Влияние минимализации обработки почвы на её биологическую активность

рающемся на методологию системного анализа, широко использующем достижения биологии, географии, земледелия и почвоведения, ландшафтоведения, новейших приёмов программирования, математического моделирования и других современных методов.

С учётом такого подхода перед научными учреждениями Россельхозакадемии ставится задача расширения совместных исследований с НИУ других министерств и ведомств по комплексному решению задач по охране земель, вод, растений и животного мира.

Литература.

1. Тимирязев КА. Избранные сочинения. Т. 1. - М.: 1957. - С. 241-242).

ВЛИЯНИЕ МИНИМАЛИЗАЦИИ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА ЕЁ БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ

Г.К МАРКОВСКАЯ

Н.А. КИРЯСОВА Самарская ГСХА

К числу особо важных способов решения проблемы ресурсосбережения в земледелии относятся технологии минимальной и нулевой обработки почвы. Их применение обеспечивает защиту почвы как главного природного ресурса, сокращение затрат труда и топлива, уменьшение энерго- и металлоемкости производства [4].

Опыт земледелия в различных почвенно-клима-тических условиях показывает, что в сочетании с рациональным применением удобрений и пестицидов использование таких технологий повышает эффективное плодородие почвы и создает условия для получения высоких урожаев [4...7].

Однако на сегодняшний день мало изучен вопрос о влиянии минимализации обработки на плодородие тяжелосуглинистых почв при лимитированном поступлении влаги, имеющем место в условиях лесостепи Заволжья. Известно, что один из основных факторов определяющих его — активность микробиоты. В связи с этим мы изучали влияние различных систем обработки почвы на её биологическую активность. Объектом исследования был чернозем обыкно-

венный среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый лесостепи Заволжья с опытных полей кафедры земледелия Самарской ГСХА. В опыте изучали влияние трех способов основной обработки почвы при возделывании яровой и озимой пшеницы: вспашка на 28...30 см; поверхностное рыхление (дискование); прямой посев по стерне.

Пробы почвы отбирали с глубины 0...5 см, 5... 10 см, 10...20 см и 20...30 см и просеивали через сито с диаметром 2 мм [2].

Выделение микроорганизмов, учет общей численности и соотношения основных групп (бактерии, ак-тиномицеты, грибы) проводили методом посева на твердые стерильные питательные среды в чашки Петри [3]. Определение проводили в начале, середине и конце вегетации возделываемых культур.

Изучение динамики численности микромщетов в посевах озимой пшеницы в севообороте с чистым паром показало, что в варианте со вспашкой их основная часть находится в слое 0...10 см (0...5 см — 22 %;

5...10 см - 36; 10...20 см - 23; 20...30 см - 19 %).

На фоне минимальной обработки почвы (вариант — рыхление) численность микромицетов несколько ниже, чем в случае с традиционной технологией (см. табл.). Уменьшение интенсивности обработки способствует более равномерному распределению грибов по

Таблица. Численность микроорганизмов в зависимости от обработки почвы в слое 0...30см, на посевах озимой и яровой пшеницы

Способ обработки 2004 г. 2005 г. 2006 г. С реднее за 3 года

грибы, тыс КОЕ/г а.с.п. бактерии млн КОЕ/г а.с.п. актиномицеты, млн КОЕ/г а.с.п. грибы, тыс КОЕ/г а.с.п. бактерии, млн КОЕ/г а.с.п. актиномицеты, млн КОЕ/г а.с.п. грибы, тыс КОЕ/г а.с.п. бактерии, млн КОЕ/г а.с.п. актиномицеты, млн КОЕ/г а.с.п. грибы, тыс КОЕ/г а.с.п. бактерии, млн КОЕ/г а.с.п. актиномицеты, млн КОЕ/г а.с.п. всех микроорганизмов, млн КОЕ/г а.с.п.

