Влияние обработки почвы на продуктивность почвозащитных севооборотов

ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОЧВОЗАЩИТНЫХ

СЕВООБОРОТОВ

Э.А. Гаевая, канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник С.А. Тарадин, научный сотрудник Федеральный Ростовский аграрный научный центр

DOI: 10.24411/2500-1000-2019-10628

Аннотация. Исследования проведены в многофакторном стационарном опыте, расположенном на склоне балки Большой Лог, Аксайского района Ростовской области в 2016-2018 гг. Изучено влияние обработок почвы на развитие эрозионных процессов. Выявлено, что для повышения продуктивности севооборотов свыше 4,0 т/га севооборотной площади необходимо увеличить дозу внесения органоминеральных удобрений в 1,5 раза. Наделение севооборотов почвозащитными свойствами - введение в структуру посевных площадей 20-40 % многолетних трав и применение чизельной обработки почвы сокращает смыв на 33-45 %.

Ключевые слова: сток, смыв, продуктивность, обработка почвы, гумус.

В последние десятилетия резко активизировались процессы деградации почв, заметно ухудшилась экологическая обстановка, в значительной мере снизилась продуктивность сельскохозяйственных угодий. Свыше 26 % или 54 млн. га сельхозугодий сейчас подвержено эрозии, 44 млн. га дефляционно-опасны, более половины территории страдает от засухи [1].

Предотвратить эрозионные процессы на склонах возможно за счет использования почвозащитных обработок почвы с оставлением на поверхности поля стерневых и пожнивных остатков [2]. Для достижения бездефицитного баланса гумуса в севооборотах на склонах, необходимо вносить органические удобрения или их заменить внесением в почву соломы [3].

Меры борьбы с деградацией почвы и её причинами разрабатываются во многих научных учреждениях. В системе почвозащитного земледелия применительно к местным условиям решаются такие вопросы, как организация территории хозяйства с учётом его специализации и структуры посевных площадей, внедрение научно-обоснованных севооборотов, рациональная обработка почвы и внесение удобрений, осуществление гидротехнических и профилактических мер по защите почв от эрозии [4].

Материалы и методы исследования.

Исследования проведены в многофакторном стационарном опыте, расположенном на склоне балки Большой Лог, Аксайского района Ростовской области в 2016-2018 гг. Опыт был заложен в 1986 году в системе контурно-ландшафтной организации тер-

о

ритории склона крутизной до 3,5-4 , с комплексом гидротехнических приемов и простейших сооружений: валов - канав и валов - террас, позволяющих снизить до безопасных пределов сток талой и ливневой воды и смыв почвы. Почва опытного участка - чернозём обыкновенный, тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке. Исходное содержание гумуса в почве составляло 3,8-3,83%.

В опыте изучали три севооборота, имеющих структуру посевов: «А» - чистый пар 20%, мн. травы 0%; «Б» - чистый пар 10%, мн. травы 20%; «В» - чистый пар 0%, мн. травы 40%. Применяли три уровня органоминеральной системы удобрений («0» - естественное плодородие; «1» -навоз КРС 5 т + ^6Р24К30 и «2» - навоз КРС 8 т + ^4Р30К48 на 1 га севооборотной площади), а также две системы основной обработки почвы в севооборотах - чизель-ная и отвальная обработка.

Результаты исследования. Среднегодовой смыв почвы при закладке опыта на эрозионно-опасном склоне крутизной 3,5-4

составил 18,5 т/га, а максимальный был отмечен единожды и составлял 42 т/га. При полосном размещении полей с контурно-ландшафтной организацией территории склона, обладающих различной возможностью противостоять смыву и

Размещение почвозащитных севооборотов на склонах позволяет значительно сократить эрозионные процессы. Введение в севооборот культур сплошного сева предотвращает развитие водной эрозии. Севообороты с чистым паром на склоновых землях возможны при условии контурно-полосного их размещения, под защитой эрозионно-устойчивых культур в сочетании с комплексом противоэрозионных мероприятий. Введение в севооборот 40% многолетних трав сократило смыв почвы на 33-45%. Применение почвозащитных обработок в качестве основной обработки почвы сократило смыв более чем на 1127%, за счет оставления на поверхности поля стерни и пожнивных остатков.

