 см в пару выше, чем на залежи: в июне на 2,8, в июле — на 4,5 и в августе — на 4,4°С (К.Г.Шульмейстер, 1975). В соответствии с этим в увлажненной почве усиливается жизнедеятельность микроорганизмов и накапливается большое количество легкоусвояемых питательных веществ, особенно азота.

З.П.Карамшук, Л. С. Роктанэн (1979) показали, что в процессе парования наиболее полно происходит разложение растительных остатков и накопление минеральных форм азота, фосфора в количестве, необходимом для получения урожаев пшеницы по пару в пределах 9−10 центнеров с гектара.

По данным Г. Т. Руденко (1972) и М. М. Горобченко (1975) в условиях Алтая за период парования разлагается 53,9 $ пожнивных остатков от исходного количества.

Процесс накопления и разложения органических остатков в почве неразрывно связан с изменением содержания гумуса, физических свойств, пищевого и водного режимов, что в итоге определяет величину урожая сельскохозяйственных культур.

Как отмечают многие исследователи (А.С.Салихов, 1974, В.Р.Сви-ридович, 1970, А. Б. Шевд, 1976, Н. З. Милащенко, 1979, А. Д. Бекетов, 1979, Е. Б. Руйенко, Х979, А. Х. Кольцов, 1981) на большинстве черноземных почв Западной Сибири и Северного Казахстана в результате интенсивного разложения органического вещества в паровом поле происходит накопление в почве большого количества усвояемых форм азота. Количество же подвижной фосфорной кислоты не претерпевает существенного изменения.

Семилетние наблюдения Г. П. Гамзикова (1981 а, б) показали, что в условиях Западной Сибири на выщелоченном черноземе в слое 0−40 см после парования содержится от 15 до 30 мг, после кукурузы — от 6 до 13 мг и после зерновых — от 2 до 10 мг нитратного азота в I кг почвы. После пара и кукурузы 60−70 $ его запасов обычно находится в верхнем полуметровом слое.

По данным Г. Д. Аверьянова и Ф. Г. Шарафеевой (1982) при чередовании колосовых культур с чистым паром повышается содержание нитратов на 7,5 мг на I кг, подвижного фосфора на 0,8 и обменного калия на 0,6 мг на 100 г почвы. Нитратный режим почвы лучше складывается в севообороте с чистым паром и с двумя полями люцерны.

— Исследованиями А-.Т.Волощук, А.Ф.БоровинскоЙ и Л. Л. Котелкиной (1978) в условиях подтаежной зоны Омской области на серых лесных почвах установлено, что образование нитратов в пару происходит только частично за счет содержащихся в слое 0−20 ем пожнивныхи корневых остатков пшеницы, остальное его количество накапливается за счет легкогидролизуемой части органического вещества. Для сохранения положительного баланса органического вещества почвы в севообороте с чистым паром они предлагают вносить навоз или использовать «зернопаровые и зернопаропропашные звенья» в составе которых имеются поля многолетних трав" .

В уникальных опытах ТШ (А.М.Лыков, 1973,1976,1983) в «вечном» пару за 60 лет на неудобренной легкой по механическому составу дерново-подзолистой почве было потеряно около половины органического вещества и азота. Ежегодная убыль гумуса достигала 9 ц/га. В пару под действием механических обработок настолько сильная минерализация органического вещества, что при ежегодном внесении 10 т/га навоза баланс гумуса оставался отрицательным. При чередовании пара через год-два с посевом культур легкоусвояемые питательные вещества выносятся с урожаем, а на их месте при каждом очередном паровании за счет разложения гумуса образуются новые. На интенсивные потери гумуса оказывают влияние и пропашные культуры.

На черноземах Башкирии потери гумуса при девятилетнем паровании составили почти пятую часть (по П. П. Колмакову и А.М.Нес-теренко, 1981).

Снижение содержания нитратов в двухи трехпольном севооборотах с чистым паром за счет быстрой минерализации органических остатков, которое ведет к некоторой потере плодородия, выявйено в условиях южной части Казахстана (Е.М.Зенкова, 1979). Максимальное количество нитратов при среднесезонном определении отмечалось в севооборотах с удельным весом чистого пара в пределах 20−25 $, а также в ротациях, где участвовали многолетние травы* В среднем за 8 лет содержание нитратов в бессменном пару в слое почвы 0−30 см находилось в пределах 29,6 мг на I кг почвы, в двухи трехпольных зернопаровых севооборотах соответственно 37,9 и 32,7, в пятипольных зернопаровом и зернопаропропашном — 44,5 и 42,5 и в десятяполъном зернопаропропашном 45,4 мг/кг.

В условиях Северного Казахстана Л. Ф. Трофимовой с соавторами (1982) выявлено преимущество бессменного пара перед бессменными посевами пшеницы по запасам нитратов и двухпольного севооборота перед четырехпольным, отмечены значительные потери гумуса с уменьшением ротации севооборота. Значительные потери гумуса в севообороте с чистым паром отмечаются в исследованиях М. И. Подсевалова (1985). .

