Совершенствование систем обработки почвы в засушливой зоне

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В ЗАСУШЛИВОЙ ЗОНЕ

Перфильева Н.И., Королёва Л.Ф.

Статья посвящена изучению различных способов обработки почвы: традиционной вспашки на глубину 22-24 см; дискования (6-8 см) и прямого посева на чернозёмах обыкновенных, расположенных в степной зоне Кабадино-Балкарской республики.

Актуальность исследования заключается в том, что в последние годы при интенсификации земледелия на почвы и их плодородие сильное влияние оказывают удобрения, севообороты, система обработки почвы и др. В этой связи важно знать характер и реальные темпы изменения, как химического состава, так и агрофизических свойств почв. В сложившихся условиях в настоящий период отмечается некоторое уплотнение почв, в том числе обыкновенных чернозёмов, являющихся преимущественными для степной зоны республики. Эти изменения стали предметом изучения способов обработки. При этом вектором интереса было определение воздействия различных способов обработки на агрофизические факторы плодородия (структуру, водопрочность агрегатов, плотность). Для достижения поставленной цели в 2011 году был заложен опыт в 3-х польном севообороте на землях Прохладненского района.

В статье изложены результаты изучения разных видов обработки, как на агрофизические свойства, так и на характер накопления продуктивной влаги в метровом слое почвы, что для данной зоны является одним из основных факторов, определяющий урожай зерновых культур. Отмечено наибольшее накопление продуктивной влаги во все годы исследований, в том числе и в острозасушливом 2012 году при проведении прямого посева, как под озимой пшеницей, так и в посевах сои. В статье приведены анализы полученных результатов. Установлено, что лучшие показатели изучаемых параметров наблюдались при прямом посеве без проведения дополнительных предпосевных обработок. В итоге полученных урожайных данных определён лучший способ - прямой посев.

The article is devoted to the study of different methods of tillage: conventional tillage to a depth of 22-24 cm; disking (6-8cm) and direct seeding on ordinary chernozem, located in the steppe zone of Kabadino-Balkaria.

Relevance of the research lies in the fact that fertilizers, crop rotation, tillage system, and other factors influence heavily on soil and its fertility in recent years with the intensification of agriculture. It is therefore important to know the character and the real rate of change of both the chemical composition and agro properties of soils. Under the circumstances, at the present time there is a slight compaction of soils, including ordinary black soils, which are mainly in the steppe zone of the republic. These changes have become the subject of the study of processing methods. The vector of interest was to determine the impact of different processing methods on agro physical fertility factors (structure, water-resistant aggregates, and density). To achieve this goal experiment was made in 3-dipole rotation on land of Prokhladnensky District in 2011.

The article presents the results of a study of different types of processing, both on agrophysical properties and the nature of the accumulation of productive moisture in a meter layer of soil, which is one of the main factors determining the yield of grain crops for this area. It is the largest accumulation of productive moisture in all research years, including severe drought of 2012 while making direct sowing both winter wheat and soybeans. The article presents the analysis of the results. It was found that the best performance of the studied parameters was observed in direct sowing without additional preplant treatments. As a result of the obtained productive data direct seeding is the best method of tillage.

Ключевые слова: отвальная, нулевая система обработки почвы, продуктивная влага, почвенная структура, водопрочность, плотность почвы, урожайность.

Key words: moldboard, zero tillage system of land cultivation, productive moisture, soil water stability of structure, density of soil, productivity.

За последние 20-30 лет наблюдается снижение уровня плодородия почти на всех типах почв Кабардино-Балкарии. Особую тревогу вызывает деградация лучших на территории республики черноземных почв, где отмечается снижение содержания гумуса в среднем на 15-20%, в связи, с чем отмечается ухудшение агрофизических характеристик: агрегатного состава, плотности, водного режима почв [1, 5].

Интенсивное механическое воздействие на почву во многих районах республики в виде вспашки, многочисленных культиваций, боронования и т. д. приводит к нарушению ее структуры, к образованию глыбистых или пылеватых фракций, что резко изменяет водные свойства: влагоемкость, водопроницаемость, водоудерживающую способность [3, 7]. Происходят процессы усиленной минерализации органического вещества и в условиях засушливого климата приводят к дефляции и эрозии [9]. Все это заставляет пересмотреть подходы к технологии возделывания сельскохозяйственных культур с учетом технологического прогресса, предусматривающего коренное изменение многих технологических операций в т. ч. проведение нулевой обработки, или прямого посева [10]. Несомненно, внедрение в сельхозпроизводство систем земледелия нового поколения, включающее прямой посев должно базироваться на адаптивно-экологических принципах. Кроме того система прямого посева подразумевает дифференцированный подход к каждой культуре, к системе удобрений и защиты [1, 7].

