Резервы основной обработки почвы при 2-3-хлетнем цикле засухи(к вопросу о борьбе с засухой)

РЕЗЕРВЫ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПРИ 2-3-ХЛЕТНЕМ ЦИКЛЕ ЗАСУХИ

(к вопросу о борьбе с засухой) Буянкин Н.И., д.с.-х.н. - Калининградский НИИСХ, Беляков А.М., д.с.-х.н., Буянкин В.И., к.с.-х.н. - ГНУ Нижне-Волжский НИИСХ

Производство зерна, как в России, так и в Казахстане сосредоточено в основном в регионах с недостаточным увлажнением. По этой причине страны не могут ежегодно стабильно реализовывать в полной мере свой зерновой потенциал. Ситуация усугубляется еще и тем, что в последнее время все чаще в зерносеющих регионах имеют место проявления засух, которые создают катастрофические условия для производства зерна. В отдельные годы бывает, что засухой охвачены регионы, находящиеся друг от друга на расстоянии несколько тысяч километров. Наглядным примером тому является 2012 год, когда воздействию небывалой засухи подвергалось в России пространство от Краснодара до Красноярска, охватив при этом и значительную территорию Казахстана.

В засушливых регионах влага - основной фактор в формировании урожая. Однако человек не в силах увеличить количество выпадающих осадков. Далеко не всегда срабатывает и комплекс применяемых в настоящее время агротехнических, влагосберегающих мероприятий при возделывании зерновых культур, направленных на накопление и сохранение влаги в почве. Причина одна: в неправильном выборе стратегии и тактики эффективного использования, выпадающих осадков в условиях сухой степи и полупустыни.

Особенно остро это проявляется на территории Волгоградской области, где засуха присутствует ежегодно, отличаясь лишь сроками наступления и степенью интенсивности по разным годам.

За последние 10 лет в нашем регионе списание и гибель озимых хлебов отмечается ежегодно на площадях от 200,0 до 600,0 тыс. га. Нередко имеют место случаи гибели посевов и на паровых полях, площади которых в области достигают 1700 тыс. га.

Одной из особенностей региона является неустойчивость снежного покрова в

зимние месяцы. Наступившая аридизация климата проявляется здесь в виде частого схода снега зимой, в связи, с чем ранее действующие приемы снегонакопления на полях (кулисы, «снежная пахота») на большей части области стали невозможны.

Масштабный отказ от глубокой обработки почвы в условиях парозерновой монокультуры озимых колосовых породил дополнительные проблемы у земледельцев региона. Всеобщая ставка на двух - трехпольное чередование все чаще дает крупные сбои.

Метеорологические условия последних двух сельскохозяйственных годов выявили на большей части Волгоградской области крайнюю ненадежность основного звена: пар - озимая пшеница. Урожайность озимой пшеницы в 2012 году составляла от 0,5 т/га на юге до 1,5-2,0 т в центре области. На 400,0 тыс. га озимая пшеница вообще погибла.

На наш взгляд, это вызвано деградацией солонцеватых от природы и мало-гумусных почв (0,7-1.2%). В результате повышенной распыленности почвенных агрегатов поверхность пашни «сливается» в сплошную корку, что приводит к резкому снижению водопроницаемости почвы. Соответственно уменьшается усвояемость выпадающих осадков за счет повышенного испарения, а также стока дождевых и талых вод (таблица 1).

Повышенная распыленность пашни в парах подтверждается и результатами сухого просеивания почвы, особенно в верхнем 0-10 см слое. Факт сильного разрушения структуры почв в парах к моменту сева озимых на светло-каштановых почвах подтвердился наблюдениями 2012 г.

Наглядную картину усвоения выпадающих осадков пашней при разных способах основной обработки, в зависимости от характера последующего осенне-зимнего периода, можно представить на основе данных таблицы 2.

7

Таблица 1 - Влияние основных обработок почвы и процесса парования на структуру светло-каштановых почв Нижнего Поволжья перед посевом озимой пшеницы, 2011 г.