Озимая пшеница

Вспашка 10,30 4,34 0,73 13,70 1,32 2,98 19,70 3,32 2,61 14,5 2,99 2,11 5,10

Рыхление 9,50 4.72 1,36 16,30 2,00 3,21 15,20 3,97 2,88 13,6 3,56 2,29 5,85

Прямой посев 9,20 4,98 0,84 15,70 1,19 2,80 12,10 3,50 3,06 12,3 3,23 2,23 5,46

Яровая пшеница

Вспашка 18,90 1,64 2,43 16,90 3,50 4,48 25,70 3,13 1,59 20,5 2,84 2,83 5,59

Рыхление 25,30 2,45 1,45 19,50 2,25 3,58 26,20 1,50 0,95 23,6 2,07 1,99 4,06

Прямой посев 28,80 2,67 1,68 17,40 2,38 3,26 25,50 2,33 1,29 23,9 2,46 2,08 4.54

слоям почвы (0...5 см — 29 %; 5... 10 см — 24; 10...20 см — 26; 20...30 см — 20 %). Однако и здесь больше половины (53 %) микромицетов обитают на глубине 0... 10 см.

При прямом посеве в среднем за 3 года численность микромицетов оказалась ниже на 16 %, по сравнению со вспашкой, и на 10 %, чем в варианте с рыхлением (см. табл.). В то же время их распределение по слоям было наиболее равномерным (0...5 см — 24 %;

5... 10 см — 21,2; 10...20 см — 30; 20...30 см — 26 %), что свидетельствует о хорошей аэрации почвы по всему изучаемому горизонту.

Результаты исследований показали, что численность микромицетов изменяется волнообразно. В середине вегетации оно резко сокращается, а к моменту уборки увеличивается.

В посевах яровой пшеницы общее количество грибов в годы наблюдений и по всем вариантам обработки почвы было существенно выше, чем у озимой. Это связано с большим количеством растительных остатков, сохранившихся в почве к моменту посева яровой пшеницы (в среднем по вариантам оно составило — 2,26 т/га).

Изменения численности микромицетов в течение вегетации этой культуры носили сходный характер по всем вариантам и в основном определялись погодными условиями. В более влажные 2004 и 2006 гг. их количество было существенно выше (см. табл.). Значительных различий по способам обработки почвы мы не установили, за исключением первого срока отбора проб в 2004 г., когда после сухой осени 2003 г., сказалось преимущество мульчирующего слоя в варианте с «нулевой обработкой».

Таким образом, можно предполложить, что в годы с выраженным дефицитом влаги при прямом посеве создаются более благоприятные условия для деятельности микромицетов.

Бактерии принимают активное участие в разложении растительных остатков на более поздних этапах, чем микромицеты.

В посевах озимой пшеницы при традиционной обработке почвы во влажные 2004 и 2006 гг. существенных различий численности этой группы микроорганизмов по срокам определения не наблюдалось. Летняя депрессия была четко выражена в варианте с рыхлением и прямым посевом во все годы исследований, а в случае вспашки только в засушливом 2005 г.

В среднем за 3 года можно отметить, что наиболее благоприятные условия для бактерий складывались в варианте с минимальной обработкой почвы (см. табл.).

При возделывании яровой пшеницы численность бактерий оказалась несколько меньше, по сравнению с озимой, что связано с более поздними сроками взятия почвенных проб. В 2004 г. в начале вегетации культуры наибольшее количество бактерий после вспашки и дискования локализовалось в верхнем слое (0...5 см), тогда как при отсутствии обработки почвы они равномерно распределялись по всему горизонту 0...30 см.

Результаты трехлетних исследований свидетельствуют, что основной фактор, влияющий на количество бактериальной микрофлоры, — сезонные изменения, вклад которых в среднем составлял 59...60 %. Зависимость величины этого показателя от способа обработки почвы была значительно меньше (28...40 %).

Актиномицеты в отличие от бактерий и грибов могут хорошо развиваться при низкой влажности субстрата (8...10 %). В связи с этим у них не наблюдается летней депрессии и в течение всего вегетационного периода отмечается активное размножение.

В 2004 г. на озимой пшенице наиболее благоприятные условия для этих микроорганизмов сложились в варианте с рыхлением, где число актиномицетов в среднем было в 3,3 раза больше, чем при вспашке, и в 2 раза выше, по сравнению с прямым посевом (см. табл.).

В засушливом 2005 г. существенных различий по вариантам не наблюдалось, но отмечено более равномерное распределение микроорганизмов этой группы по глубине.

В среднем за 3 года можно говорить о некотором увеличении численности актиномицетов при минимальной обработке почвы, а также об ее снижении в слое 0...10 см при прямом посеве, по сравнению со вспашкой и рыхлением, на 15 %.