Изучение процессов стока талых вод выявило обратную тенденцию. Наиболее устойчивым к процессам таяния снега и стока был севооборот с 20% чистого пара,

Разница в потере валового азота в севообороте «А», как наименее устойчивого к смыву почвы, за счет наличия 20% поля чистого пара, составила 48,9-55,7 кг/га. В севообороте «Б», имеющим в структуре посевов 20% многолетних трав в севообо-

размыву (пар - озимая пшеница, многолетние травы), количество смытой почвы в 2016-2018 гг. колебалось в пределах 4,28,7 т/га, в зависимости от конструкции севооборотах и способа обработки почвы (табл. 1).

в котором сток талых вод был на 20-23% меньше, чем в севообороте с 40% многолетних трав. Более рыхлая почва позволяет лучше впитывать талые воды, чем уплотненная почва под многолетними травами и озимыми по которой потоки воды беспрепятственно стекают вниз по склону.

Применение почвозащитных обработок на склоновых землях позволило сократить со стоком воды и смывом почвы потери гумуса с 32,1 ц/га - при отвальной обработке почвы, в севообороте, имеющем в структуре посевных площадей 20-ти % поле чистого пара до 28,2 ц/га (или на 12,1%) на варианте с чизельной обработкой почвы в этом же севообороте. Введение в севооборот 40% многолетних трав сократило потери гумуса на 31,7% на варианте с отвальной обработкой почвы и на 43,9% - с чизельной обработкой почвы (севооборот «В») (табл. 2).

роте и только 10% чистого пара потери валового азота составили 34,2 кг и 46,1 кг по чизельной и отвальной обработке почвы соответственно. В севообороте «В», имеющим в структуре посевов 40% многолетних трав и не имеющим поля чистого

Таблица 1. Смыв почвы в различных по конструкции севооборотах в зависимости от

обработки почвы, т/га, среднее 2016-2018 гг.

Севооборот Смыв почвы, т/га Сток, мм

Чизельная Отвальная Чизельная Отвальная

А 7,7 8,7 38,2 39,2

Б 5,4 7,2 49,2 41,9

В 4,2 5,8 50,2 49,5

Таблица 2. Потери элементов питания в севооборотах различной конструкции, в зависимости от способа обработки почвы 2016-2018 гг._

Севооборот Способ обработки Гумус, ц Азот, кг Фосфор, кг Калий, кг

А Чизельная 28,2 48,9 25,0 347,6

Отвальная 32,1 55,7 28,5 396,0

Б Чизельная 19,7 34,2 17,5 243,3

Отвальная 26,6 46,1 23,6 328,0

В Чизельная 15,8 26,6 13,6 188,9

Отвальная 21,9 36,8 18,8 261,5

пара эти потери были в два раза меньше, чем в севообороте «А» и составили 26,636,8 кг/га. Динамика потерь валового фосфора и валового калия были аналогична потерям валового азота.

За три года исследований продуктивность севооборота с удвоенным по площади паровым полем (севооборот «А» - 27,539,9 ц/га, зерн. ед.) уступает по продук-

тивности. Более высокая продуктивность отмечена в севообороте «Б» (31,3-36,9 ц/га зерн. ед.) с оптимальным соотношением культур и чистого пара. Преимущество севооборота с повышенной долей многолетних трав (севооборот «В» - 33,143,2 ц/га, зерн. ед.) проявлялось в годы активизации эрозионных процессов (табл. 3).

Таблица 3. Продуктивность севооборотов различной конструкции, в зависимости от способа обработки почвы и уровня применения удобрений, ц/га, зерн. ед. 2016-2018 гг.