Варианты ос- Слои Количество водопрочных агрегатов размером

новной обра- почвы 2,0-3,0 2,0-1,0 1,0-0,5 0,5-0,25 менее 0,25

ботки почвы

под пары

Отвальная 0-10 0,00 0,31 1,08 6,23 92,38

обработка 10-20 0,00 0,32 2,65 8,44 88,59

(0,20-0,22 м) 20-30 0,07 0,41 3,26 10,63 85,63

Чизелевание на 0-10 0,01 0,15 2,61 1,30 89,25

0,30-0,32 м 10-20 0,02 0,25 2,72 3,06 87,98

20-30 0,08 0,95 2,87 9,14 86,96

Без основной 0-10 0,02 0,14 1,30 8,06 90,48

обработки 10-20 0,02 0,25 3,06 8,93 87,74

почвы 20-30 0,10 0,80 4,98 9,99 84,13

Таблица 2 - Влияние способов основной обработки светло-каштановых солонцовых почв на параметры почвенного увлажнения и усвоения осенне-зимних осадков в Нижнем Поволжье в слое 0-100 см

Засушливая осень 2010 г. Влажная осень 2012 г.

Варианты осенне- запасы усвое- глубина осенне- запасы усвое- глубина

основной зимние продук- ние прома- зимние продук- ние прома-

обработки осадки тивной осадков чи- осадки тивной осадков чи-

почвы

135,7 237,1

Отвальная

обработка 64,7 47,7 45,0 118,6 50,0 100,0

на( 0,20-

0,22 м)

Чизелева-

ние на 0,30- 84,0 61,9 60,0 135,6 57,2 120,0

0,32 м

Без основ-

ной обра- 95,0 70,0 70,0 52,0 21,9 60,0

ботки поч-

вы

Полученные материалы свидетельствуют, что при отказе от основной обработки почвы под пары или под вторую культуру после пара в условиях сухой осени складываются, на первый взгляд, внешне лучшие параметры увлажнения почвог-рунтов, но они не могут обеспечить страховку от возможной засухи ни урожая яро-

8

вых по зяби в этом году, ни урожая озимых по парам в будущем году. В связи с этим, основная обработка почвы в регионе должна быть только глубокой. Потенциальная урожайность озимой пшеницы как главного продукта на светло-каштановых почвах может быть достигнута только на фоне осенней глубокой обработки. Наи-

высшие параметры усвоения выпадающих осадков и накопления полезной влаги, при комплексной оценке, достигаются в усло-

Эти выводы в значительной степени перекликаются с выводами, полученными в 80-90-х годах прошлого века на каштановых почвах зоны степей и полупустыни Северного Казахстана. Суть их заключалась в том, что основной обработкой почвы можно добиться максимального накопления продуктивной влаги при почти полной аккумуляции талых вод и минимальных потерях на физическое испарение влаги после ее поглощения почвой.

Глубоко обработанная почва хорошо аккумулирует влагу, но плохо ее сохраняет и, наоборот, более плотная почва после мелкой или поверхностной обработки хуже накапливает влагу, но лучше ее сохраняет. Осенняя обработка плугом не обеспечивает накопление необходимого снежного покрова на полях, а поэтому весной по отвальной вспашке просто нечего аккумулировать. Применяемые почвообрабатывающие орудия типа плоскореза способствуют увеличению мощности снежного покрова по сравнению с плугом, но не обеспечивают максимальной аккумуляции талых вод весной в нижние горизонты почвы (потеря талых вод на сток по такой обработке составляет также до 50%). Широко пропагандируемые для осенней обработки почвы различные импортные почвообрабатывающие орудия типа диска-торов, комплексных агрегатов различных форм и т. д., которые разработаны для зон с достаточным увлажнением, в условиях сухих степей только усугубляют положение дел при проявлении засухи, так как не способствуют ни накоплению мощного снежного покрова на полях (из-за интенсивного уничтожения стерни), ни максимальной аккумуляции талых вод весной в нижних горизонтах почвы (из-за создания при работе «лапы» почвообрабатывающего орудия трудно проницаемой для влаги «подошвы»). С полей, обработанных такими орудиями, талая вода весной «стекает», как с асфальта, вместе с почвой, при этом образуя овраги. Потеря почвенного покрова ведет к снижению гумуса на пашне. Крупномасштабное применение на про-

виях влажной осени при чизелевании пашни, в нашем случае, орудием РАНЧО конструкции Нижне-Волжского НИИСХ. сторах России и Казахстана неадаптированных к засушливым условиям импортных почвообрабатывающих орудий способствовало, на наш взгляд, в 2012 году усилению отрицательного воздействия засухи от частичной до полной гибели посевов во многих зерносеющих регионах страны.

