Влияние агроприёмов зяблевой обработки на структуру и сложение чернозёмной почвы

Влияние агроприёмов зяблевой обработки на структуру и сложение чернозёмной почвы

О.Н. Деменок, аспирантка, А.Л. Рабочев, к.с.-х.н., Самарская ГСХА

Основным источником влаги для посевов в лесостепи самарского Заволжья являются осадки. На их максимальное сохранение должна быть ориентирована вся система подготовки почвы, от результатов которой зависит дальнейший успех развития сельскохозяйственного производства сельскохозяйственной зоны. Водно-физические свойства почвы оказывают непосредственное влияние на любые мероприятия, направленные на накопление и сбережение влаги, они связаны с физикой почв, которая зависит от систем основной обработки почв.

В засушливых условиях лесостепного самарского Заволжья много влаги теряется на испарение с поверхности почвы. Потеря влаги за осенний период превышает 40% годовой суммы осадков. Испарение воды почвой в большей степени зависит от агрегатного состава, состояния поверхности поля, степени его увлажнения [1].

Материалы и методы. Любая операция по обработке почвы оказывает непосредственное влияние на её структурно-агрегатный состав, причём всегда имеет место разрушение некоторого количества агрегатов, но параллельно идёт процесс воссоздания других структурных отдельностей. В зависимости от типа и влажности почв, их гранулометрического состава, вида применяемого орудия и глубины обработки может преобладать разрушение или создание структуры.

Чтобы уменьшить влияние погрешности на расчёты, использовали данные полевых исследований 2007—2009 гг., так как в 2010 г. была отмечена аномально высокая летняя температу-

ра. Полевые экспериментальные исследования проведены на чернозёмах обыкновенных тяжелосуглинистых в звене пятипольного зернопаропропашного севооборота. В севообороте в поперечном направлении заложено три варианта зяблевой обработки почвы:

I. Вспашка почвы на глубину 25—27 см (контроль).

II. Вспашка почвы на глубину 25—27 см с углублением пахотного горизонта на глубину 0—45 см ленточным способом, интервал между лентами 140 см.

III. Вспашка почвы на глубину 25—27 см с углублением пахотного горизонта на глубину 0—45 см ленточным способом с заделкой стерни, интервал между лентами 140 см.

Результаты исследований. При изучении влияния различных способов зяблевой обработки почвы на урожайность яровой пшеницы определяли процентное содержание почвенных агрегатов различной величины. Суммарное количество агрегатов агрономически ценных фракций 0,25—10 мм в опытных вариантах было заметно выше, чем на контроле. Минимальное количество этих частиц содержалось на вспашке (62,4%), максимальное — на вспашке с углублением пахотного горизонта с заделкой стерни (66,8%). При практически одинаковом содержании глыбистой фракции на всех вариантах (22,5—23,6%) количество пылеватых частиц на контроле было максимальным (14,2%), в опытных вариантах — соответственно 11,8 и 10,7%.

Соотношение в почве агрегатов различных фракций неодинаковой агрономической ценности установлено по коэффициенту структурности (табл. 1) [2, 3]. Более высокий коэффициент

структурности отмечается во II и III вариантах, превышающий контрольный вариант соответственно на 13 и 19%. Полученные величины согласуются с результатами многих авторов научных исследований.

Следует отметить, что структура агрегатного состава различных частей пахотного слоя изменяется в зависимости от способов обработки (рис.).

В опытных вариантах наблюдалось улучшение структуры почвы с увеличением глубины, что связано с повышением доли пылеватых частиц в верхней части пахотного слоя. Исследованиями установлено, что в среднем за три года количество водопрочных агрегатов в зависимости от способов обработки изменялось незначительно, так, на II и III вариантах оно составило 60,3—61,2%, на контроле — до 58,7%.

Сложение почвы является одним из наиболее важных почвенно-физических условий жизни культурных растений, которое предполагает определённое расположение в пространстве механических элементов и структурных отдельностей и соответствующую им величину и форму почвенных пор [4, 5].

В настоящее время недостаточно изучено комплексное воздействие на сложение почвы орудиями с такими пассивными органами, как глубокорыхлители, щелеватели, щелерезы в сочетании с минимальными обработками и щелеванием. Результаты наших исследований показали, что способы основной обработки по-разному влияют на объёмную массу пахотного

1. Коэффициент структурности пахотного слоя почвы в период посева яровой пшеницы

Варианты механической обработки Слой почвы , см

0-5 5-10 10-20 20-30 0-30

I 1,54 1,46 1,56 1,56 1,54

II 1,68 1,75 1,90 1,68 1,74

III 1,57 1,66 1,80 2,30 1,84

слоя. Самая высокая плотность пахотного слоя в среднем за три года составила 1,19 г/см3.

