Агрофизические свойства почвы и засоренность посевов различных видов севооборотов в зависимости от обработки почвы и удобрений в Оренбургском Предуралье

Агрофизические свойства почвы и засоренность посевов различных видов севооборотов в зависимости от обработки почвы и удобрений в Оренбургском Предуралье

ЕЛ. Раваева, к. с. -х. н., А. В. Кащеев, к. с. -х. н., О. В. Ерем кина, Н. А. Мамонтов, Оренбургский ГАУ

В условиях перехода на системы земледелия, предусматривающие биологизацию и экологизацию технологических процессов с целью повышения продукционных, средоулучшающих и ресурсовозобновляемых функций агросистем и аг-

роландшафтов, усиливается почвозащитное, почвоулучшающее и фитосанитарное значение севооборотов. В засушливых условиях за севооборотом сохраняется такая важная функция, как фактор обеспечения устойчивости производства зерна и другой сельскохозяйственной продукции.

В Оренбургской области этому в наибольшей степени соответствуют, как показали исследова-

ния [1], зернопаровые севообороты с чистым паром и озимыми по чистым парам. Была разработана технология основной обработки и ухода за черным и ранним паром под озимые культуры, установлена более высокая продуктивность озимой пшеницы по сравнению с яровой пшеницей при возделывании по чистым парам.

В современных природоохранных, почвозащитных системах земледелия особое внимание при построении севооборотов должно быть уделено максимальной реализации принципа плодосмена, для этого необходимо обеспечить чередование культур, различающихся по биологическим особенностям к технологиям возделывания [2, 3].

При одностороннем возделывании зерновых культур в почве накапливаются неразложившие-ся органические остатки, содержащие лигнин и клетчатку. В результате снижается количество бактерий с высокой ферментативной активностью, ослабляются процессы минерализации органического вещества [4].

В связи с этим в условиях перехода сельского хозяйства на рыночные отношения возникла необходимость более широкого использования биологических средств воспроизводства почвенного плодородия за счет введения в севообороты многолетних трав, донника, зернобобовых, пропашных — кукурузы и сорго на зерно с заделкой листостебельной массы в почву, а также использования соломы в качестве удобрения [5].

Вопросы экологизации севооборотов решаются нами в опытном стационаре с 1992 г. Цель исследования состоит в повышении урожайности зерновых и кормовых культур и плодородия почвы, улучшения ее агрофизических свойств, уменьшении засоренности посевов путем совершенствования структуры посевных площадей и севооборотов, минимализации обработки почвы и биологической системы воспроизводства пло-

дородия за счет регулирования режима органического вещества в почве.

В задачу исследований входит:

1) определить наиболее рациональные системы обработки почвы (разноглубинная вспашка, минимальная обработка) при внесении соломы в качестве удобрения; 2) определить эффективность азотных удобрений при внесении с соломой в зависимости от способа и глубины заделки в почву.

Исследования проводились в учхозе ОГАУ на черноземах южных тяжелосуглинистых с содержанием гумуса 4,6%. Севообороты закладывали в 4-кратной повторности в пространстве и 3-кратной во времени. Посевная площадь севооборотного поля составляла 486 м2. В пару вносили минеральные удобрения Р60К45, весной посевы озимой пшеницы подкармливали азотом ^0 кг/га д.в. (табл. 1). Малоценную в кормовом отношении солому озимой и яровой пшеницы, гречихи, нута, гороха, корзинки и стебли подсолнечника вносили в почву в качестве удобрения. С этой целью после уборки органические остатки измельчались и перемешивались с верхним слоем почвы дисковой бороной БДН—3.

На половине площади делянок всех севооборотов вносили азотные удобрения ^0 кг/га д.в. На второй половине делянок органика вносилась в почву без азотных удобрений.

Кроме того, изучали 2 системы обработки почвы и заделки соломы. С этой целью в поперечном направлении делянки делились на 2 полосы по 22 м, и на них осуществляли 2 системы обработки (табл. 2).