На яровой пшенице наблюдалась четко выраженная тенденция подавления размножения акгиноми-цетов в случае уменьшения интенсивности обработки почвы. В среднем за годы исследований в варианте с рыхлением разница составила 30 %, а с прямым посевом 27 %, причем в засушливые годы это явление было более выражено.

Результаты исследований на посевах озимой пшеницы свидетельствуют, что влияние изучаемых способов основной обработки почвы на общую биоген-ность почвы было несущественным. При возделывании яровой пшеницы величина этого показателя в варианте с рыхлением снизилась, по сравнению со вспашкой, на 28 %, а с прямым посевом — на 20 %.

Литература.

1. Возняковская Ю.М., Попова Ж.П., Воробьев Н.М. Характеристика микробиологических показателей используемых при определении уровня эффективного плодородия почвы//С/х биология. — 1994. - №5. - с.84-90.

2. Максютов НА., Кремер ГА. Пути повышения эффективности земледелия в степной зоне Южного Урала//Реформа сельского хозяйства - состояние и перспективы развития полеводства: Тез. научных сообщ. — Уральск, 1998. — с.36-38.

3. Методы изучения почвенных микроорганизмов и их метаболитов. /Подред. НА. Красильникова. — М., 1996. — с.216.

4. Ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур (Минимальная почвозащитная обработка, удобрения, пестициды, машины и орудия). /Подред. Е.И. Рябова. - Ставрополь: Изд-во СтГАУ *Агрус», 2003. - 152с.

5.Crovetto С. Stubble the Soil. - Madison: American Society of Agronomy, Inc, 1996. - P.248

6. Roller K. ErfolgreicherAckerbau ohne Pflug. Frankfurt am Main: DLG — Verl., 2001

7. Pronin D. EinflussunterschiedlicherBodenbearbeitungs — und Bestellverfahren aufdie vertikale Differenzierungvon Bodenkennwerten auflehmigem Sand (Brandenburg) und aiff Schwarzerde (Novosibirsk) sowie auf ausgewdhlte Pflanzenmerkmale. — Aachen: Shaker, 2003 - P. 88- 90.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ПАШНИ НА СКЛОНАХ

ЕЛ кАнпокоал

Башкирский НИИСХ

Исследования проводили в шестипольном зернотравяном севообороте с чередованием культур: пар чистый, яровая пшеница, яровая пшеница с подсевом донника, донник Альшеевский, яровая пшеница Саратовская-55, ячмень Одесский-ЮО. Почва опытного участка (поданным Ишимбайской ЦАЛ) обыкновенный слабосмытый среднесуглинистый чернозем, рНка - 6,4, содержание Р205 - 123 мг/кг, калия — 192 мг/кг, общего гумуса — 6,6 %. Схема опыта:

а0в0—абсолютный контроль (сплошной посев, без удобрений);

а,^ — посев с буферными полосами, без удобрений; а1в[ — посев с буферными полосами и удобрениями. Продуктивность севооборота в абсолютном контроле изменялась от 11,51 т корм. ед./га в верхней (элювиальной) части склона до 13,48... 13,36 т корм, ед./га средней и нижних (аккумулятивных) частях. Влияние буферных полос различалось по элементам рельефа и высеваемым культурам. Наименьшей она была при выращивании донника, наибольшей—наячмене. Достоверное увеличение урожайности зеленой массы донника под влиянием буферных полос на 2,7.. .4,1 % произошло (см. табл.) в средней и верхней часта склона Урожайность зерна ячменя повышалась от 0,4 т/га в нижней части склона (15,9 %) до 1,01 т/га (36,9 %) в средней. Эффективность почвозащитных буферных полос в большей степени проявилась в средней часта склона, где благодаря их использованию продуктивность севооборота достигла 16,09ткорм. ед/га, а урожайность возделываемых культур возросла на 26 %. Несколько худший результат был получен внизу. Прибавка здесь составила 15,7 %.

Применение удобрений в сочетании с буферными полосами было бсшее действенным в нижней части склона, где суммарное повышение урожайности 5 культур севооборота составило 22,5 % к фону с только почвоза-в 1998-2002 гг. Здесь на склоне Таблица. Влияние буферных полос и удобрений на урожайность культур и продук-северо-восточной экспозиции тивносгь севооборота на склоне с уклоном в верхней части

5...80 и более пологой средней и нижней частью были созданы 4 буферные полосы и залужены границы в верхней части склона между пашней и выгоном, а в нижней — между пашней и прирусловой низиной. При этом края поля стали прямолинейными и удобными для обработки. В качестве контроля были оставлены участки со сплошным посевом основной культуры.

