Плодородие чернозема выщелоченного при минимизации основной обработки почвы

Загрузка...

Ключевые слова: обработка почвы, минеральные удобрения, ячмень, плотность почвы, продуктивная влага, гумус, подвижный фосфор, обменный калий.

Выявлено, что минимизация обработки выщелоченного чернозема в течение трех лет на ячмене не вела к переуплотнению слоев почвы, к ухудшению водного режима. Вместе с тем, приводила к дифференциации слоев почвы по содержанию подвижных соединений фосфора и калия, к увеличению засоренности посевов.

Введение. Большая роль в изменении агрофизических и химических свойств почвы принадлежит механической обработке. Во многих регионах страны всё большее распространение в растениеводстве получают ресурсосберегающие технологии, основанные на минимизации обработки почвы [1-4]. Главным преимуществом таких технологий является сокращение парка техники и экономия горюче-смазочных материалов. Их эффективность в различных климатических зонах во многом зависит от степени окультуренности почвы, ее гранулометрического состава, засоренности полей и погодных условий [5-7].

Условия и методы исследования.

В 2007-2009 годах на ячмене в зернопаропропашном севообороте: чистый пар - озимая пшеница - сахарная свекла - ячмень в МАПО Восток Атяшевского района Республики Мордовия мы изучали влияние минимизации основной обработки почвы чернозема выщелоченного на физические и агрохимические свойства. Исследовали три способа основной обработки почвы: 1- отвальная (на глубину 20-22 см плугом с предплужником Евро Диамант-2); 2 - поверхностная (на глубину 8-10 см дискатором Рубин); 3 - нулевая обработка (прямой посев зерновой сеялкой Джон Дир). Способы обработки почвы изучали на не удобренном и удобренном фонах. Под озимую пшеницу вносили - N98Р64К64, под сахарную свеклу - N128Р128К128, под ячмень - N64Р64К64. Содержание гумуса в пахотном слое - 6,94 %, Р2О5 - 14,2 мг/100 г, К2О - 17,8 мг/100 г, рН - 5,7. Площадь учетной делянки - 50 м2 , повторность трехкратная.

При проведении исследований использовались следующие методы анализа почвы: плотность почвы буровым методом по Качинскому, гумус по Тюрину (ГОСТ 26213-91), обменную кислотность - ионометрически (ГОСТ 26483-85), гидролитическую кислотность - по Каппену (ГОСТ 26212-91), сумму поглощенных оснований - по Каппену (ГОСТ 27821-88), степень насыщенности основаниями - расчетным методом, подвижный фосфор, обменный калий по А. Т. Кирсанову (ГОСТ 26207-91).

Метеорологические условия в годы исследований различались между собой как по количеству осадков, характеру их распределения, так и по температуре воздуха в течение вегетации, что позволило дать более объективную оценку влияния изучаемых факторов.

Результаты исследований.

Плотность сложения пахотного горизонта почвы играет важную роль в почвенных процессах. От нее зависит водно-воздушный и тепловые режимы, также микробиологическая активность почвы, развитие корневой системы и растения в целом. Оптимальное значение этой величины, по данным научно-исследовательских учреждений, составляет 0,8-1,2 г/см3. Сопоставление значений оптимальной и равновесной плотностей и определяет целесообразность сокращения числа и глубины обработок. Для более объективной оценки плотность почвы определяли перед началом весенних полевых работ и вслед за уборкой культуры. Результаты исследований показали, что поверхностная и нулевая обработка почвы в течение трех лет оказали различное влияние на плотность сложения пахотного слоя. Минимальная ее величина в 0-10 см слое почвы наблюдалась весной на вариантах с отвальной обработкой (0,9 г/см3), а максимальная (1,08 г/см3) при прямом посеве. С увеличением глубины взятия образцов до 40 см она повышалась по всем вариантам опыта. На вариантах со вспашкой после уборки культуры плотность почвы 0-10 см слое составило 1,06 г/см3, по поверхностной обработке - 1,10 г/см3, а при прямом посеве - 1,13-1,14 г/см3 . Минимизация обработки не вела к переуплотнению ниже лежащих слоев почвы. После уборки ячменя слой почвы 10-20 см при нулевой обработке имел объемную массу на 0,03-0,08 г/см3 выше, чем ежегодно обрабатываемый плугом с предплужником и дисковой бороной (табл. 1), что незначительно отличается от оптимальной плотности выщелоченного чернозема. В результате периодического промораживания, оттаивания и увлажнения почвы в начале весенних полевых работ наблюдалась тенденция к выравниванию плотности в этом слое по вариантам опыта. Полученные данные показали, что под действием приемов обработки плотность почвы на глубине 20-30 и 30-40 см не менялась и оставалась в пределах 1,06-1,10 г/см3 по вариантам опыта. Минеральные удобрения не оказывали влияние на величину плотности почвы.