Проблема стока талых вод в засушливых регионах появилась не сегодня. Еще в 80-х годах прошедшего столетия многие научные учреждения Западной Сибири и Северного Казахстана, с целью повышения аккумуляции почвой талых вод весной, изучали приемы рыхления почвы щелева-телями, плоскорезами, чизелями, стойками СибИМЭ, плугами со стойками «Пара-плау» и др.

Такой широкий набор техники ис-пытывался в связи с недостаточной ясностью причин, вызывающих в засушливых регионах сток талых вод и, из-за отсутствия целенаправленных исследований по созданию эффективных орудий и приемов основной обработки почвы, позволяющих при таянии снега не только максимально аккумулировать талые воды, но и обеспечивать их быстрое проникновение в нижние горизонты почвы.

Перечисленные изучаемые почвообрабатывающие орудия по отношению друг к другу улучшали ситуацию с аккумуляцией талых вод весной, но в целом проблема стока в засушливых регионах страны осталась нерешенной. Поэтому в условиях недостаточного увлажнения в настоящее время большие потери урожая, по-прежнему, наблюдаются от неправильного использования накопленной за зиму влаги. И этот факт следует расценивать как один из опасных видов бесхозяйственности, ведущей к разрушению почвы, снижению гумуса в ней и поступлению в реки и водоемы вместе с талой водой гербицидов и пестицидов, применяемых на полях. По данным института почвоведения АН Казахской ССР, за годы, прошедшие после освоения целины, содержание гумуса в почве пяти областей Северного Казахстана

9

снизилось на 10-22%. Такие же потери гумуса признаны и в степной зоне России.

Добиться улучшения влагонакопле-ния тяжелых почв с плохой водопроницаемостью, малым содержанием гумуса и наличием уплотненной подпахотной прослойки («подошвы») удалось при использовании принципиально нового способа обработки почвы - щелевого рыхления.

Суть щелевого рыхления почвы стоит в том, что почва обрабатывается рабочими стойками (без лап), которые располагаются друг от друга на расстоянии 0,5 метра в шахматном порядке, за счет чего обеспечивается рыхление межщелевого пространства путем горизонтальных изломов и сдвигов почвы в вертикальном и горизонтальном направлении. В отличие от плуга и плоскореза, при работе которых образуется плотная, выровненная «плужная подошва», при щелевом рыхлении поверхность нижеобрабатываемого слоя имеет гребневидный профиль, напоми-

нающий поверхность шифера. При таком состоянии «ложа» сток талых вод сводится к минимуму. После работы традиционными почвообрабатывающими орудиями (плуг, щелерез, плоскорез) обработанный слой почвы в засушливые годы состоит в основном из глыб, которые вперемешку с распыленными частицами почвы лежат на выровненном и искусственно переуплотненном ложе и представляют собой плохо проницаемую для влаги массу. При работе же щелевого рыхлителя обработанный слой почвы из-за невыровненного гребневидного ложа, находится во вспученном состоянии с максимальным сохранением стерни. В результате на такой поверхности поля зимой хорошо накапливается снег и создаются условия для снегозадержания, а весной при таянии снега обеспечивается быстрое проникновение талых вод в нижние горизонты, что приводит к заметному повышению весенних влагозапасов (таблица 3).