Ширина буферной полосы составляла 21,6 м (2 прохода агрегата из 3 сеялок СЗТ-3,6 или С3-3,6), межбуферного участка — 86,4 м (8 проходов).

18 -----------------------

В условиях реформирования сельского хозяйства на основе рыночных экономических отношений возникла необходимость научной разработки таких систем зем -леделия и агротехнических мероприятий, которые при технологичности и малозатратное™ позволяют оптимизировать структуру агроландшафтов, обеспечивают стабильность и сбалансированность продукционного процесса и средообразующего влияния агроценозов.

В Башкортостане 70 % пашни (около 3,8 млн га) расположены на склонах различной крутизны и подвержены эрозии [1]. В условиях низкогорья Республики водная эрозия начинает проявляться при уклоне 1,5...2,0°. С его увеличением в 2 раза смыв почвы возрастает в 5 раз. При этом теряется самая плодородная ее часть с высоким содержанием гумуса и подвижного фосфора [2].

Вымывание питательных элементов и обесструк-туривание почвы приводит к тому, что на слабоэро-дированных черноземах склоновых земель урожайность снижается на 18...20 %, среднеэродированных — на 36...44 %, сильноэродированных — на 58...63 %.

В Башкортостане принята и действует программа трансформации деградированной пашни в кормовые и пастбищные угодья путем залужения многолетними травами на площади 1 млн га, или 20 % пахотных земель Республики. Один из вариантов использования угодий расположенных на склонах, способствующий оптимизации свойств и режимов почвы, — создание буферных полос из многолетних трав, которые увеличивают эрозионную устойчивость почвы.

Высокая эффективность буферных полос из костреца безостого, который выдерживает химпрополку гербицидами группы 2,4-Д, установлена в ОПХ «Баймакское»

Вариант Яровая пшеница Яровая пшеница +донник Донник Яровая пшеница Ячмень Сбор за ротацию

зерна | корм.ед.

Верхняя часть склона

аоВо 0,53 1,41 19,6 1,35 2,29 5,58 11,51

а-іво 0,55 1,67 20,4 1,57 2,97 6,75 13,44

аіві 0,74 2,14 23,9 1,82 3,38 8,08 15,96

Переходная часть склона

аоВо 0,64 1,57 21,2 1,52 2,48 6,21 12,72

аівО 0,96 1,93 21,4 1,81 3,08 7,78 15,05

аіві 0,96 2,14 24,5 2,08 3,87 9,05 17,5

Средняя часть склона

ЗоВо 0,56 1,63 22,2 1,68 2,74 6,61 13,48

аівО 0,57 2,02 22,8 1,92 3,75 8,26 16,09

аіві 0,62 2,33 27,7 2,27 4,49 9,71 19,07

Нижняя часть склона

аоВо 0,65 1,58 25,4 1,44 2,52 6,19 13,36

а-івО 0,73 1,95 25,6 1,94 2,92 7,56 15,4

аіві 0,76 2,26 33,0 2,07 3,92 9,02 18,86

НСРо,95 а 0,12 0,18 0,35 0,20 0,23

НСРо,95 в 0,09 0,13 1,21 0,22 0,26

щитной организацией территории. В результате на 1 кг использованных удобрений было получено 5,8 кг корм, ед продукции. В верхней и средней частях склона улучшение режима питания растений способствовало примерно одинаковому в относительном выражении увеличению урожайности — 18,8 и 18,5 %. При этом окупаемость внесенных элементов минерального питания продукцией в средней части склона (5 кг корм, ед) была выше, чем в верхней (4,2 кг корм. ед. на 1 кг удобрений).

Буферные полосы из многолетних трав - перехватывают поверхностный сток при снеготаянии, ливнях и переводят его во внутрипочвенный. Кроме того, в почве под ними достоверно повышается содержание органического вещества. Без применения удобрений количество хумуса в слое 0...30 см увеличивается от 0,1 % в переходной части склона до 0,33 % — в верхней, на фоне внесения элементов минерального питания до 0,6 %. В1,5 раза и более возрастает коэффициент структурности (с

1,17...1,70 до 2,76...3,13) и сумма водопрочных агрегатов.