Одним из доводов в пользу отвальной обработки почвы является лучшее использование атмосферных осадков и улучшение влагообеспеченности сельскохозяйственных культур. Наши исследования показали, что влажность почвы перед началом весенних полевых работ на вариантах с отвальной

вспашкой была чуть ниже, чем с поверхностной и нулевой обработкой почвы (табл. 1). Так, в слое почвы 0-10 см без внесения и с внесением минеральных удобрений со вспашкой она составляла - 24,1- 24,6 %, с дискованием - 25,6-25,9 %, а без обработки почвы - 27,6 - 27,8 %, в слое почвы 10-20 см варьировала соответственно - 24,7-25,9 %, 26,1-26,6 и 26,6-26,9 %. Слои 20-30, 30-40 см мало отличались по вариантам опыта.

Таблица 1- Плотность почвы и запасы продуктивной влаги в посевах ячменя при различных способах обработки почвы (в среднем за 3 года)

Обработка почвы

Фон

питания

Слой

почвы, см

Плотность почвы, г/см3

Запасы продуктивной влаги в слоях почвы, мм

 

Перед

севом

После уборки

Перед

севом

После уборки

 
 

Вспашка

Без NРК

0-10

10-20

20-30

30-40

0,94

0,94

1,06

1,10

1,06

1,06

1,10

1,10

24,6

25,9

29,3

31,8

17,5

17,9

22,9

22,3

 

N64Р64К64

0-10

10-20

20-30

30-40

0,90

0,92

1,05

1,10

1,06

1,08

1,09

1,10

24,1

24,7

29,0

31,5

17,3

17,7

22,4

22,7

 

Поверхност

ная

Без NРК

0-10

10-20

20-30

30-40

1,02

1,04

1,08

1,10

1,10

1,10

1,09

1,10

25,9

26,6

31,4

31,9

18,6

19,0

23,4

24,8

 

N64Р64К64

0-10

10-20

20-30

30-40

1,04

1,04

1,06

1,11

1,10

1,10

1,11

1,10

25,6

26,1

29,2

31,0

18,0

18,8

23,0

24,2

 

Нулевая

Без NРК

0-10

10-20

20-30

30-40

1,08

1,04

1,06

1,11

1,14

1,12

1,10

1,11

27,6

26,9

31,0

31,8

19,9

20,4

24,6

24,3

 

N64Р64К64

0-10

10-20

20-30

30-40

1,08

1,06

1,07

1,10

1,13

1,11

1,10

1,10

27,8

26,6

31,3

31,4

19,6

20,1

23,5

24,1

 

К моменту уборки лучшие условия увлажнения сложились на вариантах с прямым посевом, где этот показатель на глубине до 10 см был выше на 1,3-2,4 %, чем по вспашке и с поверхностной обработкой почвы. Минеральные удобрения способствовали лучшему использованию растениями почвенной влаги. Поэтому в этих вариантах влажность почвы было несколько ниже, чем на вариантах без внесения удобрений.

Результаты анализа агрохимических показателей показали, что под влиянием поверхностной и нулевой обработки не произошли ухудшения агрохимических свойств пахотного и подпахотного слоев чернозема (табл. 2).

Таблица 2 - Влияние приемов основной обработки почвы и минеральных удобрений на агрохимические свойства почвы (в среднем за 3 года)