Экспериментальная часть. Изучая адаптацию прямого посева и других способов обработки в условиях Прохладненского района КБР в течение 2011-2013 гг. был проведен стационарный опыт на 3-х полях севооборота: озимая пшеница - соя - озимая пшеница. Типичные почвы - чернозем обыкновенный [8]. Содержание гумуса - 5,2-2,5%; увлажнение неравномерное по периодам года. Среднегодовая сумма осадков 380-410 мм. Лето жаркое, сухое. Были использованы сорт озимой пшеницы Таня и сои - СОЕР 3, рекомендованные для данной зоны. Опыт предусматривал изучение влияния различных обработок: вспашки - на глубину 22-24 см (ТО), дискования (6-8 см) и прямого посева на агрофизические параметры почв: плотность - г/см3; структурность, %; накопление продуктивной влаги, мм. и в конечном итоге - на урожайность изучаемых культур.

Как известно, плотность почв зависит от многих факторов. Одним из наиболее существенных является содержание органического вещества в ней. От плотности зависят многие почвенные режимы - тепловой, водный, воздушный, питательный. Плотность определяли в каждом 10 сантиметровом слое [2, 6] (табл. 1).

обработка почва засушливый

Таблица 1 - Плотность почв, г/см3 в условиях опыта

Плотность почв изменялась по вариантам и по глубине. В 2012 году она была почти одинаковой перед посевом озимой пшеницы в слое 0-10 см по ТО и при прямом посеве (1,1 г/см3). В связи с тем, что при дисковании растительные остатки заделываются и перемешиваются, в основном, в слое 6-8 см, плотность составила всего 1,09 г/см3, но уже в слое 10-20 см она составила 1,15 г/см3, тогда как при ТО - (1,12 г/см3). По всем видам обработки почвы отмечается тенденция к увеличению плотности в нижних слоях почвы, и наибольшей она отмечена в слое 30-40 и 40-50 см при дисковании сразу после уборки озимой пшеницы в 2013 г. (1,29 и 1,3 г/см3).

Следует заметить, что в 2012 году поле было занято посевами сои. Изучая особенности структурного состояния, были определены: структурно-агрегатный состав (сухое просеивание) и водопрочность агрегатов (мокрое просеивание). Определения выполнены по методике Саввинова [6] (табл. 2).

Таблица 2 - Влияние систем обработки почвы на структурно-агрегатный состав

Рассматривая % содержание фракций (табл. 2) по вариантам опыта в 2012 г., отмечено, что при прямом посеве фракция (10-0,25 мм), т. е. наиболее ценные в агрономическом плане агрегаты при прямом посеве преобладали на 7,3% по сравнению со вспашкой и на 5,6%, чем при дисковании. В 2013 году этот показатель был еще выше и составил по вспашке разницу в 8,7% и 5,5% в сравнении с прямым посевом. Количество пылеватой фракции (более 0,25 мм) по изучаемым годам имело тенденцию к уменьшению в 2-3 раза.

По водопрочности структурных агрегатов прямой посев имел явное преимущество во фракции (10-0,25 мм), где количество водопрочных агрегатов составило в 2012 г. 31,4%, что на 15,2% больше, чем при вспашке и на 3,4%, чем при дисковании. Здесь необходимо взять во внимание и тот факт, что в 2012 году на опытном участке выращивалась соя, являющаяся сидеральной культурой и хорошим предшественником для зерновых культур, имеющая свои особенности в обогащении почвы азотом и связанные с этим многие биологические процессы, которые благоприятно воздействуют и на агрофизические свойства почвы.

Таблица 3 - Влияние систем обработки на водопрочность агрегатов

(по Саввинову)

Изучая накопление (запасы) продуктивной влаги, являющейся для данного района лимитирующим фактором в получении высоких урожаев отмечено (табл. 4) наибольшее накопление влаги при прямом посеве во все годы исследований. Наибольшие запасы влаги отмечены в 2013 г., которые составили 241,6 мм, что на 61,4 мм превышает запасы по вспашке и на 44,2 мм по дискованию. 2012 г. являлся наиболее засушливым, за вегетационный период выпало осадков ниже нормы, однако в осеннее-зимний период оно было восполнено и 2013 г. характеризовался самыми высокими запасами продуктивной влаги.