В варианте без заделки стерни повышалась плотность сложения 0—30 см слоя почвы до 1,19 г/см3, а с заделкой измельчённой стерни — до 1,14 г/см3. При этом объёмная масса перед посевом яровой пшеницы по сравнению с контролем уменьшилась — на 2,5—4,2% соответственно. На контроле величина объёмной массы была наименьшей — 1,19 г/см3 (табл. 2).

2. Объёмная масса почвы перед посевом яровой пшеницы, (2007—2009 гг.), г/см3

Слой почвы, см Вариант обработки почвы

I II III

0-10 1,15 1,12 1,07

10-20 1,23 1,20 1,16

20-30 1,19 1,16 1,19

0-30 1,19 1,16 1,14

варианты опыта П 10 мм  10-0.2 5 мм П 0.2 5 мм

Рис. - Структурно-агрегатный состав почвы в период посева яровой пшеницы

Установлено, что на контроле плотность пахотного слоя имеет тенденцию к увеличению в его нижней части. Примерно та же ситуация наблюдается в варианте с заделкой стерни (вариант III), где происходит значительное рыхление верхней части пахотного слоя и уплотнение нижнего слоя.

Показатель общей скважности также находился в границах оптимального для переходной почвенно-климатической зоны на всех способах обработки. При этом прослеживается явная тенденция к увеличению скважности на вспашке (контроль). В среднем за годы исследований она составила до 60,6%, в то время как в вариантах опыта этот показатель снижен на 2,6—3,6%. Наименьшей общая скважность была во втором варианте — 58,6% (табл. 3).

Наблюдения за аэрацией почвы показали, что в условиях нашего опыта она оказалась выше оптимальных значений при всех способах механической обработки. При этом наибольшее содержание пор аэрации отмечалось в III варианте, где оно составило 32,6%.

В течение периода вегетации происходило одновременное уменьшение и выравнивание этих показателей по всем вариантам обработки почвы. По мере высушивания пахотного слоя к концу вегетации сложился объём пор, занятых водой, и повысилась степень аэрации во всех вариантах механической обработки, тогда как общая скважность к этому времени уменьшилась в результате уплотнения пахотного слоя.

Выводы. Таким образом, благоприятное влияние на структуру пахотного слоя оказывают зяблевая мелиоративная вспашка на 25—27 см с углублением пахотного горизонта с ленточной заделкой стерни, которая поддерживает оптимальное строение почвы в течение 1—2 лет в системе дифференцированной обработки почвы

3. Общая скважность и аэрация пахотного слоя почвы весной, перед посевом яровой пшеницы, (2007—2009 гг.), %

Срок наблюдений Вариант обработки почвы

I II III

Общая скважность

Осень, перед замерзанием 60,6 58,6 59,0

Весна, перед посевом 58,3 55,6 54,4

Фаза кущения 57,4 54,8 55,5

Перед уборкой 54,7 53,6 54,7

Объём, занятый водой

Осень, перед замерзанием 29,8 32,2 32,6

Весна, перед посевом 31,5 34,1 34,5

Фаза кущения 34,0 35,4 36,0

Перед уборкой 32,1 34,8 35,1

Аэрация

Осень, перед замерзанием 30,8 26,4 26,4

Весна, перед посевом 26,8 21,5 19,9

Фаза кущения 23,4 19,4 19,5

Перед уборкой 22,6 18,8 19,6

в севообороте. Ежегодная же вспашка уменьшает количество агрономически ценных фракций в пахотном слое на 2,7—4,3%.

Следует отметить, что изучаемые способы зяблевой обработки почвы не ухудшили её сложение и не вывели их параметры за границы допустимых критериев.

Литература

1. Чуданов И.А. Обработка чернозёмных почв в Среднем Заволжье // Земледелие. 1986. № 8. С. 24-26.

2. Тугуз Р.К., Мамсиров Н.И., Сапиев Ю.А. Влияние спосо-

бов обработки почвы на агрофизические свойства слитых чернозёмов // Земледелие. 2010. № 8. С. 23-25.

3. Слесарев В.Н., Синещеков В.Е., Смеловский В.В. Эффективность полосной минимизации зяблевой обработки чернозёмов лесостепи Западной Сибири // Земледелие. 2012. № 2. С. 22-24.

4. Казаков Г.И., Корчагин В.А. Почвозащитная обработка почвы в Среднем Поволжье // Земледелие. 2009. № 1. С. 26-28.

5. Казаков Г.И. Пути повышения эффективности применения ресурсосберегающих технологий возделывания растений и стабилизации земледелия в Самарской области // Реализация аграрной политики и инновационная деятельность в АПК Самарской области: матер. семинар. занятий с руководителями сельскохозяйственных организаций Самарской области в 2004 г. Самара, 2004. С. 88-94.