Таблица 3 - Влияние осенней обработки на влагозапасы в метровом слое почвы

Приемы обработки Продуктивная влага, мм Усвоение почвой

в предзимье в снеге после снеготаяния мм %

Без обработки 22 120 71 49 41

Плоскорезная на 12.. .14 см 21 117 94 74 63

Плоскорезная на 25.27 см 18 119 107 89 74

Щелевание через 1 м на глубину 30 см 24 124 89 65 53

Щелевое рыхление через 0,5 м на глубину 30 см 19 124 120 100 81

Приемы обработки влияют не только на запасы продуктивной влаги, но и на их распределение в метровом слое. Если после снеготаяния по плоскорезной обработке почвы продуктивная влага сосредоточена в основном в верхнем слое, то по щелевому рыхлению она проникла в более глубокие горизонты (таблица 4). Необработанная с осени почва или обработанная на меньшую глубину имела ранней весной значительно меньшие запасы продуктивной влаги. Основная причина неодинаковой аккумуляции талых вод весной - раз-

личная уплотненность пахотных и подпахотных горизонтов. Дальнейшими наблюдениями за динамикой содержания продуктивной влаги в метровой толще установлено, что впервые 30 дней после схода снега идет быстрая потеря продуктивной влаги с полей, имеющих глыбистую поверхность почвы. За этот короткий срок здесь теряется от 25 до 30 мм продуктивной влаги, тогда как при обработке щелевым рыхлителем весенние потери влаги на испарение за 5 лет наблюдений оказались в два раза меньше.

10

Таким образом, для хорошего ус- ной обработке почвы, для разрыхления уп-

воения осенне-зимних запасов влаги поля лотнившихся от тяжелой техники подпа-

обязательно должны подвергаться основ- хотных горизонтов.

Таблица 4 - Распределение продуктивной влаги в почве ранней весной после снеготаяния в зависимости от приема осенней обработки (Аркалыкская с.-х. опытная станция, 1981-1985 гг.), мм

Приемы обработки Слой почвы, см Всего 0.100

0...20 20.30 30.40 50.100

Без обработки 42,3 16,7 4,3 7,6 78,9

Мелкая культивация на 12.. .14 см 57,8 20,6 6,8 8,2 93,4

Глубокое плоскорезное рыхление на 25.27 см 51,2 38,8 10,4 6,8 107,2

Щелевание через 1 м на глубину 30 см 46,7 24,3 9,1 8,8 88,9

Щелевое рыхление через 50 см на глубину 30 см 42,1 35,6 32,4 9,5 119,6

По наблюдениям в Казахстане, наилучшие результаты, особенно на каштановых солонцеватых почвах, дает щелевое рыхление.

Почвообрабатывающее орудие, с помощью которого осуществляется предлагаемый способ обработки почвы вначале был изготовлен в условиях мехмастерских опытного хозяйства, затем после государственного испытания, проведенного в 1987-1988 годах, было принято решение о промышленном выпуске его на ПО «Цели-ноградсельмаш». За период 1988 по 1992 гг. этим объединением было выпущено более 5,0 тыс. таких орудий. Почвообрабатывающее орудие получило название щелевой рыхлитель - ЩР-4,5.

Новое почвообрабатывающее орудие прекрасно зарекомендовало себя на осенней обработке в Северном Казахстане, где природно-климатические условия сходны по дефициту влаги и солонцевато-сти почв с условиями Российских засушливых регионов. Поэтому щелевой рыхлитель стали практиковать в условиях Западной Сибири и Южного Урала. Положительные результаты в течение ряда лет были получены и на Уральской сельскохозяйственной опытной станции, которая расположена в междуречье Волги и Урала, по соседству с Волгоградской областью.

Министерство сельского хозяйства Казахской ССР за 1991 год специальным письмом рекомендовало всем областям