Буферные полосы из многолетних трав также способствуют воспроизводству плодородия почвы земель расположенных между ними. Прежде всего происходит снижение темпов дегумификаций. Так, если в абсолютном контроле содержание гумуса к концу ротации севооборота в среднем сокретилось на 2 % от исходного, то в межбуферных полосах без удобрений — на 1 %, а с внесением №К — на 0,7 %.

Стабилизация гумусного состояния почвы приводит к улучшению ее физических свойств. Коэффициент структурности достигает2,28...2,82, количество агрономически ценных (крупнее 0,25 мм) водопрочных агрегатов — 51...65 %, уменьшается плотность.

Весенние запасы доступной влаги в почве в среднем за ротацию севооборота под сплошными посевами составили 184 мм, а под полосными — 214 мм. По мере роста и развития костреца безостого в буферных полосах разница величины этого показателя мевду ними возрастала. Так, если в начале ротации она составляла 14 мм, то к завершению севооборота — 51 мм.

Анализ экономической эффективности полосного залужения пашни на склонах показал, что освоение такой технологии выгодно. Убыточным в сочетании с ними оказалось только возделывание яровой пшеницей без удобрений в верхней части склона. Наибольший условно чистый доход как без дополнительного внесения элементов минерального питания (1796,9 руб./га), так и в случае их использования (2502,3 руб./га) получен в нижней части склона.

Таким образом, предлагаемый прием дает возможность, с одной стороны, на части территории ограничить использование техники и восстановить плодородие почвы без выведения целых полей из состава пахотных земель, а с другой, на оставшейся площади получать полноценные урожаи зерновых и кормовых культур.

Литература.

1. Бахтизин Н.Р., Сираев М.Г., Косоуров Ю.Ф, Кирсанов И.Н. Почвозащитная система земледелия. Уфа, Башкирское книжное издательство, 1987, 124 с.

2. Шарипов М.Г., Ишемьяров А.Ш., Тайчинов С.Н. Рельеф в системе качественной оценки земель. //Почвоведение. 1978. №7. С.42—48.

ЭФФЕКТИВНЫЕ СЕВООБОРОТЫ ДНЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕРНА В СРЕДНЕМ ПОВОЛЖЬЕ

О.В. ТЕРЕНТЬЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук Самарский НИИСХ им Тулайкова

С 1980 г. в Самарском НИИСХ изучались различные ввды специализированных на производстве зерна девятипольных севооборотов — зернопаропропашные с двумя (22 %) и одним (11 %) полем чистого пара, зернопропашной с двумя полями занятого пара (22 %), зернопаротравянопропашной с одним полем чистого пара Результаты исследований показали, что наибольшее снижение засоренности посевов обеспечивают зернопаровые звенья: черный пар — озимые - яровые зерновые. Здесь величина этого показателя поддерживается на уровне, позволяющем возделывать злаковые культуры без гербицидов. По среднемноголетним данным он составляет 20.. .25 сорняков на 1 м2 при незначительном числе (1...2 шт.) наиболее вредоносных многолетних корнеотпрысковых растений.

В звеньях с занятым паром, пропашными культурами и многолетними травами засоренность посевов возрастает, в том числе по общей массе более чем в 2 раза.

Особенно значительно увеличивается количество многолетних сорняков (в 5-7 и более раз). В результате возникает необходимость в использовании гербицидов.

В целом наиболее низкая засоренность отмечена в севообороте с 22 % чистого пара.

При формировании оптимальных схем севооборотов в засушливых степных районах большое внимание следует уделять максимальному накоплению и рациональному использованию почвенной влаги. Наибольший интерес в этом отношении представляет водный баланс чистых паров.

Из 14 лет наблюдений содержание влаги в метровом слое почвы за период парования увеличивалось только 3 раза (1984, 1989,1990 гг.). Это происходило в годы с низкими и средними ее запасами весной и летними осадками выше нормы. Наибольшее количество общей влаги (32 мм, или 12 %) было накоплено в 1984 г. при крайне незначительном ее содержании в почве весной. В остальные годы много влаги за время парования теряется в результате испарения.

Основная гидрологическая роль черных паров состоит в создании достаточных запасов влаги для по-