Таким образом, площадь делянок третьего уровня составляет 15 м % 5,4 = 81 м2, а учетной — 54-60 м2.

Безотвальное рыхление проводили плугом со стойками СибИМЭ, мелкое рыхление — плоскорезом КПГ—2,2, вспашку — плугом ПН—4,35 с трактором ДТ—75 м, посев — сеялкой СЗ—3,6.

1. Схема севооборотов и системы удобрений во второй ротации

№ севооборота 1999-2003 2002-2004 2003-2005 2004-2006

1. Пар черный Р60К45 - озимая пшеница Ы30 + солома + Ы20 Нут-солома + Ы20 Яровая пшеница мягкая-солома + Ы20 Ячмень + Ы20

2. Пар черный Р60К45 - озимая пшеница Ы30 + солома + Ы20 Яровая пшеница твердая - солома + Ы20 Яровая пшеница мягкая - солома + Ы20 Суданка трава на семена - солома + Ы20

3. Пар черный Р60К45 - озимая пшеница Ы30 + солома + Ы20 Горох-солома + Ы20 Яровая пшеница мягкая - солома + Ы20 Суданская трава на сено + Ы20

4. Пар черный Р60К45 - озимая пшеница Ы30 + солома + Ы20 Кукуруза на силос + Ы20 Яровая пшеница мягкая - солома + Ы20 Гречиха - солома + Ы20

5. Пар черный Р60К45 - озимая пшеница Ы30 + солома Ы20 Гречиха-солома + Ы20 Яровая пшеница мягкая - солома + Ы20 Овес + Ы20

6. Пар черный Р60К45 - озимая пшеница Ы30 + солома + Ы20 Сорго на зерносенаж + Ы20 Яровая пшеница мягкая - солома + Ы20 Яровая пшеница мягкая - солома + Ы20

7. Пар черный Р60К45 - озимая пшеница Ы30 + солома + Ы20 Просо + Ы20 Яровая пшеница мягкая - солома + Ы20 Подсолнечник на семена - стебли и корзинки + Ы20

2. Системы основной обработки почвы во второй ротации севооборотов

Система В пару под Под третью культуру Под яровую пшеницу Под последние культуры

обработки озимую пшеницу севооборота в четвертом поле севооборота в пятом поле

Разноглубинная Вспашка Вспашка Вспашка Вспашка

вспашка 28-30 см 25-27 см 20-22 см 25-27 см

Минимальная Вспашка Мелкое рыхление Мелкое рыхление Мелкое рыхление

ресурсосберегающая 28-30 см 12-14 см 12-14 см 12-14 см

Исследования показали, что черноземные почвы, благодаря относительно высокому содержанию гумуса, характеризуются благоприятными агрофизическими свойствами — структурным состоянием и плотностью сложения. Однако в результате сельскохозяйственного использования под воздействием сельскохозяйственных машин и рабочих органов в процессе выполнения различных сельскохозяйственных операций происходит изменение агрофизических свойств в худшую сторону. Причем эти изменения зависят от различий культур в технологиях возделывания, приемов обработки почвы.

При анализе влияния культур на плотность почвы следует учитывать, что после уборки нута, яровой пшеницы, гороха и гречихи солома оставалась на поле в качестве удобрений, но измельчалась дисковой бороной БДН—3. Но прочные стебли нута оставались неизмельченными, минерализация их проходила медленно, что, по-видимому, сказалось и на плотности почвы, которая весной в начале вегетации была выше после нута, чем после других предшественников. Наименьшие показатели объемной массы наблюдались после яровой пшеницы и гороха, солома которых заделывалась в почву, а после кукурузы, проса и суданской травы, основная и побочная продукция которых вывозилась с поля, она была более высокой — 1,16—1,18 г/см3, в среднем по слою 0—30 см.