Обработка почвы

Слой почвы, см

Фон питания

Гумус,

%

рНКСI

Hr

S

V,

%

Р2О5

К2О

мг-экв/100 г

мг/кг

Вспашка

0-10

Без NРК

NРК

6,94

6,96

5,7

5,8

2,5

2,3

38,0

38,6

94

94

142

212

176

216

10-20

Без NРК

NРК

6,92

6,96

5,7

5,8

2,7

2,5

38,4

38,7

93

94

132

192

171

212

20-30

Без NРК

NРК

6,55

6,57

5,6

5,6

5,8

5,8

30,0

30,4

84

84

121

142

124

143

30-40

Без NРК

NРК

6,32

6,33

5,5

5,5

5,4

5,4

29,4

29,6

84

85

90

91

82

82

Поверхностная

0-10

Без NРК

NРК

6,92

6,94

5,7

5,9

2,5

2,2

38,0

39,1

94

95

127

252

169

236

10-20

Без NРК

NРК

6,53

6,57

5,7

5,7

2,5

2,5

38,1

38,3

94

94

113

174

168

197

20-30

Без NРК

NРК

6,55

6,57

5,5

5,5

5,8

5,8

29,3

29,3

83

83

112

114

102

108

30-40

Без NРК

NРК

6,32

6,33

5,5

5,5

5,5

5,5

29,1

29,1

84

84

90

90

82

82

Нулевая

0-10

Без NРК

NРК

6,90

7,02

5,7

6,0

2,3

1,9

38,2

39,8

94

95

120

269

156

248

10-20

Без NРК

NРК

6,52

6,54

5,7

5,7

2,5

2,5

38,0

38,0

94

94

112

141

180

191

20-30

Без NРК

NРК

6,55

6,57

5,5

5,5

5,8

5,8

30,0

30,0

84

84

112

114

106

106

30-40

Без NРК

NРК

6,32

6,33

5,5

5,5

5,6

5,6

29,1

29,2

84

84

90

90

82

82

Отмечается некоторое увеличение содержание гумуса в 0-10 см слое с нулевой обработкой почвы. Минеральные удобрения при поверхностной и нулевой обработке повышали сумму поглощенных оснований, улучшали фосфатный и калийный режим верхнего пахотного слоя почвы. Вместе с тем, приводили к дифференциации слоев почвы по содержанию подвижных соединений фосфора и калия. По отвальной вспашке уменьшалась разница в содержании Р2О5 между верхними и нижними слоями, в то время как при поверхностной и нулевой обработке минеральные удобрения увеличивали ее. Так, при нулевой обработке на варианте с минеральными удобрениями содержание Р2О5 и К2О было больше в слое 0-10 см на 17-57 и 12-32 мг/кг почвы, чем при поверхностной и отвальной обработке. В нижней части пахотного слоя содержание подвижного фосфора и обменного калия было одинаково при всех видах обработок.

Минимизация обработки почвы приводила к увеличению засоренности посевов ячменя корнеотпрысковыми сорняками такими как: осот полевой, бодяк полевой и вьюнок полевой. Из яровых сорняков в посевах чаще встречались подмаренник цепкий, марь белая, редька дикая, щетинник зеленый и щирица поникшая. В посевах также присутствовал злостный ранний яровой сорняк овсюг. Больше всего встречался на вариантах с нулевой обработкой, меньше на вариантах с отвальной вспашкой почвы. Закономерное снижение за счет отвальной обработки происходило как у малолетних, так и у многолетних сорняков (табл. 3).

Таблица 3 - Влияние способов обработки почвы на засоренность посевов

ячменя (в среднем в течении 3 лет)

 

Обработка почвы

Фон питания

Число сорняков шт/м2

Воздушно-сухая масса, г/м2

Вспашка

Без NРК N64Р64К64

43

35

73

68

Поверхностная

Без NРК N64Р64К64

76

67

137

120

Нулевая

Без NРК N64Р64К64

92

83

147

116

Несмотря на применение гербицида Банвел в этих вариантах с поверхностной и нулевой обработкой в период созревания растений на 1 м2 посева насчитывалось в среднем в течение опыта от 67-92 сорных растений, что на много больше, чем по вспашке. В зависимости от применения способов обработки почвы, существенных различий в видовом составе сорняков заметить не удалось.

Выводы. Таким образом, минимизация обработки почвы не вела к переуплотнению слоев почвы, к ухудшению водного режима. После уборки ячменя слои почвы 0-10 и 10-20 см при нулевой и поверхностной обработке имели величину объемной массы на 0,03-0,08 г/см3 выше, чем ежегодно обрабатываемый плугом, находясь при этом в пределах оптимальной плотности выщелоченного чернозема.

Поверхностная и нулевая обработка почвы на варианте с минеральными удобрениями не значительно повышала содержание гумуса, сумму поглощенных оснований, но улучшала фосфатный и калийный режим верхнего пахотного слоя почвы. Вместе с тем, приводила к дифференциации слоев почвы по содержанию подвижных соединений фосфора и калия. Минимизация обработки почвы приводила к существенному увеличению засоренности посевов.

 

Библиографический список

1. Баранова В. В. Элементы ресурсосберегающей технологии в полевом севообороте // Земледелие. - 2003. - №3. - С. 18-19.

2. Боронтов О. К. Агрофизические свойства чернозема выщелоченного при его обработке в паропропашном севообороте / О. К. Боронтов, Т. В. Арбузова, В. А. Королев // Земледелие. - 2010. - №2. - С. 24-26.

3. Кильдюшкин В. М. Способы обработки, удобрения и агрофизические свойства почвы / В. М. Кильдюшкин, А. Ф. Сидоркин // Земледелие. - 2010. - №1. - С. 23-24.

4. Куликова А. Х. Эффективность основной обработки почвы // Земледелие. - 2004. - №6. - С. 10-12.

5. Пестряков А. М. Оптимизация способов обработки почв в Рязанской области // Земледелие. - 2003. - №6. - С. 15-16.

6. Трусов В. И. Качество продукции при различных приемах основной обработки / В. И. Трусов, В. М. Гармашов, А. Ф. Витер, С. А. Гаврилова // Земледелие. - 2012. - №6. - С. 34-36.

7. Турсунов В. И. Обработка почвы под ячмень на различных элементах агроландшафта / В. И. Турсунов, И. М. Корнилов // Земледелие. - 2013. - №1. - С. 19-20.

Загрузка...
Комментарии
Отправить