Пути повышения влагонакопления в черноземах обыкновенных степной зоны Южного Урала

Пути повышения влагонакопления в черноземах обыкновенных степной зоны Южного Урала

В. В. Каракулев, д.с.-х.н, профессор, Ф. Г. Бакиров, к.с.-х.н., доцент, Оренбургский ГАУ; В. Д. Вибе,

директор ООО «Колос» Красногвардейского района

Вода в условиях черноземов является главным фактором, влияющим на продуктивность растительных ценозов. Ее дополнительная аккумуляция в почве позволяет значительно повышать эффективность производства зерна и стабилизировать его производство по годам.

Позднелетний, осенний и ранневесенний периоды в степной зоне Оренбургского Предуралья характеризуются высокой температурой, низкой относительной влажностью воздуха и, в связи с этим, — большими потерями влаги на испарение, особенно вспаханной рыхлой почвой. Существенно снизить расход влаги в указанные периоды можно мульчированием поверхности почвы соломой и пожнивными остатками. Безусловно, максимальное количество мульчи сохраняется при отказе от основной обработки почвы, т.е. нулевой. Однако из-за низкой инфильтрационной способности необработанной почвы значительная часть влаги осадков холодного периода теряется на сток и испарение в результате застаивания ее на поверхности почвы. Щелевание, мелкие и глубокие плоскорезные обработки в какой то мере устраняют указанные недостатки нулевой обработки и аккумулируют больше влаги (Х. Б. Дусаев, 1977; Н. А. Максютов, 2004), но их преимущество перед ней и отвальной обработкой в накоплении влаги нестабильно по годам (И. А. Чуданов, 1990; В. В. Голубев, 1990; Г. И. Казаков, 1997). Кроме того, они часто уступают вспашке по эффективности использования почвенной влаги.

Исследования систем основной обработки почвы, способствующих накоплению осенне-зим-

них осадков и эффективному использованию почвенной влаги растениями, проводились в 2003— 2005 гг. на территории ООО «Колос» Красногвардейского района Оренбургской области. Опыт закладывался в 4-х кратной повторности. Варианты размещались систематическим методом. Размер делянок в опыте составлял 450 м2 (15%30 м). Почва участка — чернозем обыкновенный с содержанием гумуса в пахотном слое 6,9%, доступного азота (N-N0^ — 1,35 мг, фосфора (Р2О5) — 3,2 мг и калия (К2О) — 32,7 мг на 100 г почвы. Для проведения основной обработки почвы использовались следующие орудия: плуг ПН-4-35 для вспашки; КПГ-250 — плоскорезного рыхления; плуг ПЧ-2,5 — чизелевания; КПШ-9 и БДТ-7 для поверхностной обработки. Посев пшеницы по вспашке проводился сеялкой СЗП-3,6 после обработки КПС-4, по другим фонам — СЗС-2,1Л. Солома при уборке предшественника (пшеницы) измельчалась и разбрасывалась по полю.

Наблюдения показали, что безотвальные обработки почвы позволяют, в сравнении со вспашкой, накопить дополнительно 70—180 м3 воды на 1 га (табл. 1). Применение БДТ-7 вместо КПШ-9 приводит к уменьшению запасов влаги в почве на 200 м3, что говорит в пользу оставления стерни и соломенной мульчи на поверхности почвы. В то же время при нулевой обработке, когда сохраняется максимальное количество мульчи, были отмечены минимальные запасы воды. К этому приводит снижение инфильтрационной способности почвы. Максимальное количество влаги в метровом слое почвы было накоплено на варианте, сочетающем обработку почвы плугом-чизелем с предварительным мелким рыхлением КПШ-9, позволяющим максимально сохранить мульчу на поверхности почвы и восстановить ее водопроницаемость.

1. Влияние систем обработки почвы на накопление, расход влаги и продуктивность яровой пшеницы

Способ и глубина основной обработки почвы Содержание влаги в метровом слое почвы, мм Коэффициент водопотребления, м3 на 1 т зерна Урожайность зерна, т/га

Вспашка, 23-25 см (контроль) 317 1450 1,80

Рыхление плоскорезом, 23-25 см 324 1574 1,69

Обработка чизелем, 23-25 см 326 1544 1,69

Мелкое рыхление КПШ-9, 10-12 см 333 1421 1,84

То же + обработка чизелем, 23-25 см 343 1291 2,14

Обработка БДТ-7, 10-12 см 313 1434 1,73

То же + обработка чизелем, 23-25 см 331 1444 1,96

Без осенней обработки (нулевая) 313 1438 1,78

Применение указанной системы обработки почвы способствует и более эффективному использованию почвенной влаги, о чем свидетельствует минимальное значение коэффициента во-допотребления. Проведение лущения стерни КПШ-9 вместо БДТ-7 перед обработкой плугом-чизелем уменьшает удельное потребление воды растениями на 12%. Следовательно, мульча имеет значение не только в накоплении влаги, но и способствует более экономному ее расходованию. Самые высокие коэффициенты водопотребления в среднем за три года были зафиксированы при плоскорезном и чизельном рыхлении почвы.