На катастрофические потери гумуса и азота в процессе парования указывают канадские ученые. По данным тЬоппааг I., РсНтип и. (1980) в опыте, заложенном в 1912 году на опытной станции провинции Альберта на темно-коричневых черноземных почвах, в двухпольном зернопаровом севообороте (пар-пшеница) содержалось 0,13 $ общего азота, в трехпольном (пар-пшеница — пшеница) 0,14 $, при монокультуре пшеницы 0,17 $, в целинных почвах — 0,27 $. Такая же закономерность отмечается я по содержанию органическвго углерода,.

В исследованиях, проведенных Л?*-, НеЛ/н 1980), через 37 лет на неудобренном фоне при исходном содержании гумуса 10 $ в двухпольном зернопаровом севообороте осталось 3,7 $ гумуса и 0,19 $ общего азота, в трехпольном зернопаровом соот-ветвенно 4,9 и 0,26 $, в четырехпольном — 4,7 и 0,25 $, в то время как при бессменных посевах 7,2 и 0,36 $.

Все изменения, происходящие в почве, несомненно, находят свое отражение в урожайности сельскохозяйственных культур, которая является критерием эффективности всех проводимых мероприятий. Как указывает И. (1978), в зависимости от местопроизрастания и погодных условий преимущественное значение приобретают разные компоненты влияния предшественника: питательный режим, водный режим, содержание гумуса, физические. свойства почвы, засоренность.

Оказывая положительное влияние на водные свойства почвы, пищевой режим, на очищение посевов от сорных растений в засушливых условиях Западной Сибири и Северного Казахстана чистые пары обеспечивают значительные прибавки: урожая яровой пшеницы в течение двух-трех лет (И.И.Синягин, 1978, А. Д. Бекетов, 1979, Н.З.Ми-лащенко, 1978, И, Я. Архипов, 1978 и др.). Эффективность парового поля определяется не только почвенно-климатическими особенностями, но и приемами обработки и алагонакошгения, системой удобрений.

Анализ литературных источников по урожайности яровой пшеницы после паровых предшественников в различных видах полевых севооборотов показывает, что длина ротации севооборота и набор размещаемых в нем культур оказывают влияние на плодородие почвы весьма существенное и различия в их воздействии проявляются на первой культуре пшеницы по пару. В исследованиях Н. В. Шрамко, Г. А. Яакс и А. И. Пантелимоновой (1974) в двухпольном зернопаровом севообороте по пару получено 15,3 ц/га зерна пшеницы, в трехпольном — 16,0, в четырехпольном — 15,9, при замене последней пшеницы на ячмень в этом же севообороте * 17,2, в пятипольном -17,2 и в шестипольном — 16,9 ц/га.

По данным отделаземледелия ЕНИИЗХ в среднем за 1968;1973 годы урожайность пшеницы по чистому пару в двухпольном зерно-паровом севообороте составила 18,7 ц/га, в трехпольном и четырехпольном соответственно 19,1 и 19,3, при замене последней пшеницы в четырехпольном севообороте на ячмень — 20,7, в пятипольном зернопаровом — 20,0 и зернопаротравяном — 19,9 ц/га (А.И.Бараев,.

1976). Аналогичная закономерность отмечается и в более поздних работах (1978).

На Хакасской опытной станции Красноярского края в среднем за 1969;1974 годы урожайность пшеницы по пару в двухпольном зерно-паровом севообороте составила 13,2 ц/га при запасе продуктивной влаги в слое почвы 66, I мм во время посева, в трехпольном зерно-паровом соответственно 13*7 при 64,3 мм, в четырехпольном -14,2 при 64,0 мм, в пятипольном зернопаропропашном — 13,8 ц/га (Н.Г.Тодишев, 1977).

На тенденцию к снижению урожайности пшеницы в двухпольном зернопаровом севообороте (18,2) по сравнению с трехпольным зер-нопаровым (урожайность пшеницы по пару составила 18,6 ц/га) показывают данные опытов канадских исследователей, Я. Р, 7.

АььЫ Ъ. ц* ?., С. И, (1984).

В статье А. С. Саляхова (1974) приводятся данные урожайности первой культуры пшеницы по парам в севооборотах с разной длиной ротаций, из которых видно, что в двухпольном зернопаровом севообороте урожайность, наоборот, выше (18,8 ц/га), чем в трехпольном (18,1) и четырехпольном (17,8 ц/га).

На более высокую урожайность яровой пшеницы по чистому пару в двухпольном севообороте (19,0 ц/га) в условиях Канады по сравнению с трехпольным (17,4) указывают многолетние данные научно-исследовательской станции Летбрядж, расположенной в южной частя провинция Альберта-(по Й. Й. Хорошилову и В, ИЛорошиловой, 1976).

Таким образом, отмечая положительную роль зернопаровых севооборотов в районах с недостаточным увлажнением как одного из приемов повышения культуры земледелия, некоторые ученые указывают на значительное снижение содержания органического вещества в почве.

В данной работе предусматривается выявление влияния чистого пара и чередования его с другими культурами в севооборотах на плодородие почвы, продуктивность пашни и эффективность производства растениеводческой продукции в условиях умеренно-засушддвой колочной степи Алтайского края.