При мелком осеннем рыхлении почвы на 12— 14 см нижние горизонты были более уплотненными, а после нута и кукурузы в слое 20—30 см плотность достигла равновесных показателей 1,25— 1,26 г/см3, что соответствовало верхним предельным значениям оптимальной плотности.

Таким образом, показатели плотности сложения почвы при всех способах обработки и после всех изучаемых предшественников, хотя и имели некоторые различия в начале вегетации между собой, но соответствовали оптимальным значениям.

Аналогичный вывод можно сделать и по общей пористости, которая, как известно, находится в тесной корреляции с плотностью.

Ко времени уборки, в условиях текущего года, за счет некоторого разуплотнения нижних горизонтов произошло уменьшение средней плотности пахотного слоя почвы после нута и кукурузы на обоих фонах обработки, а после суданской травы и гороха — при мелком осеннем рыхлении.

Таким образом, плотность и общая пористость почвы изменялись под влиянием предшественников за счет заделки соломы и обработки почвы, за счет глубины рыхления, однако оставались в пределах оптимальных значений в течение всей вегетации культур севооборотов.

При анализе фитосанитарного состояния полей изучаемых севооборотов можно отметить, что основу агрокомплекса составляют чистые пары с посевом озимых, которые поддерживают положительное последействие пара благодаря высокой своей конкурентной способности. В связи с этим влияние культур, возделываемых после озимых как предшественников следующей за ними яровой пшеницы, становится особенно заметным.

Среди однолетних однодольных сорняков доминировал щетинник сизый после нута, яровой пшеницы, гречихи и сорго; вспашка увеличила численность малолетних однодольных сорняков более, чем вдвое. Особенно большая вспышка щетинника и проса дикого наблюдалась после кукурузы, где в связи с поздней уборкой они успели дать семена.

Численность малолетних двудольных сорняков в посевах яровой пшеницы по культурам раннего срока посева и уборки — нута, яровой пшеницы и гороха была выше на минимальном фоне, а после культур позднего срока сева и уборки — кукурузы, гречихи, проса и, в какой-то степени, сорго, наоборот, была больше на вспашке.

По многолетним сорнякам четко прослеживается положительная роль вспашки, лишь после гречихи их было меньше на минимальном фоне.

Ко времени уборки численность однолетних сорняков в посевах яровой пшеницы после ранних культур возрастает по сравнению с фазой полных всходов и значительно превышает засоренность ими после культур позднего срока сева, где она в ряде случаев даже уменьшалась, в частности после кукурузы и проса, а после остальных — оставалась примерно на том же уровне, что и весной.

Наибольшая засоренность многолетними сорняками отмечалась после повторного посева яровой пшеницы и после гороха, а также на мелком рыхлении после сорго и проса.

Для наиболее точного и полного анализа изучаемых систем обработки почвы в севооборотах необходимо в дальнейшем провести анализ их экономической эффективности.

Таким образом, в Оренбургском Предуралье в качестве основной обработки, обеспечивающей наилучшие агрофизические свойства почвы и снижение численности сорняков в севооборотах, следует применять разноглубинную вспашку на 25—27 см. Лишь в зоне эрозионной опасности вспашку необходимо заменять минимальным плоскорезным рыхлением на 12—14 см с сохранением на поверхности почвы стерни.

Литература

1 Кислов, A.B. Севообороты и их роль в воспроизводстве почвенного плодородия // Сохранение и повышение плодородия почв в адаптивно-ландшафтном земледелии Оренбургской области. Оренбург, 2002. С. 39—67.

2 Бараев, А.И. Почвозащитное земледелие. Изб. труды. М.: Колос, 1975. 296 с.

3 Дудкин, В.М. Севооборот в современном земледелии. М.: РАСХН, 1997.

4 Тюрин, И.В. Органическое вещество в почве и его роль в плодородии. М.: Наука, 1965. 320 с.

5 Кук, Ю.У. Регулирование плодородия почв. М.: Колос, 1970. 477 с.