Плотность почвы увеличивалась по мере снижения интенсивности воздействия рабочего органа на почву в следующем порядке: вспашка, рыхление плоскорезом и чизельным плугом на глубину 23—25 см, мелкое рыхление на 12—14 см, с 1,11 до 1,17 г/см3, но нигде не выходила за пределы оптимального для зерновых культур значения. Отказ от основной обработки приводит к незначительному (на 0,01—0,02 г/см3) превышению плотности почвы по сравнению с мелким рыхлением. К концу вегетации плотность почвы по вариантам становится одинаковой (1,17—1,19 г/см3).

Минимизация обработки почвы оказывает заметное влияние на засоренность посевов пшеницы многолетними сорняками, количество и масса которых возрастает от вспашки к безотвальному рыхлению, мелкой и нулевой обработкам соответственно в 3,8; 5,1; 4,3 раза и 1,7; 2,4; 2,5 раза. В то же время численность малолетников, в сравнении со вспашкой, практически не меняется, а масса их повышается в 1,4—1,8 раза.

Переход на бесплужную технологию обеспечивает экономию топлива. На вспашку тратится 16,6 кг/га горючего, лущение стерни КПШ-9 на 10—12 см — 5,3 кг/га. Проведение чизелевания ПЧ-4,5 требует меньших затрат горючего (14,1 кг/га), чем вспашка, но дополнение его обработкой стерни КПШ-9 повышает расход топлива до 19,4 кг/га. Однако совмещение нескольких технологических операций при посеве пшеницы СЗС-2,1Л позволяет сэкономить 4,1 кг/га топлива. В итоге суммарный расход топлива при традиционной технологии выращивания пшеницы, включающей вспашку, закрытие влаги, предпосевную культивацию, посев СЗ-3,6 и прикатыва-ние составил 26,4 кг/га, а с использованием лу-

щения с чизелеванием и посева СЗС-2,1Л — 25,1 кг/га.

Наибольшая урожайность яровой пшеницы в опыте была получена при сочетании лущения стерни КПШ-9 с чизельной обработкой. Прибавка урожая по отношению к контролю составила 0,34 т/га, или 18,9%. Замена плоскорежущего орудия для лущения на дисковое приводит к достоверному снижению урожайности, что свидетельствует об эффективности соломенной мульчи. Последнее подтверждается повышением урожая зерна пшеницы при лущении стерни КПШ-9 вместо БДТ-7. Применение плоскорезного и чизельного рыхления почвы привело к уменьшению урожайности пшеницы в сравнении со вспашкой. Одинаковую с контролем урожайность обеспечивает нулевая обработка почвы. Достоверное снижение урожайности произошло только в один (2004 г.) из трех лет наблюдений, когда особенно сильна была разница в засоренности посевов многолетними сорняками между вспашкой и нулевой обработкой почвы.

Таким образом, некоторое повышение плотности черноземов обыкновенных и возрастание засоренности посевов при использовании ресурсосберегающих систем обработки почвы, в сравнении со вспашкой, не является препятствием для их применения при выращивании яровой пшеницы второй культурой после пара. Главным же фактором, влияющим на урожайность зерна пшеницы при этом, является количество влаги в почве, накопленное в осенне-зимний и ранневесенний периоды года. Наибольшие и стабильные по годам запасы влаги в почве и, соответственно, самую высокую урожайность зерна обеспечивает система, сочетающая в себе мелкое КПШ-9 и глубокое рыхление почвы плугом-чизелем ПЧ-4,5.

Литература

1 Максютов, Н. А. Биологическое и ресурсосберегающее земледелие в степной зоне Южного Урала / Н. А. Максютов. Оренбург: Печатный дом «Димур», 2004. 204 с.

2 Дусаев, Х. Б. Безотвальная обработка почвы в Предуралье / Х. Б. Дусаев // Земледелие. 1977. № 3. С. 32—34.

3 Голубев, В. В. Минимальная обработка почвы в системе полевого севооборота в Приамурье / В. В. Голубев // Ресурсосберегающие системы обработки почвы. М.: Агропромиз-дат, 1990. С. 115-123.

4 Казаков, Г. И. Обработка почвы в Среднем Поволжье / Г. И. Казаков. Самара: СамВен, 1997. 196 с.

5 Чуданов, И. А. Основы минимализации обработки черноземных почв Среднего Поволжья / И. А. Чуданов // Ресурсосберегающие системы обработки почвы. М.: Агропромиз-

дат, 1990. С. 101-107.