Севооборот Обработка почвы Уровень применения удобрений

0 1 2

А Чизельная 27,9 35,4 39,9

Отвальная 27,5 34,1 38,5

Б Чизельная 31,3 33,7 36,9

Отвальная 32,0 33,5 36,8

В Чизельная 33,5 38,2 40,1

Отвальная 35,1 37,9 43,2

НСР 05 0,44 ц/га

Продуктивность севооборотов зависит от уровня применения удобрений, так как на среднем уровне увеличение в урожайности составляет 13,8-27,0%, на повышенном - 19,5-43,0%. Увеличение валового сбора продукции до 4 т/га севооборотной площади при увеличении дозы внесения удобрений в 1,5 раза позволяет увеличить урожайность на 5,0-12,8% в сравнении со средним уровнем применения удобрений. Почвозащитные обработки почвы незначительно увеличивают продуктивность севооборотов.

Продуктивность севооборотов зависит от уровня плодородия пашни, которое в свою очередь тесно связано с интенсивностью смыва. Выявлена обратно пропорциональная слабая зависимость продуктивности севооборотов от величины смытой почвы (г= -0,61-0,66). Так в севообороте «А» при внесении удобрений в дозе 100 кг д.в. на гектар севооборотной площади урожайность увеличивается на 24,227,0%, увеличение дозы внесения удобрений в 1,5 раза увеличивает урожайность на

40,1-43,0%. В севообороте «В» отмечается наименьший смыв почвы и наименьшие потери основных элементов питания, поэтому и продуктивность наибольшая на всех вариантах применения удобрений. Внесение удобрений в средних дозах увеличивает урожайность на 13,8-16,7%, а в повышенных на 19,5-23,1%.

Выводы. На эродированных и эрозион-но-опасных склонах земледелие может быть устойчивым только при систематическом внесении в почву удобрений в дозе 5 т/га навоза и 100 кг/га минеральных удобрений. Для обеспечения повышения продуктивности севооборотов свыше 4,0 т/га необходимо увеличить дозу внесения органоминеральных удобрений в 1,5 раза. Применение почвозащитных обработок в качестве основной обработки почвы позволяет сократить смыв более чем на 11 -27%. Наделение севооборотов почвозащитными свойствами и введение в структуру севооборота от 20% до 40% многолетних трав сокращает смыв почвы на 3345%.

Библиографический список

1. Мероприятия по охране почв от эрозии: научный обзор ФГНУ «РосНИИПМ» [Текст] / Г.Т. Балакай, Е.В. Полуэктов, Н.И. Балакай, А.Н. Бабичев, В.А. Кулыгин, В.А. Воеводина, Л.И. Юрина, Н.И. Тупикин, Е.А. Кропина, А.Б. Финошин. - М.: ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2010. - 71 с.

2. Решетникова Н.Г. Влияние минеральных удобрений и основной обработки почвы на продуктивность трехпольного севооборота [Текст] / Н.Г. Решетникова // Плодородие. -2012. - № 5 (68). - С. 23-24.

3. Гаевая, Э.А. Воспроизводство гумуса в севооборотах, расположенных на эрозионно опасных склонах [Текст] / Э.А. Гаевая // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2013. - № 2 (40). - С. 27-31.

4. Черкасов, Г.Н. Совершенствование севооборотов и структуры посевных площадей для хозяйств различной специализации центрального Черноземья [Текст] / Г.Н. Черкасов, А.С. Акименко // Земледелие. - 2016. - № 5. - С. 8-11.

THE INFLUENCE OF SOIL TILLAGE ON THE PRODUCTIVITY OF SOIL-PROTECTIVE CROP ROTATIONS

E.A. Gaeva, candidate of biological sciences, leading researcher S.A. Taradin, researcher Federal Rostov agrarian scientific center

Abstract. Studies conducted in multifactor stationary experiment, located on the slope of the beams of a Big Log, Aksay district, Rostov region in 2016-2018, the influence of soil treatment on the development of erosion processes. It is revealed that to increase the productivity of crop rotations over 4.0 t/ha of crop rotation area it is necessary to increase the dose of organic fertilizers by 1.5 times. Giving crop rotations soil protection properties-the introduction of 20-40% of perennial grasses into the structure of cultivated areas and the use of chisel tillage reduces flushing by 33-45%.

Keyword: runoff, erosion, productivity, tillage, humus.