Таблица 4 - Влияние обработки почвы на накопление продуктивной влаги в метровом слое почвы

Таким образом, для наибольшего накопления продуктивной влаги, даже в засушливые периоды прямой посев обеспечивал и большее накопление продуктивной влаги, что объясняется отсутствием нарушения поверхностного слоя, а также сосредоточением стерневых и корневых остатков в верхней части пахотного слоя, что дополнительно способствовало уменьшению испарения почвенной влаги, увеличению впитывания дождевых вод, способствовало лучшему снегозадержанию, тем самым улучшая водный режим почв и условия для биоты почвы.

Урожайность в условиях опыта представлена в таблице 5.

Таблица 5 - Влияние систем обработки почвы на урожайность изучаемых культур

Результаты, полученные по урожайности, позволяют сделать заключение об эффективности прямого посева. В 2013 г. урожайность озимой пшеницы составила 37,7 ц/га, что превосходит вариант по вспашке на 4,1 ц/га и на 7,5 ц/га при дисковании. Урожайность сои также отмечена наивысшей при прямом посеве, где она была выше на 2,2 ц/га в сравнении с традиционной вспашкой и на 4,6 ц/га при дисковании.

Литература

1. Войтович Н.В., Сандухадзе Б.И. Принципы оценки современных технологий земледелия // Вестник РАСХН. 2003. №3.

2. Вадюнина А.Ф. и др. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропрмиздат, 1986.

3. Королёва Л.Ф., Перфильева Н.И. Изучение влияния способов обработки почвы на агрофизические свойства чернозема обыкновенного в посевах сои. Материалы Всероссийской научно-практической конференции по системе No-till. Нальчик, 2014.

4. Керефов К.Н., Фиапшев Б.Х. Природные зоны и пояса Кабардино-Балкарской АССР. Нальчик, 1977.

5. Котлярова Е.Г., Котлярова О.Г. Эффективность ландшафтных систем земледелия. Белгород: ИПЦ «Политерра», 2011.

6. Ковриго В.П., Кауричев И.С., Бурлакова Л.М. Почвоведение с основами геологии. М.: Колос, 2000.

7. Пыхтин И.Г., Шутов Е.В. К обследованию технологий выращивания культур разного уровня интенсивности // Достижения науки и техники АПК. 2005. №1.

8. Фиапшев Б.Х. Почвы Кабардино-Балкарской АССР и их сельскохозяйственное использование. Нальчик, 1977.

9. Шишов Л.Л. и др. Критерии и модели плодородия почв. М.: Агропромиздат, 1987.

10. Эппермейн Я., Бах Г. и др. Прямой посев в Европе // Ресурсосберегающие технологии. 2012. №4.

References

1. Vojtovich N.V., Sandukhadze B.I. Printsipy otsenki sovrenemennykh tekhnologij zemledeliya // Vestnik RASKHN. 2003. №3.

2. Vadyunina A.F. i dr. Metody issledovaniya fizicheskikh svojstv pochv. M.: Agropromizdat, 1986.

3. Korolyova L.F., Perfileva N.I. Izuchenie vliyaniya sposobov obrabotki pochvy na agrofizicheskie svojstva chernozema obyknovennogo v posevakh soi. // Materialy Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferentsii po sisteme No-till. Nalchik, 2014.

4. Kerefov K.N., Fiapshev B.Kh. Prirodnye zony i poyasa Kabardino-Balkarskoj ASSR. Nalchik, 1977.

5. Kotlyarova E.G., Kotlyarova O.G. Effektivnnost landshaftnykh sistem zemledeliya. Belgorod: IPTS «Politerra», 2011.

6. Kovrigo B.P., Kaurichev I.S., Burlakova L.M. Pochvovedenie s osnovami geologii. M.: Kolos, 2000.

7. Pykhtin I.G., Shutov E.V. K obsledovaniyu tekhnologij vyraschivaniya kultur raznogo urovnya intensivnosti // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2005. №1.

8. Fiapshev B.Kh. Pochvy Kabardino-Balkarckoj ASSR i ikh selskokhozyajstvennoe ispolzovanie. Nalchik, 1977.

9. Shishov L.L. i dr. Kriterii i modeli plodorodiya pochv. M.: Agropromizdat, 1987.

10. Eppermejn Ya., Bakh G. i dr. Pryamoj posev v Evrope // Resursosberegayuschie tekhnologii. 2012. №4.

Размещено на Allbest.ru