республики по примеру Кокчетавской области, где щелевой рыхлитель применялся на площади 0,55 млн. га, шире использовать его у себя при осенней обработке почвы. С развалом Советского Союза ПО «Целеноградсельмаш» стало испытывать финансовые трудности, и выпуск почвообрабатывающей техники сократили, а затем совсем свернули. Производить щелевой рыхлитель ЩР-4,5 перестали, а проблемы, связанные с весенним стоком талых вод, остались, которые дают о себе знать по настоящее время. Считаем, что щелевое рыхление как прием основной обработки почвы в зоне сухих степей и полупустыни в России и Казахстане является наиболее эффективным не только в плане рационального использования выпадающих в осенне-зимний период осадков, что существенно снижает отрицательное воздействие засухи на посевы сельскохозяйственных культур, но и в борьбе с дефляцией почв. Поэтому щелевое рыхление для районов с недостаточным увлажнением актуально и сегодня. Использование этого приема на подъеме паров под озимые культуры на Нижней Волге позволит стабилизировать роль парового клина в годы с 2-3 летнем циклом засухи. В связи, с чем было бы целесообразно возобновить промышленный выпуск щелевого рыхлителя ЩР-4,5 в объемах, обеспечивающих потребность регионов во всех типично степных зонах страны.

НЕОБХОДИМОСТЬ ПРИНЯТИЯ ПРОГРАММЫ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ЗАСУХИ ( доклад на заседании Совета по земледелию в засушливых условиях 18.06.2012) Плескачев Ю.Н., д.с.-х.н., Мисюряев В.Ю., к.п.н. - Волгоградский ГАУ

В 2010 году в России гибель сельскохозяйственных культур от засухи произошла на площади 9,5 миллионов гектаров, пострадали 8 тысяч 152 хозяйства. Из-за засухи чрезвычайный режим был введен в 16 субъектах Российской Федерации.

В этом году засуха, может быть, и не такая масштабная, но тем, кого она коснулась, пришлось тяжело. У нас в области она затронула более половины районов.

Самое интересное, что периодичность засух увеличивается: с 16 по 19 век их было от 5 до 8, в 20 веке - 14, а в 21 веке у нас на территории области это уже восьмая засуха.

Заранее можно определить вероятность засухи по отдельным показателям. Например, осенние запасы влаги в метровом слое почвы менее 50% среднемного-летних данных свидетельствуют о предстоящем недостатке почвенной влаги.

Если высота снежного покрова и запасы влаги в нем составляют не более половины среднемноголетних показателей, то также вероятность засухи предстоящего весеннего периода весьма значительна.

А в этом году у нас весны не было, сразу началось засушливое лето. За апрель, май и уже половину июня выпал один продуктивный дождь.

Врачи говорят, что болезнь легче предупредить, чем ее лечить.

К сожалению, мы сейчас находимся в такой ситуации, когда больному уже трудно помочь.

Но мы из всего этого должны сделать выводы, разработать и принять программу по предотвращению пагубных воздействий засухи. Программа должна создать благоприятные условия для стабиль-

ного производства сельскохозяйственных культур в регионе, наиболее полного и рационального использования природно-климатического и экономического потенциала.

Программа должна предусматривать разработку комплексных агротехнических и мелиоративных мероприятий, направленных на усиление водопоглоща-ющих и водоудерживающих свойств почвы.

Из мелиоративных мер борьбы большое значение имеют полезащитное лесоразведение, сохранение и расширение водоохранных лесных массивов. А мы продолжаем это недооценивать. Скоро у нас вообще лесных полос не останется, так как они выработали уже свой временной ресурс, подошли к своему возрасту старения (50-60 лет).

Прошлой осенью в Волгограде прошло большое совещание по лесоразведению, а результатов нет. А это общегосударственная проблема, потому что такая картина практически по всей стране.

Уже неоднократно говорилось об орошении. Орошение для нашего региона - это гарантированные и корма, и овощи, и фрукты, и семена.

За примером далеко ходить не надо: Городищенский район и в этом году практически благополучен - один из самых небольших по площади пашни и сельхозугодий районов, но имеющий самый большой в области орошаемый участок и стабильно получающий валовое производство сельскохозяйственной продукции в 2-4 раза больше, чем остальные районы.

А в этом засушливом году разница по валовой продукции Городищенского района от других, пожалуй, составит от 5 до 10 раз, а по прибыли еще больше. У нас в области из 330 тысяч поливных гектаров, зафиксированных в 1990 году, в настоящее время на бумаге остались 115 тысяч, а реально поливается менее 80 тысяч гектаров, и это при том, что сейчас появилась сверхэффективная ресурсосберегающая тех-

12